79

же  взаимодействуют  с  окружающими  их  молекулами  воды  и  становятся 
гидратированными  ионами,  которые  в  соответствии  со  знаком  своего  заряда 
движутся  к  соответствующему  электроду.  Из  приведённого  примера  делается 
вывод,  что  электролитом  может  быть  соединение  с  ионной  или  полярной  связью, 
т.е.  соли,  основания  и  кислоты.  Выяснилось,  что  электролиты  могут 
диссоциировать на ионы только в полярных растворителях. 

В  начале 20-го  века  сформировалось  мнение  о  том,  что  если  взаимодействие 

двух  нейтральных  атомов  сопровождается  переносом  электрона  от  одного  атома  к 
другому,  то  говорят,  что  связь  в  образовавшейся  молекуле  ионная  или 
электровалентная.  Например,  атом  хлора,  реагируя  с  атомом  натрия,  образует 
химическое  соединение – хлористый  натрий.  Считается,  что  электронная 
конфигурация  образовавшихся  ионов  подобна  электронной  конфигурации 
инертных  газов;  ион Cl

-

  принимает  конфигурацию  аргона,  а  ион Na

+

 - 

конфигурацию  неона.  Внешние  валентные  оболочки  заняты  теперь  восемью 
электронами,  но  число  электронов  не  равно  числу  протонов.  В  связи  с  этим 
возникает 

вопрос - какие 

силы 

удерживают 

лишний 

электрон 

около 

электронейтрального  атома Cl, и  какие  силы  способствуют  отрыву  электрона  от 
атома Na? 

 

Pис. 14. Схемы: а) строения кристалла NaCl; - б) упаковка атомов в кристалле 

NaCl 

На  рисунке 14 кристаллической  решетки    хлористого  натрия  видно 

чередование  ионов Na

+

  с  ионами Cl

-

  по  трем  направлениям (x y z). Известно,  что 

кристалл NaCl имеет  решетку  кубического  типа.  Из  этого  следует,  что  каждый 
положительный  ион Na

+

  окружен  шестью  отрицательными  ионами Cl

-

  и  наоборот. 

В  соответствии  с  законами  электростатики  один  положительный  заряд  натрия 
компенсирует  один  отрицательный  заряд  хлора,  но  около  этого  же  иона  натрия 
находятся еще пять ионов Cl

-

. Вопрос – какие же силы удерживают их в решетке? 

Одним  из  опорных  доказательств  ионного  характера  кристалла NaCl обычно 

приводится  термодинамический  цикл  Борна-Габера.  Однако  этот  цикл  не  может 
являться однозначным доказательством присутствия в решетке каменной соли иона 
Na

+

  и  иона Cl

-

,  потому  что  в  основу  цикла  априори  уже  закладывается  постулат  о 

существовании ионов Na

+

 и Cl

-

. 

Утверждение  о  существовании  ионной  связи  между  ионами  сводится  к 

определению  радиусов  ионов.  Так  как  непосредственное  измерение  радиусов 
изолированных  атомов  или  ионов  невозможно,  обычно  измеряют  межъядерные 
расстояния  либо  в  кристаллах,  либо  в  газовых  молекулах.  По  этим  расстояниям 
вычисляются  радиусы.  Поскольку  все  значения  радиусов  являются  расчетными, 
важно  знать  какие  факторы  влияют  на  эти  расчеты.  Эти  факторы  связаны  с  такими 
понятиями  как  порядок  связи,  степень  ионности,  ковалентный  или  металлический 
характер связи и т.д. [21]. 

Анализируя  экспериментальные  данные  относительно  определения  ионных 

радиусов,  считаем,  что  нет  строгих  доказательств  существования  ионов  в 
кристалле.  Считается,  что  прямым  доказательством  наличия  ионов  в  твердом  теле 
являются  карты  распределения  электронной  плотности,  получаемые  методом 
рентгеноструктурного  анализа.  По  этим  картам  судят  о  межъядерном  расстоянии  и