Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Àwọn Ìdè Ionic
Ìdè ion jẹ́ irú ìdè kẹ́míkà kan tí a ṣe nípa gbígbé àwọn elekitironi kan tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ láti átọ̀mù kan sí òmíràn, èyí tí ó ń yọrí sí àwọn ion méjì pẹ̀lú àwọn ìdíyelé òdìkejì tí ó ń fà ara wọn mọ́ra. Ìdè yìí sábà máa ń wáyé láàrín àwọn irin àti àwọn tí kì í ṣe irin. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó wo àwọn àpẹẹrẹ àti ìjíròrò tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìdè ion láti ràn wá lọ́wọ́ láti lóye èrò yìí dáadáa.
Ìtumọ̀ àti Àwọn Àbùdá Àwọn Ìdè Ionic
Àwọn ìsopọ̀ ionic máa ń wáyé nígbà tí àwọn átọ̀mù bá ń bá ara wọn ṣiṣẹ́ láti ṣe àṣeyọrí ìṣètò elekitironi tó dúró ṣinṣin. Lọ́pọ̀ ìgbà, àwọn átọ̀mù irin máa ń pàdánù àwọn elekitironi láti ṣe àṣeyọrí ìṣètò gaasi ọlọ́lá, wọ́n sì máa ń di àwọn cations tó ní agbára rere. Ní ọ̀nà mìíràn, àwọn átọ̀mù tí kì í ṣe irin máa ń mú kí elekitironi di àwọn anions tó ní agbára òdì. Àpẹẹrẹ kan tó wọ́pọ̀ nípa ìsopọ̀ ionic ni ìṣẹ̀dá sodium chloride (NaCl) láti inú sodium (Na) àti chlorine (Cl).
Sódíọ̀mù (Na) ní ìṣètò elektroni ti 2,8,1 ó sì máa ń pàdánù elektroni kan láti ṣàṣeyọrí ìṣètò tí ó dúró ṣinṣin ti 2,8. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, chlorine (Cl) ní ìṣètò elektroni ti 2,8,7 ó sì máa ń gba elektroni kan láti ṣàṣeyọrí ìṣètò tí ó dúró ṣinṣin ti 2,8,8. Nígbà tí sodium bá pàdánù elektroni kan sí chlorine, àwọn ion Na⁺ àti Cl⁻ ni a ṣẹ̀dá tí wọ́n ń fà ara wọn mọ́ra láti ṣẹ̀dá ìsopọ̀ ionic, tí ó ń mú iyọ̀ NaCl jáde.
Àpẹẹrẹ Ìṣòro 1: Ìṣẹ̀dá Àwọn Ìdè Ionic nínú NaCl
1. Ìbéèrè: Ṣàlàyé bí àwọn ìsopọ̀ ionic ṣe ń wáyé láàrín sodium (Na) àti chlorine (Cl).
Àwọn Ìdáhùn àti Ìjíròrò:
– Igbesẹ 1: Pinnu iṣeto elekitironi naa.
– Sódíọ̀mù (Na): Nọ́mbà átọ́mù 11, ìṣètò elekitirónù 2,8,1.
– Klóríìnì (Cl): Nọ́mbà átọ́mù 17, ìṣètò elektírónù 2,8,7.
– Igbesẹ 2: Pinnu awọn iwa atomu.
– Sódíọ̀mù (Na) máa ń tú ẹ̀rọ elekitirónù kan sílẹ̀ láti dé ìṣètò 2,8, ó sì di ion Na⁺.
– Kílórínì (Cl) sábà máa ń gba ẹ̀rọ ìdènà kan láti ṣàṣeyọrí ìṣètò 2,8,8, èyí tí yóò di ion Cl⁻.
– Igbesẹ 3: Ṣíṣẹ̀dá ìdè.
– Sodium tu awọn elekitironi silẹ lati di Na⁺ pẹlu agbara ti +1.
– Klórínì gba àwọn elektroni láti di Cl⁻ pẹ̀lú agbára -1.
– Àwọn ion Na⁺ àti Cl⁻ máa ń fa ara wọn mọ́ra, wọ́n sì máa ń ṣe ìsopọ̀ ionic nínú àdàpọ̀ NaCl tí ó dúró ṣinṣin.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ìṣẹ̀dá Àwọn Ìdè Ionic nínú MgO
2. Ìbéèrè: Ṣàlàyé bí ìsopọ̀ ionic ṣe ń wáyé láàrín magnesium (Mg) àti oxygen (O) láti ṣe magnesium oxide (MgO).
Àwọn Ìdáhùn àti Ìjíròrò:
– Igbesẹ 1: Pinnu iṣeto elekitironi naa.
– Magnésíọ̀mù (Mg): Nọ́mbà átọ́mù 12, ìṣètò elektírọ́nù 2,8,2.
– Atẹ́gùn (O): Nọ́mbà átọ́mù 8, ìṣètò elekitironi 2,6.
– Igbesẹ 2: Pinnu awọn iwa atomu.
– Magnésíọ̀mù (Mg) sábà máa ń tú àwọn elektírọ́nì méjì sílẹ̀ láti ṣe àṣeyọrí ìṣètò 2,8, tí ó sì di ion Mg²⁺.
– Atẹ́gùn (O) sábà máa ń gba àwọn elekitironi méjì láti ṣe àṣeyọrí ìṣètò 2,8, tí ó sì di ion O²⁻.
– Igbesẹ 3: Ṣíṣẹ̀dá ìdè.
