Visu ap jums notur ķīmiskās saites. Sākot no molekulām, kas veido jūsu ķermeni, un sāls, ko uzliekat uz ēdiena, līdz pat krēslam, kurā atrodaties sēžot, kovalentās un jonu saites satur vielu kopā formās, ar kurām mēs mijiedarbojamies ikdienā pamata. Mācīšanās par jonu un kovalentajām saitēm ir svarīga jebkura ievadķīmijas kursa sastāvdaļa un tā atrašana atšķirības starp saitēm sniedz ieskatu, kāpēc dažādi materiāli izturas un reaģē atšķirīgi veidos. Tēma ir vienkārša, taču tā paver iespējas daudz dziļāk izprast apkārtējo pasauli.
Definētas jonu obligācijas un kovalentās obligācijas
Jonu un kovalentu savienojumu pamatdefinīcijas palīdz saprast, kāpēc tās ir tik atšķirīgas. Jonu saite ir tāda, kas veidojas starp diviem joniem ar pretēju lādiņu. Jons ir atoms, kas ir pazaudējis vai ieguvis elektronu, tāpēc tas vairs nav elektriski neitrāls. Elektrona zudums nozīmē, ka jonā ir vairāk protonu nekā elektronu, un tam ir pozitīvs tīrais lādiņš. Elektrona iegūšana nozīmē, ka elektronu ir vairāk nekā protonu. Šim jonam ir negatīvs lādiņš.
Kovalentās saites darbojas atšķirīgi. Elementa valence norāda, cik daudz “atstarpju” ir elektronu ārējā apvalkā, lai savienotos ar citiem elementiem. Kovalentās saites laikā molekulas tiek veidotas, atomu veidojot, kopīgi izmantojot elektronus, tāpēc abiem ir pilnīgas valences (ārējās) čaulas, bet daži elektroni vienlaikus aizņem abu elementu ārējos apvalkus laiks.
Jonisko un kovalento saišu līdzības
Atšķirības starp saitēm ir nepārprotami svarīgas, jo jonu un kovalentu savienojumi darbojas tik atšķirīgi, taču ir pārsteidzoši daudz līdzību. Acīmredzamākā līdzība ir tā, ka rezultāts ir vienāds: gan jonu, gan kovalentu saistīšana noved pie stabilu molekulu veidošanās.
Reakcijas, kas rada jonu un kovalentās saites, ir eksotermiskas, jo elementi savienojas kopā, lai pazeminātu to potenciālo enerģiju. Pēc savas būtības šis process atbrīvo enerģiju siltuma formā.
Lai gan specifika atšķiras, valences elektroni ir iesaistīti abos saistīšanās procesos. Jonu saistīšanai valences elektroni tiek iegūti vai zaudēti, veidojot uzlādētu jonu, un kovalentajā savienojumā valences elektroni tiek tieši sadalīti.
Iegūtās molekulas, kas izveidotas gan jonu, gan kovalentu savienojumu rezultātā, ir elektriski neitrālas. Kovalentajā savienošanā tas ir tāpēc, ka divi elektriski neitrāli komponenti apvienojas, bet jonu savienojumā tas ir tāpēc, ka abi lādiņi savienojas un atceļ viens otru.
Gan jonu, gan kovalentās saites veidojas fiksētos daudzumos. Jonu saitēm fiksēti jonu daudzumi savienojas kopā, veidojot elektriski neitrālu veselumu ar daudzumiem atkarībā no konkrēto iesaistīto jonu pārmērīgas maksas. Kovalentās saitēs viņi sasaistās atbilstoši elektronu skaitam, kas viņiem ir nepieciešams dalīties, lai aizpildītu viņu valences čaumalas.
Jonu un kovalento saišu atšķirības
Atšķirības starp obligācijām ir vieglāk pamanāmas, taču tās ir tikpat svarīgas, ja mēģināt saprast ķīmisko saikni. Acīmredzamākā atšķirība ir obligāciju veidošanas veids. Tomēr ir vairākas citas atšķirības, kas ir tikpat svarīgas.
Kovalenti saistītās molekulas atsevišķie komponenti ir elektriski neitrāli, turpretī jonu savienojumā tie abi ir uzlādēti. Tam ir svarīgas sekas, kad tos izšķīdina šķīdinātājā. Jonu savienojums, piemēram, nātrija hlorīds (galda sāls), izšķīdinot vada elektrību, jo sastāvdaļas ir uzlādētas, bet atsevišķas molekulas, kas izveidotas kovalentas savienošanas rezultātā, nevada elektrību, ja vien tās nav jonizētas caur citu reakcija.
Citas dažādu savienošanas stilu sekas ir vieglums, ar kādu iegūtie materiāli sadalās un izkausē. Kovalentā saite satur atomus kopā molekulās, bet pašas molekulas ir tikai vāji saistītas viena ar otru. Rezultātā kovalenti saistītas molekulas veido struktūras, kuras ir vieglāk izkausēt. Piemēram, ūdens ir kovalenti saistīts un ledus kūst zemā temperatūrā. Tomēr jonu materiālam, piemēram, sālim, ir zemāka kušanas temperatūra, jo visa tā struktūra sastāv no spēcīgām jonu saitēm.
Starp obligācijām ir daudz citu atšķirību. Piemēram, molekulas, kas veido dzīvās būtnes, ir kovalenti saistītas, un kovalentās saites pēc būtības ir biežāk sastopamas nekā jonu saites kopumā. Sakarā ar saistīšanās stilu atšķirībām, kovalentās saites var veidoties starp viena un tā paša elementa atomiem (piemēram, ūdeņraža gāzi, kuras formula ir H2), bet jonu saites to nevar.
