Kľúčový rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou je v tom, že medzi permanentnými aniónmi a katiónmi existuje iónová väzba, zatiaľ čo vodíkové väzby existujú medzi čiastočnými pozitívnymi a čiastočnými negatívnymi nábojmi.
Chemické väzby držia atómy a molekuly pohromade. Väzby sú dôležité pri určovaní chemického a fyzikálneho správania molekúl a atómov. Ako navrhol americký chemik G. N. Lewis, 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 väzby sú jednou takou chemickou väzbou, ktorá spája atómy v chemických zlúčeninách. Vodíkové väzby sú medzimolekulovými príťažlivosťami medzi molekulami.
Čo je vodíková väzba?
Keď je vodík pripojený k elektronegatívnemu atómu, ako je fluór, kyslík alebo dusík, vytvorí sa polárna väzba. V dôsledku elektronegativity sú elektróny vo väzbe priťahované k elektronegatívnemu atómu viac ako k atómu vodíka. Preto atóm vodíka dostane čiastočný kladný náboj, zatiaľ čo elektronegatívny atóm dostane čiastočný záporný náboj. Keď sú dve molekuly s týmto oddelením náboja blízko, medzi vodíkom a záporne nabitým atómom stúpa príťažlivá sila. Hovoríme tomu vodíkové väzby.
Vodíkové väzby sú relatívne silnejšie ako iné dipólové interakcie a určujú molekulárne správanie. Napríklad molekuly vody majú medzimolekulové vodíkové väzby. Jedna molekula vody môže vytvoriť štyri vodíkové väzby s ďalšou molekulou vody. Pretože kyslík má dva osamelé páry, môže tvoriť dve vodíkové väzby s kladne nabitým vodíkom. Potom môžeme tieto dve molekuly vody nazvať ako dimér. Každá molekula vody sa môže viazať so štyrmi ďalšími molekulami vďaka schopnosti vodíkovej väzby. Výsledkom je vyšší bod varu vody, aj keď molekula vody má nízku molekulovú hmotnosť. Preto je energia potrebná na prerušenie vodíkových väzieb, keď prechádzajú do plynnej fázy, vysoká.
Obrázok 01: Vodíkové väzby medzi molekulami vody
Vodíkové väzby navyše určujú kryštálovú štruktúru ľadu. Jedinečné usporiadanie ľadovej mriežky mu pomáha plávať na vode; tým chráni vodný život v zimnom období. Okrem toho hrá vodíková väzba zásadnú úlohu v biologických systémoch. Trojrozmerná štruktúra proteínov a DNA je založená výlučne na vodíkových väzbách. Okrem toho môžu byť vodíkové väzby zničené zahrievaním a mechanickými silami.
Čo je Ionic Bond?
Atómy môžu získavať alebo strácať elektróny a vytvárať záporne alebo kladne nabité častice. Tieto častice sa nazývajú ióny. Medzi iónmi dochádza k elektrostatickým interakciám. Iónová väzba je príťažlivá sila medzi týmito opačne nabitými iónmi. Sila elektrostatických interakcií je do značnej miery ovplyvnená hodnotami elektronegativity atómov v iónovej väzbe. Elektronegativita poskytuje meranie afinity atómov k elektrónom. Atóm s vysokou elektronegativitou môže pritiahnuť elektróny z atómu s nízkou elektronegativitou a vytvoriť tak iónovú väzbu.
Obrázok 02: Tvorba iónovej väzby v chloride sodnom
Napríklad chlorid sodný má iónovú väzbu medzi iónom sodíka a chloridovým iónom. Sodík je kov; preto má veľmi nízku elektronegativitu (0,9) v porovnaní s chlórom (3,0). Kvôli tomuto rozdielu v elektronegativite môže chlór priťahovať elektrón zo sodíka a vytvárať ióny Cl- a Na+. Vďaka tomu oba atómy získajú stabilnú elektronickú konfiguráciu vzácneho plynu. Cl- a Na+ sú držané pohromade veľmi silnými príťažlivými elektrostatickými silami, čím vytvárajú iónovú väzbu.
Aký je rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou?
Vodíkové väzby sú medzimolekulové príťažlivosti, zatiaľ čo iónové väzby predstavujú príťažlivé elektrostatické sily. Kľúčový rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou je v tom, že iónová väzba existuje medzi permanentnými aniónmi a katiónmi, zatiaľ čo vodíkové väzby existujú medzi čiastočnými pozitívnymi a čiastočnými negatívnymi nábojmi. Navyše, iónové väzby sú silnejšie ako vodíkové.
Navyše, vodíkové väzby sa vyskytujú, keď existuje atóm vodíka a elektronegatívny atóm, zatiaľ čo iónové väzby sa vyskytujú medzi akýmkoľvek kovom a nekovovým atómom. Toto je významný rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou. Okrem toho, ďalší rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou je v tom, že vodíkové väzby sa ľahko prerušia, pretože sú to buď intermolekulárne alebo intramolekulárne príťažlivé sily, ale iónové väzby sú silné chemické väzby, ktoré sa ťažko prerušujú.
Zhrnutie – Vodíková väzba a iónová väzba
Iónové väzby sa vyskytujú v iónových zlúčeninách. Vodíkové väzby sú medzimolekulové väzby. Kľúčový rozdiel medzi vodíkovou väzbou a iónovou väzbou je v tom, že iónová väzba existuje medzi permanentnými aniónmi a katiónmi, zatiaľ čo vodíkové väzby existujú medzi čiastočnými pozitívnymi a čiastočnými negatívnymi nábojmi.
