Різниця між йонним та ковалентним зв’язками
В хімії, хімічний зв’язок є силою, яка утримує атоми, молекули та іони разом. Існує два основних типи хімічних зв’язків: йонний та ковалентний. Йонні зв’язки утворюються між атомами з великою різницею електронегативності, тоді як ковалентні зв’язки утворюються між атомами з невеликою різницею електронегативності.
Йонний зв’язок
Йонний зв’язок утворюється, коли атом металу віддає один або кілька електронів атому неметалу. Внаслідок цього атом металу перетворюється на позитивно заряджений іон, а атом неметалу перетворюється на негативно заряджений іон. Ці іони потім притягуються один до одного електростатичними силами, утворюючи йонний зв’язок.
Йонні сполуки зазвичай мають високу температуру плавлення та кипіння, оскільки іонам потрібно багато енергії, щоб розірвати зв’язки. Вони також добре розчиняються у воді, оскільки вода є полярним розчинником, який може розділяти позитивно і негативно заряджені іони.
Прикладами йонних сполук є хлорид натрію (NaCl), фторид кальцію (CaF₂) та сульфат калію (K₂SO₄).
Ковалентний зв’язок
Ковалентний зв’язок утворюється, коли два або більше атомів діляться парою електронів. Ці спільні електрони утворюють локалізовану область електронної густини між атомами, що утворює ковалентний зв’язок.
Ковалентні сполуки зазвичай мають нижчу температуру плавлення та кипіння, ніж йонні сполуки, оскільки ковалентні зв’язки слабші за йонні. Вони також погано розчиняються у воді, оскільки вода є полярним розчинником, який не може розділяти ковалентно зв’язані атоми.
Прикладами ковалентних сполук є метан (CH₄), хлор (Cl₂) та аміак (NH₃).
Ознаки, за якими можна відрізнити йонний та ковалентний зв’язок
Існує кілька ознак, за якими можна відрізнити йонний зв’язок від ковалентного:
* Електронегативність: Йонні зв’язки зазвичай утворюються між атомами з великою різницею в електронегативності, тоді як ковалентні зв’язки утворюються між атомами з невеликою різницею в електронегативності.
* Температура плавлення і кипіння: Йонні сполуки зазвичай мають високу температуру плавлення і кипіння, тоді як ковалентні сполуки зазвичай мають нижчу температуру плавлення і кипіння.
* Розчинність у воді: Йонні сполуки зазвичай добре розчиняються у воді, тоді як ковалентні сполуки зазвичай погано розчиняються у воді.
* Електропровідність: Йонні сполуки проводять електрику в розчині або в розплавленому стані, тоді як ковалентні сполуки зазвичай не проводять електрику.
Знання того, як відрізнити йонний зв’язок від ковалентного, має важливе значення для розуміння хімічних властивостей речовин. Це важливо для таких галузей, як хімія матеріалів, медицина та біотехнологія.
1. Запитання: Які основні характеристики йонного зв'язку?
Відповідь: Йонний зв'язок утворюється між металічним і неметалічним елементами, в результаті повного перенесення електронів від металу до неметалу. Це призводить до утворення позитивно заряджених катіонів від металу та негативно заряджених аніонів від неметалу, які електростатично притягуються один до одного, утворюючи йонну сполуку.
2. Запитання: Як розпізнати ковалентний зв'язок?
Відповідь: Ковалентний зв'язок виникає між неметалічними елементами, коли вони діляться електронними парами. Цей поділ електронів призводить до утворення спільної електронної пари, яка утримує атоми разом. Ковалентні сполуки, як правило, молекулярні і мають нижчі температури плавлення і кипіння, ніж йонні сполуки.
3. Запитання: Як розрізнити іонну та ковалентну сполуки на основі розчинності у воді?
Відповідь: Іонні сполуки зазвичай добре розчиняються у воді, оскільки вода має високу діелектричну проникність. Діатомічні і невеликі ковалентні сполуки, такі як, наприклад, хлор або вуглекислий газ, можуть розчинятися у воді, але більшість органічних ковалентних сполук не розчиняються у воді через їх гідрофобну природу.
4. Запитання: Чи може один і той самий елемент утворювати як іонні, так і ковалентні зв'язки?
Відповідь: Так, один і той самий елемент може утворювати як іонні, так і ковалентні зв'язки залежно від інших елементів, з якими він взаємодіє. Наприклад, натрій утворює іонні зв'язки з хлором (NaCl), але він також утворює ковалентні зв'язки в органічних сполуках, таких як натрійацетат (CH3COONa).
5. Запитання: Як визначити полярність йонного та ковалентного зв'язку?
Відповідь: Йонний зв'язок завжди полярний, оскільки він утворюється між іонами з різним зарядом. Ковалентні зв'язки можуть бути полярними або неполярними. Полярний ковалентний зв'язок утворюється, коли електронна пара не рівномірно розподіляється між двома атомами, а неполярний ковалентний зв'язок утворюється, коли електронна пара ділиться рівномірно.