Wiązanie jonowe a kowalencyjne — najważniejsze różnice

Najszybszy sposób, by odróżnić wiązanie jonowe od kowalencyjnego, to zapytać, co dzieje się głównie z elektronami. Jeśli elektrony są przenoszone w stopniu wystarczającym do utworzenia jonów o przeciwnych ładunkach, wiązanie opisuje się jako jonowe. Jeśli elektrony są współdzielone między atomami, wiązanie opisuje się jako kowalencyjne.

W wielu przykładach wprowadzających układ metal + niemetal wskazuje na wiązanie jonowe, a niemetal + niemetal na wiązanie kowalencyjne. Ten skrót bywa pomocny, ale nie jest definicją. Bardziej wiarygodna jest idea rozkładu elektronów.

Wiązanie Jonowe A Kowalencyjne W Skrócie

Wiązanie jonowe modeluje się jako przyciąganie elektrostatyczne między kationem a anionem. Wiązanie kowalencyjne modeluje się jako przyciąganie dwóch atomów do wspólnej pary elektronowej.

Ta różnica często zmienia przewidywaną strukturę substancji. Substancje jonowe zwykle tworzą rozległe sieci krystaliczne zamiast oddzielnych małych cząsteczek. Substancje kowalencyjne często tworzą cząsteczki, takie jak woda, tlen czy dwutlenek węgla, chociaż niektóre substancje kowalencyjne również tworzą duże sieci.

Co Sprawia, Że Wiązanie Jest Jonowe Lub Kowalencyjne

W modelu jonowym gęstość elektronowa przesuwa się na tyle, że jeden atom traktuje się jako dodatnio naładowany, a drugi jako ujemnie naładowany. Obraz wiązania opiera się wtedy na przyciąganiu między tymi ładunkami.

W modelu kowalencyjnym elektrony nie są traktowane jako całkowicie przeniesione. Zamiast tego atomy współdzielą pary elektronowe, a oba jądra przyciągają tę wspólną gęstość elektronową.

Dlatego przeniesienie i współdzielenie to coś więcej niż tylko słowa. Opisują dwa różne sposoby modelowania przez chemików tego, gdzie koncentrują się elektrony.

Rzeczywiste substancje nie zawsze są idealnie jednym albo drugim przypadkiem. Wiązanie może mieć zarówno charakter jonowy, jak i kowalencyjny, dlatego podział na jonowe i kowalencyjne najlepiej traktować jako użyteczny model, zwłaszcza w chemii wprowadzającej.

Przykład: Chlorek Sodu A Woda

Chlorek sodu, $\text{NaCl}$, jest standardowym przykładem związku jonowego. W modelu wprowadzającym sód traci jeden elektron, a chlor zyskuje jeden elektron:

$$\text{Na} \to \text{Na}^+ + e^-$$ $$\text{Cl} + e^- \to \text{Cl}^-$$

Przyciąganie między $\text{Na}^+$ i $\text{Cl}^-$ pomaga utrzymać ciało stałe w postaci powtarzalnej sieci jonowej.

Woda, $\text{H}_2\text{O}$, jest inna. Tlen i wodór są niemetalami, a wiązania $\text{O}-\text{H}$ traktuje się jako kowalencyjne, ponieważ elektrony są współdzielone. Współdzielenie nie jest równomierne, więc są to wiązania spolaryzowane kowalencyjne, ale nadal są kowalencyjne, a nie jonowe.

Gdy zestawimy te przykłady obok siebie, kontrast staje się wyraźny. Chlorek sodu modeluje się za pomocą jonów w sieci, podczas gdy wodę modeluje się jako cząsteczkę ze wspólnymi parami elektronowymi między atomami.

Najczęstsze Błędy

Traktowanie Układu Metal Plus Niemetal Jako Definicji

Ten schemat często działa w chemii wprowadzającej, ale nadal jest tylko skrótem. Lepsze wyjaśnienie dotyczy rozkładu elektronów, a nie samych etykiet z układu okresowego.

Myślenie, Że Kowalencyjne Oznacza Idealnie Równe Współdzielenie

Wiązanie kowalencyjne oznacza jedynie, że elektrony są współdzielone. To współdzielenie może być nierównomierne, co prowadzi do wiązań spolaryzowanych kowalencyjnych.

Zakładanie, Że Jonowe Oznacza Jedną Małą Dwuatomową Cząsteczkę

W przypadku ciała stałego, takiego jak chlorek sodu, lepszym obrazem jest duża, powtarzalna sieć jonowa, a nie zbiór odizolowanych małych cząsteczek.

Kiedy Ta Różnica Jest Pomocna

Rozróżnienie między wiązaniem jonowym a kowalencyjnym pomaga wtedy, gdy chcesz wstępnie oszacować strukturę i właściwości substancji. Na przykład ciała stałe jonowe często mają wysokie temperatury topnienia i przewodzą prąd po stopieniu lub rozpuszczeniu, podczas gdy cząsteczkowe substancje kowalencyjne często zachowują się inaczej.

To także użyteczny pierwszy krok porządkowania przed tematami takimi jak struktury Lewisa, elektroujemność, polarność wiązań i oddziaływania międzycząsteczkowe.

Spróbuj Podobnego Porównania

Spróbuj samodzielnie porównać $\text{MgO}$ i $\text{CO}_2$. Zadaj w każdym przypadku to samo pytanie: czy elektrony są głównie przenoszone w stopniu wystarczającym do utworzenia jonów, czy raczej współdzielone między atomami? Jeśli chcesz zrobić kolejny użyteczny krok, przyjrzyj się elektroujemności, aby zobaczyć, dlaczego niektóre wiązania kowalencyjne są znacznie bardziej spolaryzowane niż inne.