Kľúčový rozdiel medzi iónovými a kovalentnými väzbami je v tom, že iónové väzby sa vyskytujú medzi atómami s veľmi odlišnými elektronegativitami, zatiaľ čo kovalentné väzby sa vyskytujú medzi atómami s podobnými alebo veľmi nízkymi rozdielmi v elektronegativite.
Americký chemik G. N. Lewis navrhol, že atómy sú stabilné, keď vo svojom valenčnom obale obsahujú osem elektrónov. Väčšina atómov má vo svojich valenčných obaloch menej ako osem elektrónov (okrem vzácnych plynov v skupine 18 periodickej tabuľky); preto nie sú stabilné. Tieto atómy majú tendenciu navzájom reagovať, aby sa stali stabilnými. Každý atóm teda môže dosiahnuť elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Iónové a kovalentné väzby sú dva hlavné typy chemických väzieb, ktoré spájajú atómy v chemickej zlúčenine.
Čo sú iónové väzby?
Atómy môžu získavať alebo strácať elektróny a vytvárať negatívne alebo pozitívne nabité častice; ktoré nazývame ióny. Medzi iónmi dochádza k elektrostatickým interakciám. Iónová väzba je príťažlivá sila medzi týmito opačne nabitými iónmi. Elektronegativity atómov v iónovej väzbe do značnej miery ovplyvňujú silu elektrostatických interakcií medzi iónmi.
Obrázok 01: Tvorba iónovej väzby medzi atómami sodíka a chlóru
Elektronegativita je meranie afinity atómov k elektrónom. Atóm s vysokou elektronegativitou môže priťahovať elektróny z atómu s nízkou elektronegativitou za vzniku iónovej väzby. Napríklad chlorid sodný má iónovú väzbu medzi sodným iónom a chloridovým iónom. Sodík je kov a chlór je nekov; preto má veľmi nízku elektronegativitu (0,9) v porovnaní s chlórom (3,0). Kvôli tomuto rozdielu v elektronegativite môže chlór pritiahnuť elektrón zo sodíka a vytvoriť Cl– Súčasne sodík vytvára ióny Na+. Vďaka tomu oba atómy získavajú stabilnú elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Cl– a Na+ sú držané pohromade príťažlivými elektrostatickými silami, čím vytvárajú iónovú väzbu; väzba Na-Cl.
Čo sú to kovalentné väzby?
Keď dva atómy, ktoré majú podobný alebo veľmi nízky rozdiel v elektronegativite, spolu reagujú, vytvoria kovalentnú väzbu zdieľaním elektrónov. Týmto spôsobom môžu oba atómy získať elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu zdieľaním elektrónov. Molekula je produkt, ktorý je výsledkom tvorby kovalentných väzieb medzi atómami. Napríklad atómy toho istého prvku sa spoja a vytvoria molekuly ako Cl2, H2 alebo P4, každý atóm sa viaže s iným prostredníctvom kovalentnej väzby.
Obrázok 02: Kovalentné väzby medzi atómami uhlíka a vodíka v molekule metánu
molekula metánu (CH4) má tiež kovalentné väzby medzi atómami uhlíka a vodíka; medzi jedným centrálnym atómom uhlíka a štyrmi atómami vodíka sú štyri kovalentné väzby (štyri väzby C-H). Metán je príkladom molekuly, ktorá má kovalentné väzby medzi atómami s veľmi nízkym rozdielom elektronegativity.
Aký je rozdiel medzi iónovými a kovalentnými väzbami?
Iónové vs kovalentné väzby |
|
| Chemické spojenie medzi dvoma atómami spôsobené elektrostatickou silou medzi opačne nabitými iónmi v iónovej zlúčenine. | Chemické spojenie medzi dvoma atómami alebo iónmi, kde sú medzi nimi spoločné elektrónové páry. |
| Počet atómov | |
| Vyskytuje sa medzi kovmi a nekovmi. | Najčastejšie sa vyskytuje medzi dvoma nekovmi. |
| Počet elektrónov | |
| Nastane úplný prenos elektrónov. | Vyskytuje sa, keď dva (alebo viac) prvkov zdieľajú elektróny. |
| Zlúčeniny | |
| Zvyčajne videné ako kryštály, v ktorých niekoľko kladne nabitých iónov obklopuje záporne nabitý ión. | Atómy spojené kovalentnými väzbami existujú ako molekuly, ktoré pri izbovej teplote existujú hlavne ako plyny alebo kvapaliny. |
| Polarita | |
| Iónové väzby majú vysokú polaritu. | Kovalentné väzby majú nízku polaritu. |
| Fyzikálne vlastnosti | |
| Iónové zlúčeniny majú v porovnaní s kovalentnými molekulami veľmi vysoké teploty topenia a varu. | Kovalentné molekuly majú v porovnaní s iónovými zlúčeninami nízke teploty topenia a varu. |
| Rozpustnosť vo vode | |
| V polárnych rozpúšťadlách (ako je voda) iónové zlúčeniny rozpúšťajú uvoľňujúce ióny; takéto riešenia sú schopné viesť elektrinu. | V polárnych rozpúšťadlách sa kovalentné molekuly výrazne nerozpúšťajú; preto tieto riešenia nie sú schopné viesť elektrinu. |
Zhrnutie – Iónové verzus kovalentné väzby
Iónové a kovalentné väzby sú dva hlavné typy chemických väzieb, ktoré existujú v zlúčeninách. Rozdiel medzi iónovou a kovalentnou väzbou je v tom, že iónové väzby sa vyskytujú medzi atómami s veľmi rozdielnou elektronegativitou, zatiaľ čo kovalentné väzby sa vyskytujú medzi atómami s podobnými alebo veľmi nízkymi rozdielmi v elektronegativite.
