თქვენს გარშემო ყველაფერი ქიმიური ობლიგაციებით იმართება. მოლეკულებიდან, რომლებიც ქმნიან თქვენს სხეულს და მარილს, რომელსაც საჭმელს აყენებთ, სკამამდე ხართ იჯდა, კოვალენტური და იონური ობლიგაციები ერთმანეთთან ატარებენ მატერიას იმ ფორმებით, რომლებთანაც ჩვენ ურთიერთქმედება გვაქვს ყოველდღიურად საფუძველი იონური და კოვალენტური ობლიგაციების ცოდნა ნებისმიერი გაცნობითი ქიმიის კურსის მნიშვნელოვანი ნაწილია და დასკვნა ობლიგაციებს შორის არსებული განსხვავებები წარმოგიდგენთ იმას, თუ რატომ იქცევიან და რეაგირებენ განსხვავებული მასალები მკაფიოდ გზები. თემა მარტივია, მაგრამ ეს ხსნის თქვენს გარშემო არსებული სამყაროს ბევრად უფრო ღრმა გაგებას.
განსაზღვრულია იონური ობლიგაციები და კოვალენტური ობლიგაციები
იონური და კოვალენტური კავშირის ძირითადი განმარტებები დაგეხმარებათ იმის გაგებაში, თუ რატომ არიან ისინი ასე განსხვავებული. იონური ბმა არის ერთი, რომელიც წარმოიქმნება ორ იონს შორის, საწინააღმდეგო მუხტებით. იონი არის ატომი, რომელმაც დაკარგა ან მოიპოვა ელექტრონი, ამიტომ ის აღარ არის ელექტრონულად ნეიტრალური. ელექტრონის დაკარგვა ნიშნავს, რომ იონს აქვს მეტი პროტონი, ვიდრე ელექტრონს და აქვს წმინდა დადებითი მუხტი. ელექტრონის მიღება ნიშნავს რომ უფრო მეტი ელექტრონია ვიდრე პროტონი. ამ იონს აქვს უარყოფითი მუხტი.
კოვალენტური ობლიგაციები განსხვავებულად მუშაობს. ელემენტის ვალენტობა გითხრათ, რამდენი "სივრცეა" ელექტრონების გარე გარსში სხვა ელემენტებთან დასაკავშირებლად. კოვალენტური კავშირის დროს, მოლეკულები წარმოიქმნება შემადგენელი ატომების მიერ, რომლებიც ელექტრონებს ანაწილებენ, ასე რომ ორივეს აქვს სრული ვალენტური (გარეთა) გარსი, მაგრამ ზოგიერთ ელექტრონს ერთდროულად უჭირავს ორივე ელემენტის გარე გარსი დრო
მსგავსება იონურ და კოვალენტურ ობლიგაციებს შორის
ობლიგაციებს შორის განსხვავება აშკარად მნიშვნელოვანია, რადგან იონური და კოვალენტური ნაერთები იმდენად განსხვავებულად მუშაობენ, მაგრამ მსგავსება გასაოცარია. ყველაზე აშკარა მსგავსება არის ის, რომ შედეგი იგივეა: ორივე იონური და კოვალენტური კავშირი იწვევს სტაბილური მოლეკულების შექმნას.
რეაქციები, რომლებიც ქმნიან იონურ და კოვალენტურ კავშირებს, არის ეგზოთერმული, რადგან ელემენტები ერთმანეთთან კავშირშია მათი პოტენციური ენერგიის შესამცირებლად. ბუნებით, ეს პროცესი ენერგიას ათავისუფლებს სითბოს სახით.
მიუხედავად იმისა, რომ სპეციფიკა განსხვავდება, ვალენტობის ელექტრონები მონაწილეობენ როგორც შემაკავშირებელ პროცესებში. იონური კავშირისთვის ვალენტური ელექტრონები იძენენ ან იკარგება დამუხტული იონის შესაქმნელად, ხოლო კოვალენტური შეერთებისას ვალენტური ელექტრონები პირდაპირ ნაწილდება.
