IGCSE化学学霸笔记关键知识点：离子键（Ionic bonding）

IGCSE化学学霸笔记关键知识点：离子键（Ionic bonding）

IGCSE化学课程涵盖了四大基础化学的内容，涉及范围广，内容量庞大，知识点琐碎繁杂，许多同学在复习时不知从何着手。今天要为大家讲解的是其中的：离子键（Ionic bonding）。

化学键这部分会涉及到的关键词如下：化学键的种类分为三种，ionic bonding(离子键)，covalent bond(共价键)，metallic bond(金属键)。

知识点总结：

ionic bonding(离子键)的构成：metal+non-metal

形成过程：electron transfer (电子的转移)
(金属失去电子，非金属得到电子)

Na原子核外电子排布2,8,1
Cl原子核外电子排布2,8,7

每个原子都非常希望达到最外层为2电子(第一层为最外层时)或者8电子的稳定结构。

👉对Na原子而言，失去一个电子更容易达到稳定结构
👉对Cl原子而言，得到一个电子更容易达到稳定结构

所以：Na原子将最外层的一个电子转移给了Cl原子。

电子转移之后

Na原子失去一个电子变成了Na+(sodium cation）
Cl 原子得到一个电子变成了Cl-(chlorideanion)

二者之间的electrostatic attraction force(静电吸引力)就被称为ionic bond(离子键)。

一个cation吸引一个anion，然后正负电荷相抵消，就形成了NaCl这个ionic compound。

ionic bonding(离子键)对应的化合物ionic compound(离子化合物)的结构：

这里面紫色的微粒代表cation，绿色的微粒代表anion，正负电荷相互吸引，而且引力非常强，一般情况下不容易被破坏。

这种结构有一个专属名词：lattice(晶格)。

你会发现这里面的cation和anion很多，而且排列还挺有规则的，但这也只是这个ionic compound的结构的冰山一角，这个ionic compound的结构是按这个结构的排列方法一直往外延伸的，所以这个ionic compound的结构非常大，所以有时我们也说它的结构是giant ionic structure(大离子键结构)。

ionic compound(离子化合物)的性质：

结构决定性质。就是因为ionic compound具有上述结构，所以才会显现出以下性质：

property 1：high melting point

原因：strong bonds between cations and anions

由于正负电荷之间的静电引力比较强，所以想要破坏就比较难，对应化合物熔沸点一般就比较高

property 2：do not conduct electricity when solid

原因：have no mobile ions

由于正负电荷之间的静电引力将cation和anion紧紧吸引在一起，都不能自由移动，而导电需要有自由移动的电子或离子的存在

property 3：conduct electricity when molten/aqueous

原因：have mobile ions

molten就是加高温去破坏阴阳离子之间的静电引力，被破坏之后cation和anion就都恢复自由身了，就满足导电的条件了；而aqueous就是将离子化合物放入水中，形成溶液，水分子作为外来分子，会用自身的力量去把cation和anion拉开。

相关历史：

1913年，威廉·亨利·布拉格和威廉·劳伦斯·布拉格确定了氯化钠的晶体结构。

他们发现每个原子都有六个等距的相邻原子，表明了这些成分不是排列成分子或有限的聚集体，而是一个长距离的网络晶体排列。许多其它的无机化合物也被发现具有类似的结构特征。

这些化合物很快被假设是由离子而不是电中性的原子构成，但直到1920年代中期进行X射线反射实验（检测电子密度）时，才发现了这一假设的证据。