Sve oko vas drže zajedno kemijske veze. Od molekula koje čine vaše tijelo i soli koju stavljate na hranu do stolice u kojoj ste sjedeći, kovalentne i ionske veze drže materiju zajedno u oblicima s kojima svakodnevno komuniciramo osnova. Učenje o ionskim i kovalentnim vezama važan je dio svakog uvodnog tečaja kemije i pronalaženja Iz razlika između veza dobivate uvid u to zašto se različiti materijali ponašaju i reagiraju različito načine. Tema je jednostavna, ali otvara vrata za puno dublje razumijevanje svijeta oko vas.
Definirane jonske i kovalentne veze
Osnovne definicije ionske i kovalentne veze pomažu vam da shvatite zašto se toliko razlikuju. Jonska veza je ona koja nastaje između dvaju iona s suprotnim nabojima. Ion je atom koji je izgubio ili dobio elektron pa više nije električki neutralan. Gubitak elektrona znači da ion ima više protona nego elektrona i da ima neto pozitivan naboj. Dobivanje elektrona znači da ima više elektrona nego protona. Ovaj ion ima negativan naboj.
Kovalentne veze djeluju drugačije. Valentnost elementa govori vam koliko ima "prostora" u vanjskoj ljusci elektrona za povezivanje s drugim elementima. U kovalentnoj vezi molekule tvore sastavni atomi koji dijele elektrone pa ih oboje imaju pune valentne (vanjske) ljuske, ali neki elektroni istodobno zauzimaju vanjske ljuske oba elementa vrijeme.
Sličnosti između jonskih i kovalentnih veza
Razlike između veza očito su važne jer ionski i kovalentni spojevi djeluju toliko različito, ali postoji iznenađujući broj sličnosti. Najočitija je sličnost da je rezultat isti: i ionska i kovalentna veza dovode do stvaranja stabilnih molekula.
Reakcije koje stvaraju ionske i kovalentne veze su egzotermne jer se elementi povezuju kako bi smanjili svoju potencijalnu energiju. Po prirodi ovaj proces oslobađa energiju u obliku topline.
Iako se specifičnosti razlikuju, valentni elektroni su uključeni u oba procesa vezivanja. Za ionsku vezu, valentni elektroni se dobivaju ili gube da bi stvorili nabijeni ion, a u kovalentnoj vezi valentni se elektroni dijele izravno.
Rezultirajuće molekule stvorene i ionskom i kovalentnom vezom su električki neutralne. U kovalentnoj vezi to je zato što se dvije električno neutralne komponente spajaju, ali u ionskoj vezi to je zato što se dva naboja spajaju i međusobno poništavaju.
I ionske i kovalentne veze nastaju u fiksnim količinama. Za ionske veze, fiksne količine iona spajaju se i čine električki neutralnu cjelinu s količinama ovisno o suvišku naboja na određenim uključenim ionima. U kovalentnoj vezi, oni se vežu prema broju elektrona koji trebaju dijeliti kako bi ispunili svoje valentne ljuske.
Razlike između jonskih i kovalentnih veza
Razlike između veza lakše je uočiti, ali one su jednako važne ako pokušavate razumjeti kemijsku vezu. Najočitija je razlika u načinu formiranja obveznica. Međutim, postoji nekoliko drugih razlika koje su jednako važne.
Pojedinačne komponente kovalentno vezane molekule električki su neutralne, dok su u ionskoj vezi obje nabijene. To ima važne posljedice kada se otope u otapalu. Jonski spoj poput natrijevog klorida (kuhinjska sol) provodi električnu energiju kad se otopi, jer su komponente napunjene, ali pojedinačne molekule nastale kovalentnom vezom ne provode električnu energiju ako nisu ionizirane kroz drugu reakcija.
Sljedeća posljedica različitih stilova lijepljenja je lakoća s kojom se nastali materijali raspadaju i tope. Kovalentna veza drži atome zajedno u molekulama, ali same molekule su međusobno slabo povezane. Kao rezultat toga, kovalentno povezane molekule tvore strukture koje se lakše tope. Na primjer, voda je kovalentno vezana i led se topi na niskoj temperaturi. Međutim, ionski materijal poput soli ima niže talište, jer je cijela njegova struktura sastavljena od jakih ionskih veza.
Postoje mnoge druge razlike između obveznica. Molekule koje čine živa bića su, na primjer, kovalentno povezane, a kovalentne su veze u prirodi češće od ionskih veza u cjelini. Zbog razlike u stilovima vezivanja, kovalentne veze mogu nastati između atoma istog elementa (kao što je plin vodik, koji ima formulu H2), ali ionske veze ne mogu.