Allt omkring dig hålls samman av kemiska bindningar. Från molekylerna som utgör din kropp och saltet du lägger på maten till stolen du är sitter på, kovalenta och joniska bindningar håller materia samman i de former vi interagerar med dagligen grund. Att lära sig om joniska och kovalenta bindningar är en viktig del av alla inledande kemikurser och upptäckter ut skillnaderna mellan obligationer ger dig en inblick i varför olika material beter sig och reagerar i distinkt sätt. Ämnet är enkelt, men det öppnar dörren för en mycket djupare förståelse för världen omkring dig.
Joniska obligationer och kovalenta obligationer definierade
De grundläggande definitionerna av jonisk och kovalent bindning hjälper dig att förstå varför de är så olika. En jonbindning är en bildad mellan två joner med motsatta laddningar. En jon är en atom som har tappat eller fått en elektron så den är inte längre elektriskt neutral. Förlusten av en elektron innebär att jonen har fler protoner än elektroner och har en nettoladdning. Att få en elektron betyder att det finns fler elektroner än protoner. Denna jon har en negativ laddning.
Kovalenta bindningar fungerar annorlunda. Valensen av ett element berättar hur många "utrymmen" det finns i det yttre skalet av elektroner för att binda till andra element. Vid kovalent bindning bildas molekyler av de ingående atomerna som delar elektroner så att de båda har full valens (yttre) skal, men vissa elektroner upptar de yttre skalen på båda elementen samtidigt tid.
Likheter mellan joniska och kovalenta obligationer
Skillnaderna mellan bindningar är helt klart viktiga eftersom joniska och kovalenta föreningar fungerar så olika, men det finns ett överraskande antal likheter. Den mest uppenbara likheten är att resultatet är detsamma: Både jonisk och kovalent bindning leder till skapandet av stabila molekyler.
Reaktionerna som skapar joniska och kovalenta bindningar är exoterma eftersom element binder samman för att sänka deras potentiella energi. Av naturen frigör denna process energi i form av värme.
Även om detaljerna skiljer sig åt är valenselektronerna involverade i båda bindningsprocesserna. För jonbindning förvärvas eller förloras valenselektroner för att bilda en laddad jon, och vid kovalent bindning delas valenselektronerna direkt.
De resulterande molekylerna som skapas genom både jonisk och kovalent bindning är elektriskt neutrala. I kovalent bindning beror detta på att två elektriskt neutrala komponenter sammanfogas, men i jonbindning beror det på att de två laddningarna sammanfogar varandra.
Både joniska och kovalenta bindningar bildas i fasta mängder. För jonbindningar sammanfogas fasta mängder joner för att bilda en elektriskt neutral helhet med mängderna beroende på överskottsladdningarna på de specifika jonerna som är inblandade. Vid kovalent bindning binder de enligt antalet elektroner de behöver dela för att fylla sina valensskal.
Skillnader mellan joniska och kovalenta obligationer
Skillnaderna mellan bindningar är lättare att upptäcka, men de är lika viktiga om du försöker förstå kemisk bindning. Den mest uppenbara skillnaden är hur obligationerna bildas. Det finns dock flera andra skillnader som är lika viktiga.
De enskilda komponenterna i en kovalent bunden molekyl är elektriskt neutrala, medan de vid jonbindning laddas båda. Detta har viktiga konsekvenser när de löses i ett lösningsmedel. En jonförening som natriumklorid (bordssalt) leder elektricitet när den är upplöst eftersom komponenterna är laddade, men enskilda molekyler bildade genom kovalent bindning leder inte elektricitet om de inte joniseras genom en annan reaktion.
En annan konsekvens av de olika bindningsstilarna är den lätthet med vilken de resulterande materialen bryts sönder och smälter. Kovalent bindning håller atomer samman i molekyler, men molekylerna själva är endast svagt bundna till varandra. Som ett resultat bildar kovalent bundna molekyler strukturer som är lättare att smälta. Till exempel är vatten kovalent bunden och is smälter vid låg temperatur. Emellertid har ett jonmaterial som salt en lägre smältpunkt eftersom dess hela struktur består av starka jonbindningar.
Det finns många andra skillnader mellan obligationer. Molekylerna som utgör levande saker är till exempel kovalent bundna, och kovalenta bindningar är vanligare i naturen än jonbindningar totalt sett. På grund av skillnaden i bindningsstilar kan kovalenta bindningar bildas mellan atomer av samma element (såsom vätgas, som har formeln H2), men jonbindningar kan inte.