– Magnesium ń tú àwọn elekitironi méjì sílẹ̀ láti di Mg²⁺ pẹ̀lú agbára ìgbóná +2.
– Atẹ́gùn gba àwọn elekitironi méjì láti di O²⁻ pẹ̀lú agbára -2.
– Àwọn ion Mg²⁺ àti O²⁻ máa ń fa ara wọn mọ́ra láti ṣẹ̀dá àwọn ìsopọ̀ ionic nínú àdàpọ̀ MgO.
Àpẹẹrẹ 3: Ṣíṣírò Agbára Àdánwò NaCl Lattice kan
3. Ìbéèrè: Pinnu agbára ìdènà tí a nílò láti ṣẹ̀dá NaCl láti inú àwọn ion rẹ̀.
Àwọn Ìdáhùn àti Ìjíròrò:
Agbára Lattice ni agbára tí a ń tú jáde nígbà tí àwọn ion nínú ipò gáàsì bá para pọ̀ láti ṣẹ̀dá mole kan ti kristali líle ti àdàpọ̀ ionic kan. A lè ṣe ìṣirò agbára lattice ti NaCl nípa lílo ìṣirò Born-Haber.
Agbára ìdènà ni a lè fi hàn gẹ́gẹ́ bí ìyàtọ̀ agbára gbogbo láàárín àwọn ion nínú ipò gáàsì àti agbára nígbà tí a bá dè wọ́n nínú ìdènà kírísítà líle.
Fún NaCl:
– Agbára sublimation Na: ΔH_sub = 107 kJ/mol
– Agbára ionization Na: ΔH_ion = 496 kJ/mol
– Agbára ìpínyà ti Cl₂: ΔH_diss/2 = 122 kJ/mol
– Ìbáramu elekitironi ti Cl: ΔH_ea = -349 kJ/mol
– Agbara Lattice (U): A kò mọ̀, a gbọ́dọ̀ wá a rí.
Láti inú ìtàn Born-Haber cyclic, a lè kọ:
U = ΔH_sub(Na) + ΔH_ion(Na) + ΔH_diss(Cl₂)/2 + ΔH_ea(Cl) – ΔH_fọọmu
Tí a bá mọ̀ pé enthalpy ìṣẹ̀dá (ΔH_form) ti NaCl jẹ́ -411 kJ/mol, nígbà náà:
U = (107 + 496 + 122 – 349) kJ/mol – (-411 kJ/mol)
U = 107 + 496 + 122 – 349 + 411
U ≈ 787 kJ/mol
Àpẹẹrẹ 4: Àwòrán Agbára Tó Pọ̀ Sí I Díndín Láàárín Àwọn Iónù
4. Ìbéèrè: Ya àwòrán agbára tó ṣeé ṣe sí ìjìnnà láàrín àwọn ion Na⁺ àti Cl⁻ nínú NaCl, kí o sì ṣàlàyé ohun tó máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí ìjìnnà láàrín àwọn ion méjèèjì bá yípadà.
Àwọn Ìdáhùn àti Ìjíròrò:
A le ṣe àpèjúwe agbára tó wà láàrín àwọn ion méjì nínú àdàpọ̀ ionic nípa lílo ìṣirò Coulomb:
\[ E \propto \ frac{q_1 q_2}{r} \]
Níbi tí \(E \) ti jẹ́ agbára agbára, \( q_1 \) àti \( q_2 \) jẹ́ agbára ion, àti \( r \) jẹ́ ijinna láàrín àwọn ion. Àwòrán agbára agbára àti ijinna láàrín àwọn ion sábà máa ń jẹ́ ìlà tí ó ń dínkù bí ó ṣe ń súnmọ́ òdo lẹ́yìn náà ó sì ń pọ̀ sí i ní kíákíá bí ijinna náà ṣe ń súnmọ́ òdo.
– Ìjìnnà Ńlá (r tóbi gan-an): Agbára tó ṣeé ṣe sún mọ́ òdo nítorí pé agbára tó ń fani mọ́ra láàárín àwọn ion Na⁺ àti Cl⁻ kò lágbára púpọ̀.
– Ijinna to dara julọ (to iwọn ijinna lattice kristali): Agbara to le de iye ti o kere ju, ti o fihan ipo ti o duro ṣinṣin julọ nibiti Na⁺ ati Cl⁻ ti fa ni agbara pupọ ṣugbọn ko sunmọ pupọ. Eyi ni ijinna ti kristali NaCl duro ṣinṣin julọ.
– Ìjìnnà Kékeré (r kéré gan-an): Agbára tó ṣeé ṣe máa ń pọ̀ sí i gidigidi nítorí pé ìfàsẹ́yìn wà láàárín àwọsánmà elekitironi ti àwọn ion méjèèjì, èyí tó ń lé wọn kúrò lọ́dọ̀ ara wọn.
Ní ìparí, ìsopọ̀ ionic jẹ́ ìlànà pàtàkì nínú kẹ́mísírì, tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìbáṣepọ̀ elektromagnetic láàrín àwọn ion tí a fi agbára bò. Lílóye èrò yìí nípasẹ̀ onírúurú ìṣòro àti àwọn ìdáhùn wọn ń ràn wá lọ́wọ́ láti lóye ìwà àwọn àdàpọ̀ lábẹ́ onírúurú ipò. Nípa mímọ èrò yìí, a lè mọ bí àwọn ìsopọ̀ kẹ́míkà ṣe ń ṣẹ̀dá àti bí àwọn ìṣètò kirisita tí a ń pàdé ní ìgbésí ayé ojoojúmọ́ ṣe ń ṣẹ̀dá.
