Калькулятор степени ионности связи

Введите расчет

Электроотрицательность атома A (χA)

Электроотрицательность атома B (χB)

Результатов

Степень ионности связи

71,15

% ионности

Разность электроотрицательностей (Δχ)	2,23
Тип связи	Predominantly ionic

Что такое степень ионности связи?

Степень ионности (доля ионного характера) показывает, насколько химическая связь является ионной, а не ковалентной, исходя из разности электроотрицательностей двух связанных атомов. Связь никогда не бывает строго ионной или строго ковалентной — она занимает промежуточное положение в этом непрерывном ряду. Чем больше разность электроотрицательностей, тем сильнее общие электроны смещаются к более электроотрицательному атому, и тем выше доля ионности связи.

С ростом разности электроотрицательностей связи изменяются от чисто ковалентных (общие электроны) до сильно ионных (перенесённые электроны).

Как пользоваться калькулятором

Введите электроотрицательность каждого атома по шкале Полинга (\(\chi_A\) и \(\chi_B\)). Калькулятор вычислит модуль разности \(\Delta\chi\) и применит экспоненциальную формулу Полинга для оценки доли ионного характера связи. Порядок ввода значений не имеет значения — в расчёте используется только их разность.

Разбор формулы

В основе расчёта лежит модель:

$$\%\ \text{ionic} = \left(1 - e^{-0.25(\chi_A - \chi_B)^2}\right)\times 100$$

Если электроотрицательности равны, показатель степени равен 0, \(e^{0} = 1\), и результат составляет 0% — идеально ковалентная (неполярная) связь. По мере роста \(\Delta\chi\) экспоненциальный член стремится к 0, а доля ионности приближается к 100%.

Доля ионности растёт с разностью электроотрицательностей согласно экспоненциальному соотношению Полинга.

Пример расчёта: NaCl

Электроотрицательность натрия равна 0,93, а хлора — 3,16, поэтому \(\Delta\chi = 2{,}23\). Тогда

$$0{,}25 \times 2{,}23^2 = 0{,}25 \times 4{,}9729 = 1{,}243225$$

а \(e^{-1{,}243225} \approx 0{,}28845\). Следовательно,

$$\%\ \text{ionic} = (1 - 0{,}28845) \times 100 \approx 71{,}15\%$$

Это высокое значение подтверждает, что NaCl — преимущественно ионное соединение.

Частые вопросы

Какую шкалу электроотрицательности использовать? Применяйте шкалу Полинга, поскольку именно из неё выведена данная формула.

Когда связь считается ионной? По распространённому эмпирическому правилу границей между полярной ковалентной и преимущественно ионной связью считают примерно 50% ионности (\(\Delta\chi \approx 1{,}7\)), хотя переход является плавным.

Почему результат никогда не достигает ровно 100%? Экспонента никогда полностью не обращается в 0, поэтому ни одна реальная связь не описывается как на 100% ионная — это согласуется с представлением о том, что у любой связи есть доля ковалентности.