მიღებული მოლეკულები, როგორც იონური, ასევე კოვალენტური კავშირით, ელექტრონულად ნეიტრალურია. კოვალენტური შეერთებისას ეს ხდება იმის გამო, რომ ორი ელექტრონულად ნეიტრალური კომპონენტი ერწყმის ერთმანეთს, მაგრამ იონურ კავშირში ეს იმიტომ ხდება, რომ ორი მუხტი უერთდება და ერთმანეთს ანულირებს.
იონური და კოვალენტური ობლიგაციები ფიქსირებული რაოდენობით წარმოიქმნება. იონური ობლიგაციებისათვის, იონების ფიქსირებული რაოდენობა უერთდება ერთმანეთს და ქმნის ელექტრონულად ნეიტრალურ მთლიანობას, თანხების რაოდენობა დამოკიდებულია კონკრეტულ იონებზე ზედმეტი მუხტების მიხედვით. კოვალენტური კავშირის დროს, ისინი იკავშირებენ იმ ელექტრონების რაოდენობის მიხედვით, რომელთა გაყოფა მათ სჭირდებათ ვალენტური ჭურვების შესავსებად.
განსხვავებები იონურ და კოვალენტურ ობლიგაციებს შორის
ობლიგაციებს შორის განსხვავება უფრო ადვილი შესამჩნევია, მაგრამ ისინი ისეთივე მნიშვნელოვანია, თუ თქვენ ცდილობთ გაიგოთ ქიმიური კავშირი. ყველაზე აშკარა განსხვავება არის ობლიგაციების წარმოქმნის გზა. ამასთან, არსებობს კიდევ რამდენიმე სხვაობა, რაც ისეთივე მნიშვნელოვანია.
კოვალენტურად შეკრული მოლეკულის ინდივიდუალური კომპონენტები ელექტრონულად ნეიტრალურია, ხოლო იონურ კავშირში ორივე დამუხტულია. ამას მნიშვნელოვანი შედეგები მოაქვს, როდესაც ისინი იხსნება გამხსნელში. იონური ნაერთი, როგორიცაა ნატრიუმის ქლორიდი (სუფრის მარილი), ელექტროენერგიას ატარებს გახსნისას, რადგან კომპონენტები დამუხტულია, მაგრამ კოვალენტური კავშირით წარმოქმნილი ცალკეული მოლეკულები არ ატარებენ ელექტროენერგიას, თუ ისინი იონიზებული არ არიან სხვის მეშვეობით რეაქცია
სხვადასხვა შემაკავშირებელ სტილის კიდევ ერთი შედეგია სიმარტივე, რომლის შედეგად დაშლილი მასალები იშლება და დნება. კოვალენტური კავშირი ატოტებს ატარებს მოლეკულებში, მაგრამ თავად მოლეკულები მხოლოდ სუსტად არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. შედეგად, კოვალენტურად შეკრული მოლეკულები ქმნიან სტრუქტურებს, რომელთა დნობა უფრო ადვილია. მაგალითად, წყალი კოვალენტურად არის შეკრული და ყინული დნება დაბალ ტემპერატურაზე. ამასთან, იონურ მასალას, როგორიცაა მარილი, უფრო დაბალი დნობის წერტილი აქვს, რადგან მისი მთელი სტრუქტურა შედგება ძლიერი იონური ბმებისგან.
ობლიგაციებს შორის მრავალი სხვა განსხვავებაა. მაგალითად, მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან ცოცხალ არსებებს, კოვალენტურად არიან შეკავშირებულნი, ხოლო კოვალენტური ბმები ბუნებაში უფრო გავრცელებულია, ვიდრე იონური ბმები. შემაკავშირებელ სტილებში განსხვავების გამო, კოვალენტური ობლიგაციები შეიძლება წარმოიქმნას იმავე ელემენტის ატომებს შორის (მაგალითად, წყალბადის გაზი, რომელსაც აქვს ფორმულა H2), მაგრამ იონურ კავშირებს არ შეუძლიათ.