Põhiline erinevus ioonsete ja kovalentsete sidemete vahel on see, et ioonsidemed tekivad väga erineva elektronegatiivsusega aatomite vahel, samas kui kovalentsed sidemed tekivad aatomite vahel, mille elektronegatiivsuse erinevused on sarnased või väga madalad.
Nagu Ameerika keemik G. N. Lewis pakkus välja, et aatomid on stabiilsed, kui nende valentskestas on kaheksa elektroni. Enamiku aatomite valentskihtides on vähem kui kaheksa elektroni (v.a perioodilisuse tabeli 18. rühmas olevad väärisgaasid); seetõttu ei ole need stabiilsed. Need aatomid kipuvad üksteisega reageerima, et muutuda stabiilseks. Seega võib iga aatom saavutada väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Ioonsed ja kovalentsed sidemed on kaks peamist tüüpi keemilisi sidemeid, mis ühendavad aatomeid keemilises ühendis.
Mis on ioonsidemed?
Aatomid võivad juurde võtta või kaotada elektrone ning moodustada negatiivse või positiivse laenguga osakesi; mida me nimetame ioonideks. Ioonide vahel on elektrostaatiline interaktsioon. Iooniline side on tõmbejõud nende vastupidiselt laetud ioonide vahel. Ioonsideme aatomite elektronegatiivsused mõjutavad suurel määral ioonide elektrostaatilise interaktsiooni tugevust.
Joonis 01: Ioonsideme moodustumine naatriumi- ja klooriaatomite vahel
Elektronegatiivsus mõõdab aatomite afiinsust elektronide suhtes. Kõrge elektronegatiivsusega aatom võib madala elektronegatiivsusega aatomist elektrone meelitada, et moodustada ioonside. Näiteks on naatriumkloriidil ioonne side naatriumiooni ja kloriidiooni vahel. Naatrium on metall ja kloor on mittemetall; seetõttu on sellel väga madal elektronegatiivsus (0,9) võrreldes klooriga (3,0). Selle elektronegatiivsuse erinevuse tõttu võib kloor tõmmata naatriumist elektroni ja moodustada Cl– Samal ajal moodustab naatrium Na+ ioone. Seetõttu saavad mõlemad aatomid stabiilse väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Cl– ja Na+hoiavad koos atraktiivsete elektrostaatiliste jõududega, moodustades seega ioonse sideme; Na-Cl side.
Mis on kovalentsed sidemed?
Kui kaks aatomit, millel on sarnane või väga väike elektronegatiivsuse erinevus, reageerivad koos, moodustavad nad elektrone jagades kovalentse sideme. Sel viisil saavad mõlemad aatomid elektronide jagamise teel väärisgaasi elektroonilise konfiguratsiooni. Molekul on toode, mis tekib kovalentsete sidemete moodustumisel aatomite vahel. Näiteks ühinevad sama elemendi aatomid, moodustades molekule nagu Cl2, H2 või P4, iga aatom seostub teisega kovalentse sideme kaudu.
Joonis 02: Kovalentsed sidemed süsiniku ja vesinikuaatomite vahel metaani molekulis
Metaanimolekulil (CH4) on ka kovalentsed sidemed süsiniku- ja vesinikuaatomite vahel; ühe keskse süsinikuaatomi ja nelja vesinikuaatomi vahel on neli kovalentset sidet (neli C-H sidet). Metaan on näide molekulist, millel on väga väikese elektronegatiivsuse erinevusega aatomite vahel kovalentsed sidemed.
Mis vahe on ioonsetel ja kovalentsetel sidemetel?
Ioonsed vs kovalentsed sidemed |
|
| Keemiline seos kahe aatomi vahel, mis on põhjustatud elektrostaatilisest jõust ioonühendis vastandlaenguga ioonide vahel. | Keemiline side kahe aatomi või iooni vahel, kus elektronpaarid on nende vahel jagatud. |
| Aatomite arv | |
| Esineb metallide ja mittemetallide vahel. | Enamasti esineb kahe mittemetalli vahel. |
| Elektronide arv | |
| Toimub täielik elektronide ülekanne. | Toimub siis, kui kaks (või enam) elementi jagavad elektrone. |
| Ühendid | |
| Tavaliselt nähakse neid kristallidena, milles vähesed positiivselt laetud ioonid ümbritsevad negatiivselt laetud ioone. | Kovalentsete sidemetega seotud aatomid eksisteerivad molekulidena, mis toatemperatuuril eksisteerivad peamiselt gaaside või vedelikena. |
| Polaarsus | |
| Ioonsidemetel on kõrge polaarsus. | Kovalentsetel sidemetel on madal polaarsus. |
| Füüsilised omadused | |
| Ioonsetel ühenditel on kovalentsete molekulidega võrreldes väga kõrged sulamis- ja keemistemperatuurid. | Kovalentsetel molekulidel on ioonühenditega võrreldes madal sulamis- ja keemistemperatuur. |
| Vees lahustuvus | |
| Polaarsetes lahustites (nagu vesi) lahustavad ioonsed ühendid ioone vabastades; sellised lahendused on võimelised elektrit juhtima. | Polaarsetes lahustites ei lahustu kovalentsed molekulid märkimisväärselt; seega pole need lahendused võimelised elektrit juhtima. |
Kokkuvõte – ioonsed vs kovalentsed sidemed
Ioonsed ja kovalentsed sidemed on kaks peamist tüüpi keemilisi sidemeid, mis ühendites esinevad. Erinevus ioonse ja kovalentse sideme vahel seisneb selles, et ioonsed sidemed tekivad väga erineva elektronegatiivsusega aatomite vahel, samas kui kovalentsed sidemed tekivad aatomite vahel, millel on sarnased või väga madalad elektronegatiivsuse erinevused.
