Vše kolem vás drží pohromadě chemické vazby. Od molekul, které tvoří vaše tělo, a od soli, kterou si dáváte do jídla, až po židli, kterou jste sedění na, kovalentní a iontové vazby drží hmotu pohromadě ve formách, se kterými každodenně interagujeme základ. Učení o iontových a kovalentních vazbách je důležitou součástí každého úvodního kurzu chemie a nálezu Rozdíly mezi vazbami vám poskytnou pohled na to, proč se různé materiály chovají a reagují odlišně způsoby. Toto téma je jednoduché, ale otevírá dveře k mnohem hlubšímu porozumění světu kolem vás.
Definovány iontové dluhopisy a kovalentní dluhopisy
Základní definice iontové a kovalentní vazby vám pomohou pochopit, proč jsou tak odlišné. Iontová vazba je vazba vytvořená mezi dvěma ionty s protilehlými náboji. Ion je atom, který ztratil nebo získal elektron, takže již není elektricky neutrální. Ztráta elektronu znamená, že iont má více protonů než elektrony a má čistý kladný náboj. Získání elektronu znamená, že existuje více elektronů než protonů. Tento ion má záporný náboj.
Kovalentní vazby fungují jinak. Valence prvku vám říká, kolik „prostorů“ je ve vnějším obalu elektronů pro vazbu s jinými prvky. Při kovalentní vazbě jsou molekuly tvořeny atomy, které sdílejí elektrony, takže oba mají plné valenční (vnější) skořápky, ale některé elektrony zabírají vnější skořápky obou prvků současně čas.
Podobnosti mezi iontovými a kovalentními vazbami
Rozdíly mezi vazbami jsou zjevně důležité, protože iontové a kovalentní sloučeniny fungují tak odlišně, ale existuje překvapivé množství podobností. Nejviditelnější podobnost je, že výsledek je stejný: Jak iontové, tak kovalentní vazby vedou k vytvoření stabilních molekul.
Reakce, které vytvářejí iontové a kovalentní vazby, jsou exotermické, protože prvky se spojují, aby snížily svou potenciální energii. Tento proces přirozeně uvolňuje energii ve formě tepla.
I když se specifika liší, valenční elektrony jsou zapojeny do obou vazebných procesů. Pro iontovou vazbu se valenční elektrony získávají nebo ztrácejí za vzniku nabitého iontu a v kovalentní vazbě se valenční elektrony sdílejí přímo.
Výsledné molekuly vytvořené iontovou i kovalentní vazbou jsou elektricky neutrální. U kovalentní vazby je to proto, že se spojují dvě elektricky neutrální složky, ale u iontové vazby je to proto, že se tyto dva náboje spojují a ruší.
Iontové i kovalentní vazby se tvoří ve stálých množstvích. U iontových vazeb se fixní množství iontů spojí dohromady a vytvoří elektricky neutrální celek s množstvím v závislosti na nadměrných nábojích na konkrétních zapojených iontech. Při kovalentní vazbě se spojují podle počtu elektronů, které potřebují ke sdílení, aby vyplnily své valenční skořápky.
Rozdíly mezi iontovými a kovalentními dluhopisy
Rozdíly mezi vazbami lze snadno zjistit, ale jsou stejně důležité, pokud se snažíte porozumět chemickým vazbám. Nejviditelnějším rozdílem je způsob vytváření vazeb. Existuje však několik dalších rozdílů, které jsou stejně důležité.
Jednotlivé složky kovalentně vázané molekuly jsou elektricky neutrální, zatímco v iontové vazbě jsou oba nabité. To má důležité důsledky, když jsou rozpuštěny v rozpouštědle. Iontová sloučenina jako chlorid sodný (kuchyňská sůl) vede po rozpuštění elektřinu, protože komponenty jsou nabité, ale jednotlivé molekuly vytvořené kovalentní vazbou nevodí elektřinu, pokud nejsou ionizovány jinou reakce.
Dalším důsledkem různých stylů spojování je snadnost, s jakou se výsledné materiály rozpadají a taví. Kovalentní vazba drží atomy pohromadě v molekulách, ale samotné molekuly jsou k sobě navzájem vázány jen slabě. Výsledkem je, že kovalentně vázané molekuly tvoří struktury, které se snáze taví. Například voda je kovalentně vázána a led taje při nízké teplotě. Iontový materiál jako sůl má však nižší teplotu tání, protože celá jeho struktura je složena ze silných iontových vazeb.
Mezi dluhopisy existuje mnoho dalších rozdílů. Molekuly, které tvoří živé bytosti, jsou například kovalentně vázány a kovalentní vazby jsou v přírodě běžnější než iontové vazby celkově. Kvůli rozdílu ve stylech vazeb se mohou mezi atomy stejného prvku (jako je plynný vodík, který má vzorec H, vytvořit kovalentní vazby)2), ale iontové vazby nemohou.