Alles om je heen wordt bij elkaar gehouden door chemische bindingen. Van de moleculen waaruit je lichaam bestaat en het zout dat je op je eten smeert tot de stoel die je bent zittend op, houden covalente en ionische bindingen materie bij elkaar in de vormen waarmee we dagelijks omgaan interact basis. Leren over ionische en covalente bindingen is een belangrijk onderdeel van elke inleidende cursus scheikunde, en het vinden van uit de verschillen tussen bindingen geeft u inzicht in waarom verschillende materialen zich verschillend gedragen en reageren manieren. Het onderwerp is eenvoudig, maar het opent de deur naar een veel dieper begrip van de wereld om je heen.
Ionische obligaties en covalente obligaties gedefinieerd
De basisdefinities van ionische en covalente binding helpen je te begrijpen waarom ze zo verschillend zijn. Een ionische binding is een binding tussen twee ionen met tegengestelde ladingen. Een ion is een atoom dat een elektron heeft verloren of erbij heeft gekregen, zodat het niet langer elektrisch neutraal is. Het verlies van een elektron betekent dat het ion meer protonen heeft dan elektronen en een netto positieve lading heeft. Het verkrijgen van een elektron betekent dat er meer elektronen zijn dan protonen. Dit ion heeft een negatieve lading.
Covalente bindingen werken anders. De valentie van een element vertelt je hoeveel "ruimten" er in de buitenste schil van elektronen zijn voor binding met andere elementen. Bij covalente binding worden moleculen gevormd door de samenstellende atomen die elektronen delen, dus ze hebben beide volledige valentie (buitenste) schillen, maar sommige elektronen bezetten tegelijkertijd de buitenste schillen van beide elementen tijd.
Overeenkomsten tussen ionische en covalente bindingen
De verschillen tussen bindingen zijn duidelijk belangrijk omdat ionische en covalente verbindingen zo verschillend werken, maar er zijn verrassend veel overeenkomsten. De meest voor de hand liggende overeenkomst is dat het resultaat hetzelfde is: zowel ionische als covalente binding leiden tot de vorming van stabiele moleculen.
De reacties die ionische en covalente bindingen creëren, zijn exotherm omdat elementen aan elkaar binden om hun potentiële energie te verlagen. Bij dit proces komt van nature energie vrij in de vorm van warmte.
Hoewel de details verschillen, zijn de valentie-elektronen betrokken bij beide bindingsprocessen. Voor ionische binding worden valentie-elektronen gewonnen of verloren om een geladen ion te vormen, en bij covalente binding worden de valentie-elektronen direct gedeeld.
De resulterende moleculen gecreëerd door zowel ionische als covalente binding zijn elektrisch neutraal. Bij covalente binding is dit omdat twee elektrisch neutrale componenten samenkomen, maar bij ionische binding is dit omdat de twee ladingen samenkomen en elkaar opheffen.
Zowel ionische als covalente bindingen vormen zich in vaste hoeveelheden. Voor ionische bindingen komen vaste hoeveelheden ionen samen om een elektrisch neutraal geheel te vormen, waarbij de hoeveelheden afhankelijk zijn van de overtollige ladingen op de specifieke betrokken ionen. Bij covalente binding binden ze zich volgens het aantal elektronen dat ze moeten delen om hun valentieschillen te vullen.
Verschillen tussen ionische en covalente bindingen
De verschillen tussen bindingen zijn gemakkelijker te herkennen, maar ze zijn net zo belangrijk als je chemische bindingen probeert te begrijpen. Het meest voor de hand liggende verschil is de manier waarop de bindingen worden gevormd. Er zijn echter verschillende andere verschillen die net zo belangrijk zijn.
De afzonderlijke componenten van een covalent gebonden molecuul zijn elektrisch neutraal, terwijl ze bij ionbinding beide geladen zijn. Dit heeft belangrijke gevolgen wanneer ze worden opgelost in een oplosmiddel. Een ionische verbinding zoals natriumchloride (keukenzout) geleidt elektriciteit wanneer opgelost omdat de componenten geladen zijn, maar individuele moleculen gevormd door covalente binding geleiden geen elektriciteit tenzij ze door een andere worden geïoniseerd reactie.
Een ander gevolg van de verschillende bindingsstijlen is het gemak waarmee de resulterende materialen uiteenvallen en smelten. Covalente binding houdt atomen bij elkaar in moleculen, maar de moleculen zelf zijn slechts zwak aan elkaar gebonden. Als gevolg hiervan vormen covalent gebonden moleculen structuren die gemakkelijker te smelten zijn. Water is bijvoorbeeld covalent gebonden en ijs smelt bij lage temperatuur. Een ionisch materiaal zoals zout heeft echter een lager smeltpunt omdat de hele structuur is samengesteld uit sterke ionische bindingen.
Er zijn veel andere verschillen tussen obligaties. De moleculen waaruit levende wezens bestaan, zijn bijvoorbeeld covalent gebonden en covalente bindingen komen in de natuur vaker voor dan ionische bindingen in het algemeen. Vanwege het verschil in bindingsstijlen kunnen covalente bindingen worden gevormd tussen atomen van hetzelfde element (zoals waterstofgas, dat de formule H heeft2), maar ionische bindingen kunnen dat niet.
