Έννοια ιοντικών και ομοιοπολικών δεσμών

Εισαγωγή

Τα δύο ή περισσότερα άτομα, ιόντα ή μόρια συγκρατούνται μεταξύ τους σχηματίζοντας έναν χημικό δεσμό μεταξύ τους για να δώσουν μια ένωση. Η σταθερότητα της ένωσης εξαρτάται από τον τύπο του δεσμού που σχηματίζεται μεταξύ των δύο ή περισσότερων ατόμων και ο τύπος του δεσμού που σχηματίζεται ποικίλλει σε ισχύ και ιδιότητες. Υπάρχουν κυρίως τέσσερις τύποι χημικών δεσμών: 

• Ιωνικοί δεσμοί
• Ομοιοπολικοί δεσμοί
• Δεσμοί υδρογόνου
• Πολικοί δεσμοί

Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται από την απώλεια, κέρδος ή κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ατόμων ή μορίων. Αυτό το άρθρο παρέχει λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τους ιοντικούς και ομοιοπολικούς δεσμούς .

Ιωνικοί δεσμοί σχηματίζονται από τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων/μορίων. Εδώ, ένα άτομο χάνει ένα ηλεκτρόνιο το οποίο αποκτάται από ένα άλλο άτομο. Το άτομο που αποκτά ένα ηλεκτρόνιο αναπτύσσει αρνητικό φορτίο και ονομάζεται ανιόν, και το άτομο που χάνει ένα ηλεκτρόνιο αναπτύσσει θετικό φορτίο και ονομάζεται κατιόν.

Ομοιοπολικοί δεσμοί είναι ένας τύπος χημικού δεσμού που σχηματίζεται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων/μορίων. Οι ενώσεις που περιέχουν άνθρακα (οργανικές ενώσεις) εμφανίζουν συνήθως αυτό το είδος χημικού δεσμού. Τα ζεύγη ηλεκτρονίων που μοιράζονται τα δύο άτομα εκτείνονται γύρω από τους πυρήνες των ατόμων, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός μορίου.

ΚΟΙΑΛΕΝΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΙΟΝΤΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ 

Οι χημικές ενώσεις ταξινομούνται γενικά σε ιονικές και ομοιοπολικές ενώσεις . Ως αποτέλεσμα του κέρδους ή της απώλειας ηλεκτρονίων μεταξύ δύο ή περισσότερων φορτισμένων ατόμων, ιονικοί δεσμοί σχηματίζονται. Ιόντα αντίθετου φορτίου αντιδρούν για να σχηματίσουν ιοντικές ενώσεις (το μέταλλο αντιδρά με τα αμέταλλα). Ενώ η αντίδραση δύο μη μετάλλων σχηματίζει ομοιοπολικές ενώσεις (ονομάζονται επίσης μοριακές ενώσεις) , τα στοιχεία σχηματίζουν μια ένωση μοιράζοντας ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα το ουδέτερο μόριο.

Ο Gilbert N. Lewis, ένας Αμερικανός φυσικοχημικός, το 1916 περιέγραψε για πρώτη φορά την έννοια του ομοιοπολικού δεσμού. Μερικά παραδείγματα ομοιοπολικών ενώσεων περιλαμβάνουν DNA, σακχαρόζη και νερό.

ΙΟΝΤΙΚΟΙ ΟΜΟΛΟΓΟΙ

Ένας ιοντικός δεσμός, ονομάζεται επίσης ηλεκτροσθενής δεσμός, είναι ένας χημικός δεσμός που σχηματίζεται από ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση μεταξύ δύο αντίθετα φορτισμένων ιόντων. Ο σχηματισμός δεσμού συμβαίνει μεταξύ ενός κατιόντος, το οποίο είναι συνήθως μέταλλο, και ενός ανιόντος, συνήθως μη μετάλλου. Σχεδόν όλες οι ιοντικές ενώσεις διαθέτουν έναν βαθμό ομοιοπολικού δεσμού, πράγμα που σημαίνει ότι ένας καθαρά ιοντικός δεσμός δεν υπάρχει ποτέ. Έτσι, ο ιονικός δεσμός μπορεί να οριστεί ως δεσμός με μεγαλύτερο ιοντικό χαρακτήρα από τον ομοιοπολικό χαρακτήρα.

Στις ιοντικές ενώσεις, οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης μεταξύ αντίθετων φορτίων και απώθησης μεταξύ αρνητικών φορτίων προσανατολίζουν τα ιόντα με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε θετικό ιόν να περιβάλλεται από αρνητικά ιόντα. Κάθε αρνητικό ιόν περιβάλλεται από θετικά ιόντα που οδηγούν στο συνολικό φορτίο του μορίου ως ουδέτερο. Τέτοιες ουσίες τείνουν να είναι σκληρές και μη πτητικές. Όσο πιο σημαντική είναι η διαφορά στην ηλεκτραρνητικότητα μεταξύ των δύο ατόμων που εμπλέκονται στους δεσμούς, τόσο πιο πολικός είναι ο δεσμός. Οι δεσμοί με μερικούς ομοιοπολικούς και μερικούς ιοντικούς χαρακτήρες είναι γνωστοί ως πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί.

