Ιωνικοί και Ομοιοπολικοί δεσμοί

Ένας χημικός δεσμός είναι μια διαρκής έλξη μεταξύ ατόμων, ιόντων ή μορίων που επιτρέπει το σχηματισμό χημικών ενώσεων. Ο δεσμός μπορεί να προκύψει από την ηλεκτροστατική δύναμη έλξης μεταξύ αντίθετα φορτισμένων ιόντων όπως στους ιοντικούς δεσμούς ή μέσω της κοινής χρήσης ηλεκτρονίων όπως στους ομοιοπολικούς δεσμούς. Η αντοχή των χημικών δεσμών ποικίλλει σημαντικά. υπάρχουν «ισχυροί δεσμοί» ή «πρωταρχικοί δεσμοί» όπως ομοιοπολικοί, ιοντικοί και μεταλλικοί δεσμοί και «αδύναμοι δεσμοί» ή «δευτερεύοντες δεσμοί» όπως αλληλεπιδράσεις διπόλου-διπόλου, η δύναμη διασποράς του Λονδίνου και οι δεσμοί υδρογόνου.

Γενικά, ο ισχυρός χημικός δεσμός συνδέεται με την κοινή χρήση ή τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των συμμετεχόντων ατόμων. Τα άτομα στα μόρια, τους κρυστάλλους, τα μέταλλα και τα διατομικά αέρια —πράγματι το μεγαλύτερο μέρος του φυσικού περιβάλλοντος γύρω μας— συγκρατούνται μαζί με χημικούς δεσμούς, οι οποίοι υπαγορεύουν τη δομή και τις ιδιότητες του όγκου της ύλης.

Ιόντα και ιοντικοί δεσμοί:

Ένας ιονικός δεσμός είναι ένας τύπος χημικού δεσμού που σχηματίζεται μέσω ηλεκτροστατικής έλξης μεταξύ δύο αντίθετα φορτισμένων ιόντων. Σχηματίζονται ιοντικοί δεσμοί μεταξύ ενός κατιόντος, το οποίο είναι συνήθως μέταλλο, και ενός ανιόντος, το οποίο είναι συνήθως μη μέταλλο. Δεν μπορεί να υπάρξει καθαρός ιοντικός δεσμός:όλες οι ιοντικές ενώσεις έχουν κάποιο βαθμό ομοιοπολικού δεσμού. Έτσι, ένας ιονικός δεσμός θεωρείται ένας δεσμός όπου ο ιονικός χαρακτήρας είναι μεγαλύτερος από τον ομοιοπολικό χαρακτήρα. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ των δύο ατόμων που εμπλέκονται στον δεσμό, τόσο πιο ιονικός (πολικός) είναι ο δεσμός. Οι δεσμοί με μερικώς ιοντικούς και μερικώς ομοιοπολικούς χαρακτήρες ονομάζονται πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί.

Σχηματισμός ιόντων:

Τα ιόντα έρχονται σε δύο τύπους. Τα κατιόντα είναι θετικά ιόντα που σχηματίζονται από την απώλεια ηλεκτρονίων. Για παράδειγμα, ένα άτομο νατρίου χάνει ένα ηλεκτρόνιο για να γίνει κατιόν νατρίου, [Na +]. Τα αρνητικά ιόντα σχηματίζονται από το κέρδος ηλεκτρονίων και ονομάζονται ανιόντα. Για παράδειγμα, το ανιόν του χλωρίου είναι το χλωρίδιο[Cl-].

Όταν ένα άτομο χάνει ένα ηλεκτρόνιο και ένα άλλο άτομο αποκτά αυτό το ηλεκτρόνιο, η διαδικασία ονομάζεται μεταφορά ηλεκτρονίων. Τα άτομα νατρίου και χλωρίου παρέχουν ένα καλό παράδειγμα μεταφοράς ηλεκτρονίων.

Ιδιότητες ιοντικών δεσμών:

• Φυσικές ιδιότητες ιοντικών ενώσεων:

Οι ιοντικές ενώσεις είναι στερεές και είναι δύσκολο να σπάσουν λόγω της ισχυρής δύναμης έλξης μεταξύ των θετικών και αρνητικών ιόντων. Ωστόσο, σπάνε σε κομμάτια όταν ασκείται πίεση. Έτσι θεωρούνται εύθραυστα.

