science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is het verschil tussen covalente en ionische bindingen?

Er zijn twee verschillende soorten bindingen die atomen kunnen vormen om moleculen te maken:covalente en ionische bindingen. zhangshuang/Getty Images

Twijfel je wel eens of je wel of niet op date bent? Laten we zeggen dat je in een ijssalon een milkshake deelt met een andere persoon die je erg leuk vindt - een milkshake, twee rietjes. Ieder van jullie nipt van de chocolademout door je eigen rietje, je hoofden raken elkaar.

Natuurlijk is dit een datum - de oudste datum in het boek. Laten we het een covalente date noemen.

Maar wat dacht je van als je op een bankje zit, naar de zonsondergang kijken met iemand tot wie je je onmiskenbaar aangetrokken voelt. Een van jullie eet een appel, en plotseling draait de appeleter zich naar de ander en zegt:"Ik kan dit niet afmaken - wil je het?" en de andere, soort uitgehongerd zijn, zegt:"Ik dacht dat je het nooit zou vragen!" en begint de appel te eten met het spit er helemaal over.

Dit is misschien een minder romantische date, maar het is nog steeds in wezen een date. We noemen het een ionische date.

We hebben de spullen die we hier in ons universum hebben - rotsen, lucht, gras, puppy's, slijmzwammen - vanwege de neiging van de atomen in ons universum om banden met elkaar te willen vormen - om op dates te gaan, om hun wagens aan elkaars sterren te koppelen. De waarheid is, atomen, net als mensen, willen chillen - zo min mogelijk willen werken. Het combineren van krachten met een ander atoom of molecuul kan een gestresst atoom vaak helpen ontspannen. Dankzij elektrostatische kracht, waardoor tegengestelde ladingen (positief en negatief) elkaar zullen aantrekken, terwijl soortgelijke ladingen (positief en positief of negatief en negatief) zullen afstoten, de negatief geladen elektronen van het ene atoom zullen altijd worden aangetrokken door de positief geladen protonen in de kern van een ander, en vice versa.

Het zou genoteerd moeten worden dat, omdat atomen van verschillende elementen min of meer gestrest zijn, afhankelijk van waar ze in het periodiek systeem terechtkomen, atomen zullen verschillende partnerschapsbehoeften hebben, afhankelijk van welk element ze zijn. Daarom, er zijn twee verschillende soorten bindingen die atomen kunnen vormen om moleculen te maken, en ze lijken behoorlijk op de twee soorten datums die hierboven zijn beschreven.

Covalente obligaties

Covalente bindingen worden gevormd wanneer niet-metalen verbindingen met elkaar vormen door elektronen onderling te delen. Dit werkt het beste als de atomen in kwestie vergelijkbare elektronegativiteitswaarden hebben, dat wil zeggen dat de kracht waarmee ze elk andere atomen aantrekken en gedeelde elektronen vasthouden, redelijk gelijk is. Dit is niet altijd het geval, echter.

Nemen, bijvoorbeeld, de beroemdste covalente binding in de geschiedenis, het platonische ideaal van de milkshake-deeldatum:water. Een zuurstofatoom zal zijn milkshake altijd graag delen met waterstof - twee waterstofatomen, eigenlijk - omdat het twee elektronen in zijn buitenste elektronenschil nodig heeft om zijn laagste, koudste energietoestand. evenzo, zonder zuurstof, de waterstofatomen dwalen gewoon rond, verloren met een enkel elektron om ze 's nachts warm te houden. Dus werken ze samen, maar de relatie is niet gelijk - omdat de elektronegativiteit van zuurstof aanzienlijk hoger is dan die van de twee waterstofatomen, de waterstofatomen delen gelukkig elektronen met de zuurstof, maar de zuurstof is degene die de elektronen het grootste deel van de tijd gebruikt. Dit wordt een polaire covalente binding genoemd, want hoewel het molecuul zelf neutraal is, de elektronen brengen zoveel tijd door rond de zuurstof, de kant met de waterstofatomen is positiever en de kant met de zuurstof is negatiever.

Ionische bindingen

Ionische bindingen worden gevormd wanneer één ion - een atoom of molecuul met een netto lading, ofwel positief of negatief - vindt een ander ion met de tegenovergestelde lading om mee te binden, het creëren van een algehele neutrale ionische verbinding. Metalen zijn elementen die elektronen verliezen tijdens chemische reacties, waardoor ze positieve ionen vormen. Het vasthouden van een extra elektron of vier is erg stressvol, zoals rondlopen met te veel boodschappentassen vol boodschappen, wachten tot iemand anders de deur van het appartement opent, is stressvol. Het is handig om een ​​deel van je lading aan een buddy te kunnen overhandigen.

Bijvoorbeeld, als je een metaal bent zoals een natriumatoom, rondhangen met een alleenstaande, eenzaam elektron op je buitenste elektronenschil, een stabielere, een minder stressvolle situatie zou zijn om het (niet-metalen) chlooratoom aan de andere kant van de kamer te naderen die slechts één elektron mist om het helemaal gelukkig te maken, en het aangaan van een schijnhuwelijk dat we tafelzout (NaCl) noemen.

Dat is nu interessant

Omdat ze alle vlekken op hun buitenste elektronenschil tot hun maximum hebben gevuld, de edelgassen zijn het koudst en zullen het minst waarschijnlijk bindingen willen vormen van elementen op het periodiek systeem.