Ηλεκτραρνητικότητα και ιοντικός δεσμός

• Η μεταφορά ηλεκτρονίων σθένους οδηγεί στο σχηματισμό ιονικών δεσμών .
• Αυτό οδηγεί στον σχηματισμό δύο ιόντων, το ένα έχει το θετικό φορτίο που ονομάζεται κατιόντα και ένα που έχει το αρνητικό φορτίο που ονομάζεται ανιόντα.
• Τα αντίθετα φορτία οδηγούν σε συμπαγείς και ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των ατόμων.
• Αυτή η δύναμη είναι γνωστή ως ιοντική ή ηλεκτροσθενής δύναμη.
• Σχηματίζεται ένας ιοντικός δεσμός μεταξύ ατόμων με υψηλή ηλεκτραρνητικότητα.
• Η ένωση που σχηματίζεται από την ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ θετικών και αρνητικών ιόντων ονομάζεται ιοντική ένωση .

Ιδιότητες του ιοντικού δεσμού

• Οι ιοντικοί δεσμοί είναι οι ισχυρότεροι από όλους τους δεσμούς.
• Είναι οι πιο αντιδραστικοί από όλους τους δεσμούς όταν βρίσκονται στο κατάλληλο μέσο.
• Αυτά τα μόρια έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού
• Τα μόρια με ιοντικό δεσμό είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού στην τετηγμένη ή υδατική τους κατάσταση.

Παράδειγμα ιοντικού δεσμού:Ο σχηματισμός φθοριούχου νατρίου (NaF) συμβαίνει με την έλξη αντίθετα φορτισμένων ιόντων και τη μεταφορά ηλεκτρονίων.

ΚΟΒΑΛΕΝΤΙΚΟΙ ΟΜΟΛΟΓΟΙ

Είναι ένας χημικός δεσμός όπου τα ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ δύο ατόμων. μερικές φορές ονομάζεται και μοριακός δεσμός. Εμφανίζεται μεταξύ μη μεταλλικών στοιχείων όταν τα άτομα μοιράζονται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Τα άτομα συνδέονται ομοιοπολικά με άλλα άτομα για να φτάσουν στην πλησιέστερη διαμόρφωση ηλεκτρονίων ευγενούς αερίου. Τα στοιχεία που σχηματίζονται δεν είναι ούτε θετικά ούτε αρνητικά γιατί δεν προκύπτει ούτε κέρδος ούτε απώλεια ηλεκτρονίων.

Τύποι ομοιοπολικών δεσμών

Με βάση πολλά κοινά ηλεκτρόνια, ο ομοιοπολικός δεσμός μπορεί να ταξινομηθεί ως:

• Ενιαίος ομοιοπολικός δεσμός:μια απλή γραμμή υποδηλώνει έναν μοναδικό δεσμό μεταξύ δύο ατόμων (δηλαδή που περιλαμβάνει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων).
• Διπλός ομοιοπολικός δεσμός:μια διπλή γραμμή(=) υποδηλώνει διπλό δεσμό (δηλαδή, που περιλαμβάνει δύο ζεύγη ηλεκτρονίων).
• Τριπλός ομοιοπολικός δεσμός:μια τριπλή γραμμή δείχνει ≡) έναν διπλό δεσμό (που περιλαμβάνει τρία ζεύγη ηλεκτρονίων).

Ιδιότητες ομοιοπολικού δεσμού

• Ομοιοπολικός δεσμός περιέχει περίπου 80 kilocalories ανά mole
• Σπάνια σπάνε
• Είναι κατευθυντικά, δηλαδή τα συνδεδεμένα άτομα καθώς παρουσιάζουν συγκεκριμένους προσανατολισμούς το ένα σε σχέση με το άλλο.
• Τείνουν να έχουν πολύ χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού.
• Έχουν χαμηλότερες ενθαλπίες εξάτμισης και σύντηξης.
• Ομοιοπολικές ενώσεις είναι αδιάλυτα στο νερό.

Παραδείγματα μορίων που έχουν ομοιοπολικό δεσμό περιλαμβάνουν ανόργανες ουσίες υδρογόνο, άζωτο, νερό, αμμωνία με όλες τις οργανικές ενώσεις.

IONIC BOND vs COVALENT BOND

• Ένας ιοντικός δεσμός σχηματίζεται μεταξύ ενός μη μετάλλου και ενός μετάλλου, ενώ ένας ομοιοπολικός δεσμός είναι μεταξύ δύο παρόμοιων ηλεκτραρνητικών μη μετάλλων.
• Οι ιοντικοί δεσμοί δεν έχουν συγκεκριμένα σχήματα, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί έχουν καθορισμένο σχήμα.
• Οι ιοντικοί δεσμοί έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού και τήξης, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί έχουν χαμηλά σημεία τήξης.
• Οι ιοντικοί δεσμοί έχουν στερεή κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι αέριοι ή υγροί.
• Οι ιοντικές ενώσεις έχουν υψηλή πολικότητα και είναι λιγότερο εύφλεκτες, ενώ οι ομοιοπολικές ενώσεις είναι πολύ εύφλεκτες και έχουν χαμηλή πολικότητα.
• Ένα παράδειγμα ιονικού δεσμού είναι χλωριούχο νάτριο. ένα παράδειγμα ομοιοπολικού δεσμού είναι HCl.