Körülötted mindent kémiai kötések tartanak össze. A testedet alkotó molekuláktól és az ételedre tett sótól kezdve a székig rajta ülve a kovalens és az ionos kötések összetartják az anyagot azokban a formákban, amelyekkel nap mint nap kölcsönhatásba lépünk alapján. Az ionos és kovalens kötések megismerése fontos része minden bevezető kémiai tanfolyamnak és a megállapításnak A kötések közötti különbségek megismerhetik, hogy a különböző anyagok miért viselkednek és reagálnak külön-külön módokon. A téma egyszerű, de megnyitja az ajtót a körülötted lévő világ sokkal mélyebb megértéséhez.
Meghatározott ionos kötések és kovalens kötések
Az ionos és kovalens kötés alapvető definíciói segítenek megérteni, miért különböznek egymástól annyira. Az ionos kötés két, ellentétes töltésű ion között jön létre. Az ion olyan atom, amely elvesztette vagy megszerezte az elektront, így elektromosan már nem semleges. Az elektronveszteség azt jelenti, hogy az ionnak több protonja van, mint elektronjának, és nettó pozitív töltése van. Az elektron megszerzése azt jelenti, hogy több elektron van, mint proton. Ennek az ionnak negatív töltése van.
A kovalens kötések másképp működnek. Egy elem vegyértéke megmondja, hogy az elektronok külső héjában hány „tér” van a többi elemhez való kötődéshez. A kovalens kötés során a molekulákat az alkotó atomok alkotják, amelyek megosztják egymással az elektronokat, így mindkettőjük rendelkezik teljes vegyértékű (külső) héjak, de egyes elektronok mindkét elem külső héját egyszerre foglalják el idő.
Az ionos és kovalens kötések hasonlóságai
A kötések közötti különbségek egyértelműen fontosak, mivel az ionos és a kovalens vegyületek annyira eltérő módon működnek, de meglepően sok hasonlóság van. A legnyilvánvalóbb hasonlóság az, hogy az eredmény ugyanaz: Az ionos és a kovalens kötés egyaránt stabil molekulák létrehozásához vezet.
Az ionos és kovalens kötéseket létrehozó reakciók exotermek, mert az elemek összekapcsolódva csökkentik potenciális energiájukat. Természetéből adódóan ez a folyamat hő formájában szabadítja fel az energiát.
Bár a sajátosságok eltérnek, a vegyérték elektronok mindkét kötési folyamatban részt vesznek. Az ionos kötéshez a vegyérték elektronok nyerhetők vagy elvesznek egy töltött ion képződéséhez, a kovalens kötésnél a vegyérték elektronok közvetlenül megoszlanak.
A kapott molekulák mind az ionos, mind a kovalens kötés révén elektromosan semlegesek. A kovalens kötésnél ez azért van, mert két elektromosan semleges komponens jön össze, de az ionos kötésnél azért, mert a két töltés összekapcsolódik és megszünteti egymást.
Mind az ionos, mind a kovalens kötések rögzített mennyiségben képződnek. Az ionos kötéseknél rögzített mennyiségű ionok kapcsolódnak össze, és így elektromosan semleges egészet képeznek az adott ionok felesleges töltésétől függő mennyiségekkel. A kovalens kötés során az elektronok számának megfelelően kötődnek, amelyekre szükségük van a vegyértékű héjak kitöltéséhez.
Különbségek az ionos és a kovalens kötések között
A kötések közötti különbségeket könnyebb észrevenni, de ugyanolyan fontosak, ha megpróbálják megérteni a kémiai kötést. A legnyilvánvalóbb különbség a kötések kialakulásának módja. Van azonban számos más, ugyanolyan fontos különbség.
A kovalensen kötött molekula egyes komponensei elektromosan semlegesek, míg az ionos kötésben mindkettő töltődik. Ennek fontos következményei vannak, ha oldószerben oldják fel őket. Egy olyan ionos vegyület, mint a nátrium-klorid (asztali só), oldáskor villamos energiát vezet, mert az alkatrészek fel vannak töltve, de a kovalens kötéssel létrejött egyes molekulák csak akkor vezetik az elektromosságot, ha másikon keresztül ionizálódnak reakció.
A különböző kötési stílusok másik következménye, hogy a keletkező anyagok könnyedén szétszakadnak és megolvadnak. A kovalens kötés az atomokat összetartja a molekulákban, de maguk a molekulák csak gyengén kötődnek egymáshoz. Ennek eredményeként a kovalensen kötött molekulák olyan struktúrákat alkotnak, amelyek könnyebben olvadnak. Például a víz kovalensen kötődik, és a jég alacsony hőmérsékleten megolvad. Azonban egy olyan ionos anyagnak, mint a só, alacsonyabb az olvadáspontja, mivel teljes szerkezete erős ionos kötésekből áll.
Sok más különbség van a kötvények között. Az élőlényeket alkotó molekulák például kovalensen kötődnek, és a kovalens kötések a természetben gyakoribbak, mint az ionos kötések. A kötési stílusok különbsége miatt kovalens kötések keletkezhetnek ugyanazon elem atomjai között (például hidrogéngáz, amelynek képlete H2), de az ionos kötések nem.