Ключовата разлика между йонните и ковалентните връзки е, че йонните връзки възникват между атоми с много различна електроотрицателност, докато ковалентните връзки възникват между атоми с подобни или много ниски разлики в електроотрицателността.
Както беше предложено от американския химик G. N. Lewis предположи, че атомите са стабилни, когато съдържат осем електрона във валентната си обвивка. Повечето от атомите имат по-малко от осем електрона във валентните си обвивки (с изключение на благородните газове в група 18 на периодичната таблица); следователно те не са стабилни. Тези атоми са склонни да реагират един с друг, за да станат стабилни. Така всеки атом може да постигне електронна конфигурация на благороден газ. Йонните и ковалентните връзки са двата основни типа химични връзки, които свързват атоми в химично съединение.
Какво представляват йонните връзки?
Атомите могат да получават или губят електрони и да образуват отрицателно или положително заредени частици; които наричаме йони. Между йоните има електростатични взаимодействия. Йонната връзка е силата на привличане между тези противоположно заредени йони. Електроотрицателността на атомите в йонна връзка до голяма степен влияе върху силата на електростатичните взаимодействия между йони.
Фигура 01: Образуване на йонна връзка между натриеви и хлорни атоми
Електроотрицателността е измерване на афинитета на атомите към електроните. Атом с висока електроотрицателност може да привлече електрони от атом с ниска електроотрицателност, за да образува йонна връзка. Например, натриевият хлорид има йонна връзка между натриевия йон и хлоридния йон. Натрият е метал, а хлорът е неметал; следователно има много ниска електроотрицателност (0,9) в сравнение с хлора (3,0). Поради тази разлика в електроотрицателността, хлорът може да привлече електрон от натрия и да образува Cl– В същото време натрият образува Na+ йони. Поради това и двата атома получават стабилна електронна конфигурация на благороден газ. Cl– и Na+ се държат заедно чрез привличащи електростатични сили, като по този начин образуват йонна връзка; Na-Cl връзка.
Какво представляват ковалентните връзки?
Когато два атома, които имат подобна или много ниска разлика в електроотрицателността, реагират заедно, те образуват ковалентна връзка чрез споделяне на електрони. По този начин и двата атома могат да получат електронната конфигурация на благородния газ чрез споделяне на електрони. Молекулата е продукт, който е резултат от образуването на ковалентни връзки между атомите. Например, атоми на един и същ елемент се свързват, за да образуват молекули като Cl2, H2 или P4, всеки атом се свързва с друг чрез ковалентна връзка.
Фигура 02: Ковалентни връзки между въглеродни и водородни атоми в молекулата на метана
Молекулата метан (CH4) също има ковалентни връзки между въглеродни и водородни атоми; има четири ковалентни връзки между един централен въглероден атом и четири водородни атома (четири С-Н връзки). Метанът е пример за молекула с ковалентни връзки между атоми с много ниска разлика в електроотрицателността.
Каква е разликата между йонните и ковалентните връзки?
Йонни срещу ковалентни връзки |
|
| Химична връзка между два атома, причинена от електростатичната сила между противоположно заредени йони в йонно съединение. | Химична връзка между два атома или йона, където електронните двойки са споделени между тях. |
| Брой атоми | |
| Среща се между метали и неметали. | Най-често възниква между два неметала. |
| Брой електрони | |
| Настъпва пълен трансфер на електрони. | Случва се, когато два (или повече) елемента споделят електрони. |
| Съединения | |
| Обикновено се разглеждат като кристали, в които няколко положително заредени йона обграждат отрицателно зареден йон. | Атомите, свързани чрез ковалентни връзки, съществуват като молекули, които при стайна температура съществуват главно като газове или течности. |
| Полярност | |
| Йонните връзки имат висока полярност. | Ковалентните връзки имат нисък поляритет. |
| Физически свойства | |
| Йонните съединения имат много високи точки на топене и точки на кипене в сравнение с ковалентните молекули. | Ковалентните молекули имат ниски точки на топене и точки на кипене в сравнение с йонните съединения. |
| Разтворимост във вода | |
| В полярни разтворители (като вода) йонните съединения разтварят освобождаващи йони; такива решения са способни да провеждат електричество. | В полярните разтворители ковалентните молекули не се разтварят значително; следователно тези разтвори не са в състояние да провеждат електричество. |
Обобщение – Йонни срещу ковалентни връзки
Йонните и ковалентните връзки са основните два вида химични връзки, които съществуват в съединенията. Разликата между йонната и ковалентната връзка е, че йонните връзки се появяват между атоми с много различни електроотрицателности, докато ковалентните връзки възникват между атоми с подобни или много ниски разлики в електроотрицателността.
