Різниця між водневим зв’язком та іонним зв’язком

The ключова різниця між водневим зв’язком та іонним зв’язком є що іонна зв'язок існує між постійними аніонами та катіонами, тоді як водневі зв’язки існують між частковими позитивними та частковими негативними зарядами.

Хімічні зв’язки утримують атоми та молекули разом. Зв’язки мають важливе значення при визначенні хімічної та фізичної поведінки молекул та атомів. Як запропонував американський хімік Г.Н.Льюїс, атоми є стабільними, коли у своїй валентній оболонці містяться вісім електронів. Більшість атомів мають менше восьми електронів у своїх валентних оболонках (крім благородних газів групи 18 періодичної таблиці); тому вони не стійкі. Ці атоми, як правило, реагують один з одним, щоб стати стабільними. Таким чином, кожен атом може досягти благородної газової електронної конфігурації. Іонні зв’язки - це один такий хімічний зв’язок, який з'єднує атоми в хімічних сполуках. Водневі зв’язки - це міжмолекулярні атракції між молекулами.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке водневий зв’язок 
3. Що таке іонний зв’язок
4. Поплечне порівняння - Водородний зв’язок проти Іонного зв’язку у табличній формі
5. Підсумок

Що таке водневий зв’язок?

Коли водень приєднується до електронегативного атома, наприклад фтору, кисню чи азоту, він створить полярне зв’язування. Через електронегативність електрони у зв’язку притягуються до електронегативного атома більше, ніж до атома водню. Тому атом водню отримає частковий позитивний заряд, тоді як більш електронегативний атом отримає частковий негативний заряд. Коли дві молекули, що мають це розділення заряду, знаходяться поблизу, сила притягання зростає між воднем та негативно зарядженим атомом. Ми називаємо це водневим зв’язком.

Водневі зв’язки відносно сильніші за інші дипольні взаємодії, і вони визначають молекулярну поведінку. Наприклад, молекули води мають міжмолекулярні водневі зв’язки. Одна молекула води може утворювати чотири водневі зв’язки з іншою молекулою води. Оскільки кисень має дві самотні пари, він може утворювати два водневі зв’язки із позитивно зарядженим воднем. Тоді ми можемо називати дві молекули води димером. Кожна молекула води може зв’язуватися з чотирма іншими молекулами через здатність водневого зв’язку. Це призводить до більш високої температури кипіння води, навіть якщо молекула води має низьку молекулярну масу. Тому енергія, необхідна для розриву водневих зв’язків, коли вони йдуть у газоподібну фазу, висока.

Малюнок 01: Водневі зв’язки між молекулами води

Крім того, водневі зв’язки визначають кристалічну структуру льоду. Унікальна композиція льодовикової решітки допомагає їй плавати по воді; отже, захист водних вод у зимовий період. Крім цього, зв'язок водню відіграє важливу роль у біологічних системах. Тривимірна структура білків і ДНК базується виключно на водневих зв’язках. Більше того, водневі зв’язки можуть бути зруйновані нагріванням та механічними силами.

Що таке Іонний Бонд?

Атоми можуть набирати або втрачати електрони і утворювати відповідно негативні або позитивні заряджені частинки. Ці частинки називаються іонами. Між іонами існують електростатичні взаємодії. Іонний зв’язок - це приваблива сила між цими протилежними зарядженими іонами. На силу електростатичних взаємодій багато в чому впливають значення електронегативності атомів в іонному зв’язку. Електронегативність дає змогу оцінити спорідненість атомів до електронів. Атом з високою електронегативністю може залучати електрони з атома з низькою електронегативністю, утворюючи іонний зв’язок.

Малюнок 02: Утворення іонного зв'язку в хлориді натрію

Наприклад, хлорид натрію має іонну зв’язок між іоном натрію та іоном хлориду. Натрій - метал; отже, він має дуже низьку електронегативність (0,9) порівняно з хлором (3,0). Через цю різницю електронегативності Хлор може залучати електрон Натрію та утворювати іони Cl- та Na +. Через це обидва атоми отримують стабільну, благородну газову електронну конфігурацію. Cl- і Na + утримуються разом дуже сильними привабливими електростатичними силами, утворюючи, таким чином, іонний зв’язок.

Яка різниця між водневим зв’язком та іонним зв’язком?

Водневі зв’язки є міжмолекулярними атракціонами, тоді як іонні зв’язки - привабливі електростатичні сили. Ключова відмінність водневої зв'язку від іонної зв'язку полягає в тому, що іонна зв'язок існує між постійними аніонами та катіонами, тоді як водневі зв’язки існують між частковими позитивними та частковими негативними зарядами. Крім того, іонні зв’язки міцніші за водневі зв’язки.

Більше того, водневі зв’язки виникають, коли є атом водню та електронегативний атом, тоді як іонні зв’язки відбуваються між будь-яким атомом металу та неметалом. Отже, це значна різниця між водневим зв’язком та іонним зв’язком. Крім того, подальша різниця між водневим зв’язком та іонним зв’язком полягає в тому, що водневі зв’язки легко розірвати, оскільки вони є або міжмолекулярними, або внутрішньомолекулярними силами притягання, але іонні зв’язки - це сильні хімічні зв’язки, які важко розірвати..

Підсумок - Водневий зв’язок та Іонний зв’язок

Іонні зв’язки відбуваються всередині іонних сполук. Водневі зв’язки - це міжмолекулярні зв’язки. Ключова відмінність водневої зв'язку від іонної зв'язку полягає в тому, що іонна зв'язок існує між постійними аніонами та катіонами, тоді як водневі зв’язки існують між частковими позитивними та частковими негативними зарядами.

Довідка:

1. Гельменстін, Енн Марі. "Визначення та приклади водневої зв'язку". ДумкаCo, травень. 6, 2019 р., Доступні тут.
2. Гельменстін, Енн Марі. "Визначення іонних облігацій". ThoughtCo, 26 січня 2019 року, доступний тут.

Надано зображення:

1. “Водневе зв’язування у воді-2D” (загальнодоступне надбання) через Вікісховище Commons
2. "Іонний зв'язок NaCl" від Mhowison - Власна робота (Public Domain) через Wikimedia Commons