• Σημεία τήξης και βρασμού ιοντικών ενώσεων:Απαιτείται μεγάλη ποσότητα ενέργειας για τη διάσπαση των ιοντικών δεσμών μεταξύ των ατόμων. Έτσι, έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού.

• Διαλυτότητα ιοντικών ενώσεων:Οι ιοντικές ενώσεις είναι γενικά διαλυτές σε πολικούς διαλύτες όπως το νερό, αλλά η διαλυτότητα τείνει να μειώνεται σε μη πολικούς διαλύτες όπως η βενζίνη, η βενζίνη κ.λπ.

Ομοιοπολικοί δεσμοί:

Κάθε φορά που ένα αμέταλλο συνδυάζεται με ένα άλλο αμέταλλο, πραγματοποιείται κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων τους, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό ενός ομοιοπολικού δεσμού. Ένας ομοιοπολικός δεσμός μπορεί επίσης να σχηματιστεί μεταξύ δύο ατόμων του ίδιου μη μετάλλου

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι ομοιοπολικών δεσμών:πολικοί και μη πολικοί.

• Πολικός ομοιοπολικός δεσμός:Σε έναν πολικό ομοιοπολικό δεσμό, τα ηλεκτρόνια μοιράζονται άνισα μεταξύ των ατόμων και περνούν περισσότερο χρόνο κοντά στο ένα άτομο από το άλλο. Λόγω της άνισης κατανομής των ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων διαφορετικών στοιχείων, τα ελαφρώς θετικά (δ+) και ελαφρώς αρνητικά (δ–) φορτία αναπτύσσονται σε διαφορετικά μέρη του μορίου.
• Μη πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί:Οι μη πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ δύο ατόμων του ίδιου στοιχείου ή μεταξύ ατόμων διαφορετικών στοιχείων που μοιράζονται ηλεκτρόνια λίγο πολύ εξίσου. Για παράδειγμα, το μοριακό οξυγόνο είναι μη πολικό επειδή τα ηλεκτρόνια μοιράζονται εξίσου μεταξύ των δύο ατόμων οξυγόνου.

Ιδιότητες ομοιοπολικού δεσμού:

1. Είναι συνήθως κρυσταλλικά στερεά.
2. Έχουν υψηλά σημεία τήξης και υψηλά σημεία βρασμού.
3. Είναι συνήθως διαλυτά στο νερό αλλά αδιάλυτα σε οργανικούς διαλύτες.
4. Αγώνουν ηλεκτρισμό όταν διαλύονται στο νερό ή όταν λιώνουν.

Διαφορές μεταξύ ιοντικών και ομοιοπολικών ενώσεων

Ιονικές ενώσεις	Ομοιοπολικές ενώσεις
Συνήθως είναι κρυσταλλικά στερεά	Συνήθως είναι υγρά ή αέρια. Μόνο μερικά από αυτά είναι στερεά
Αγάγουν ηλεκτρισμό όταν διαλύονται στο νερό	Δεν μεταφέρουν ηλεκτρισμό
Έχουν υψηλά σημεία τήξης και σημεία βρασμού. Δηλαδή, οι ιοντικές ενώσεις είναι μη πτητικές.	Συνήθως έχουν χαμηλά σημεία τήξης και σημεία βρασμού. Δηλαδή, οι ομοιοπολικές ενώσεις είναι συνήθως πτητικές.
Συνήθως είναι διαλυτά στο νερό.	Συνήθως είναι αδιάλυτα στο νερό.
Είναι αδιάλυτα σε οργανικούς διαλύτες.	Είναι διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες.

Συμπέρασμα:

Όλοι οι χημικοί δεσμοί οφείλονται στην ηλεκτροστατική έλξη. Όταν τα άτομα συνδυάζονται μέσω χημικών δεσμών, σχηματίζουν τις μοναδικές δομές των ενώσεων που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα άτομα. Μπορούμε να πούμε με βάση το πείραμα και την ανάλυσή μας, ότι η υπόθεσή μας ήταν σωστή. Οι ιοντικές ενώσεις δεν μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό και το σημείο τήξης των ιοντικών ενώσεων είναι υψηλότερο από το σημείο τήξης των ομοιοπολικών ενώσεων.