Іонний зв’язок

Іонний зв’язок, як правило, виникає між атомами металу та галогену. При зближенні атомів електрон із металу переходить на атом галогену, в результаті чого зовнішні електронні оболонки стають повністю заповненими. Утворені іони притягуються у відповідності із законом Кулона. Енергія притягування дорівнює потенціальній енергії взаємодії зарядів і зростає обернено пропорційно відстані r між атомами

. (1.1)

Сили відштовхування проявляються на малих відстанях і швидко зростають із зменшенням відстані. Енергія відштовхування

, (1.2)

де В і n – константи. Результуюча енергія U взаємодії іонів дорівнює сумі енергій

.(1.3)

На рис.1.3 ця енергія зображена суцільною лінією. Мінімум функції U(r) відповідає рівноважній відстані r_o між атомами і енергії зв’язку U_зв. Знайдемо цю енергію, враховуючи, що у рівноважному стані сила притягування дорівнює силі відштовхування F_пр = -F_відшт. Використаємо зв’язок сили і потенціальної енергії

. Одержуємо, враховуючи формули (1.1) і (1.2),

,

. Отже,

.

Підставляємо значення В у формулу (1.3). Одержуємо енергію зв’язку між двома іонами

.

Якщо гратка складається із N іонів, то її енергія дорівнює

, (1.4)

де А=1,6 ÷ 1.8 – стала Маделунга, яка враховує енергію взаємодії даного іона з другими іонами кристала.