Има два вида атомни връзки - йонни връзки и ковалентни връзки. Те се различават по своята структура и свойства. Ковалентни връзки се състоят от двойки електрони, споделени от два атома, и свързват атомите във фиксирана ориентация. За тяхното разбиване са необходими относително високи енергии (50 - 200 kcal / mol). Дали два атома могат да образуват ковалентна връзка, зависи от тяхната електроотрицателност, т.е. от силата на атом в молекула, за да привлече електрони към себе си. Ако два атома се различават значително по своята електроотрицателност - както правят натрият и хлоридът - тогава един от атомите ще загуби своя електрон спрямо другия атом. Това води до положително зареден йон (катион) и отрицателно зареден йон (анион). Връзката между тези два йона се нарича an йонна връзка.
Ковалентни връзки | Йонни облигации | |
---|---|---|
полярност | ниско | Високо |
образуване | Ковалентна връзка се образува между два неметала, които имат сходни електронегативи. Нито един атом не е достатъчно „силен“, за да привлече електрони от другия. За стабилизиране те споделят своите електрони от външната молекулна орбита с други. | Йонна връзка се образува между метал и неметал. Неметалите (-ve йон) са "по-силни" от метала (+ ve йон) и могат да получат електрони много лесно от метала. Тези два противоположни йона се привличат взаимно и образуват йонната връзка. |
форма | Определена форма | Няма определена форма |
Какво е? | Ковалентното свързване е форма на химична връзка между два неметални атома, която се характеризира с споделяне на двойки електрони между атоми и други ковалентни връзки. | Йонната връзка, известна още като електроновалентна връзка, е вид връзка, образувана от електростатичното привличане между противоположно заредени йони в химическо съединение. Тези видове връзки възникват главно между метален и неметален атом. |
Точка на топене | ниско | Високо |
Примери | Метан (CH4), хлороводородна киселина (HCl) | Натриев хлорид (NaCl), сярна киселина (H2SO4) |
Възниква между | Два неметала | Един метал и един неметал |
Точка на кипене | ниско | Високо |
Състояние при стайна температура | Течни или газообразни | твърд |
Ковалентната връзка се образува, когато два атома са в състояние да споделят електрони, докато йонната връзка се образува, когато "споделянето" е толкова неравномерно, че електрон от атом А се губи напълно от атом В, което води до двойка йони.
Всеки атом се състои от протони, неутрони и електрони. В центъра на атома неутроните и протоните остават заедно. Но електроните се въртят в орбита около центъра. Всяка от тези молекулярни орбити може да има определен брой електрони, за да образува стабилен атом. Но освен инертния газ, тази конфигурация не присъства с повечето атоми. За да стабилизира атома, всеки атом споделя половината от своите електрони.
Ковалентното свързване е форма на химична връзка между два неметални атома, която се характеризира с споделяне на двойки електрони между атоми и други ковалентни връзки. Йонната връзка, известна още като електроновалентна връзка, е вид връзка, образувана от електростатичното привличане между противоположно заредени йони в химическо съединение. Този вид връзки се появяват главно между метален и неметален атом.
Ковалентните връзки се образуват в резултат на споделянето на един или повече двойки свързващи електрони. Електроотрицателностите (способността за привличане на електрон) на двата свързани атома са равни или разликата не е по-голяма от 1,7. Докато разликата в електроотрицателността не е по-голяма от 1,7, атомите могат да споделят само свързващите електрони.
Модел на двойните и единичните ковалентни връзки на въглерод в бензолен пръстен.Например, нека разгледаме молекула на метан, т.е. СН4. Въглеродът има 6 електрона, а електронната му конфигурация е 1s22s22p2, т.е. има 4 електрона във външната си орбита. Според правилото на Октат (В него се посочва, че атомите са склонни да печелят, губят или споделят електрони, така че всеки атом да има пълно външно енергийно ниво, което обикновено е 8 електрона.), За да бъде в стабилно състояние, той се нуждае от още 4 електрона. Така той образува ковалентна връзка с Водород (1s1), а чрез споделяне на електрони с водород образува Метан или СН4.
Ако разликата в електронегативите е по-голяма от 1,7, тогава по-високият електроотрицателен атом има способност за привличане на електрон, която е достатъчно голяма, за да принуди прехвърлянето на електрони от по-малкия електроотрицателен атом. Това причинява образуването на йонни връзки.
Натрият и хлорът се свързват йонно и образуват натриев хлорид.Например, в обикновената трапезна сол (NaCl) отделните атоми са натрий и хлор. Хлорът има седем валентни електрона във външната си орбита, но за да е в стабилно състояние, той се нуждае от осем електрона във външната орбита. От друга страна, натрият има един валентен електрон и също се нуждае от осем електрона. Тъй като хлорът има висок електроотрицателност, 3,16 в сравнение с 0,9 натрия (така че разликата между техния електроотрицателност е повече от 1,7) хлорът може лесно да привлече един валентен електрон на натрия. По този начин те образуват йонна връзка и споделят взаимно електрони и двамата ще имат 8 електрона във външната си обвивка.
Ковалентните връзки имат определена и предвидима форма и имат ниски точки на топене и кипене. Те могат лесно да бъдат разбити в основната си структура, тъй като атомите са близо, за да споделят електроните. Те са предимно газообразни и дори лек отрицателен или положителен заряд в противоположните краища на ковалентната връзка им придава молекулярна полярност.
Йонните връзки обикновено образуват кристални съединения и имат по-високи температури на топене и точки на кипене в сравнение с ковалентните съединения. Те провеждат електричество в разтопено състояние или в състояние на разтвор и те са изключително полярни връзки. Повечето от тях са разтворими във вода, но неразтворими в неполярни разтворители. Те изискват много повече енергия от ковалентната връзка, за да разрушат връзката между тях.
Причината за разликата в точките на топене и кипене за йонни и ковалентни връзки може да бъде илюстрирана чрез пример на NaCl (йонна връзка) и Cl2 (ковалентна връзка). Този пример може да се намери на Cartage.org.