Химическая связь — это важное понятие в химии, описывающее взаимодействие атомов и молекул вещества. В химии существует несколько типов химических связей, которые обладают различными свойствами и особенностями. В данной статье рассмотрим отличия ионной связи от ковалентной полярной, неполярной и металлической.
Ионная связь является одним из наиболее распространенных типов химической связи. Она возникает между атомами, обладающими разными электроотрицательностями. При ионной связи происходит перенос электронов от одного атома к другому, образуя ионы с противоположными зарядами. Это приводит к образованию кристаллической решетки, состоящей из положительных и отрицательных ионов, которая обычно обладает высокой температурой плавления и кипения, а также хорошей электропроводностью в расплавленном состоянии.
Ковалентная связь — это связь между атомами, в которой электроны общего пользования образуются путем совместного использования атомами. В зависимости от разности электроотрицательности атомов, ковалентная связь может быть полярной или неполярной. В ковалентных соединениях происходит обмен электронами между атомами, что обеспечивает их стабильность. Ковалентная связь обычно имеет низкую температуру плавления и кипения, а также слабую электропроводность.
Металлическая связь — это тип связи, характерный для металлов, при котором положительно заряженные ионы металла образуют сеть, окруженную облаком электронов. Электроны в металлической связи свободно перемещаются между ионами, что обеспечивает хорошую электропроводность и теплопроводность металлов. Металлическая связь обладает такими свойствами, как высокая температура плавления и кипения, а также определенная хрупкость.
Отличия ионной связи
Ионная связь отличается от других типов химических связей, таких как ковалентная полярная, неполярная и металлическая, по нескольким основным параметрам:
1. Формирование: Ионная связь образуется между атомами, которые отдают или получают электроны, тем самым образуя положительные и отрицательные ионы. В отличие от этого, ковалентная полярная и неполярная связи образуются путем обмена электронами между атомами, а металлическая связь образуется благодаря образованию электронного облака в металлической решетке.
2. Полюсность: Ионная связь является полюсной и направленной, так как существует разделение зарядов в виде положительных и отрицательных ионов. В то время как у ковалентной полярной связи есть градиент заряда, неполярная связь не имеет разделения зарядов, а металлическая связь характеризуется наличием общих электронов, которые подвижны в облаке.
3. Восприимчивость к растворению: Ионные соединения обычно растворяются в воде или других полярных растворителях из-за превалирования полюсности. Ковалентные соединения, включая ковалентные полярные и неполярные, также могут растворяться, но только в подходящих растворителях, которые могут разорвать их ковалентные связи. Металлы и металлические соединения, с другой стороны, обычно не растворяются в воде или полярных растворителях.
Все эти факторы делают ионную связь отличной от других типов химических связей и дают ей свой особый набор свойств и характеристик.
Ковалентная полярная связь
Полярность ковалентной связи зависит от разности электроотрицательностей атомов. Если разность электроотрицательностей между атомами составляет от 0,5 до 1,7 по шкале Полинга, то связь считается полярной. В такой связи атом с более высокой электроотрицательностью (электроотрицательность — это способность атома притягивать электроны к себе в химической связи) притягивает электроны валентной пары сильнее и приобретает небольшую отрицательную частичный заряд, а другой атом — положительный. Это создает дипольную молекулу, в которой полярность связи распределена неравномерно.
Примером вещества с ковалентной полярной связью является молекула воды (H2O). В молекуле воды атом кислорода притягивает электроны от атомов водорода сильнее, что создает разность зарядов и делает молекулу полярной. Это объясняет высокую поларность молекулы воды, которая обусловливает многие ее характеристики, такие как взаимодействие с другими веществами или поверхностью.
Отличия ковалентной неполярной связи:
Ковалентная неполярная связь возникает между атомами с одинаковыми или почти одинаковыми электроотрицательностями. В такой связи электроны общего парамагнита поделены между атомами равномерно и не смещаются в сторону атома с более высокой электроотрицательностью.
Отличия ковалентной неполярной связи от ионной заключаются в том, что в ионной связи электроны между атомами передаются полностью, образуя ионы с противоположным зарядом, в то время как в ковалентной неполярной связи электроны непрерывно образуют общий парамагнит.
Ковалентная неполярная связь характеризуется равномерным распределением электронной плотности в молекуле, что приводит к созданию симметричного поля электростатического взаимодействия между атомами. В таких молекулах нет отдельно выделенных зарядов и отсутствуют дипольные моменты.
Типичными примерами ковалентных неполярных связей являются связи между атомами углерода и водорода в молекуле метана (CH4) или между атомами азота в молекуле азота (N2).
От металлической
В отличие от ионной и ковалентной связи, металлическая связь образуется благодаря перемещению электронов. В металлической связи свободные электроны переходят от одного атома металла к другому, что создает сильное взаимодействие и делает металлы отличными от других типов соединений.
Основные характеристики металлической связи:
Характеристика | Описание |
Электроны | Свободные (делятся между атомами) |
Силы связи | Сильные |
Точка плавления | Относительно низкая |
Точка кипения | Относительно высокая |
Металлическая связь обладает такими особенностями, как высокая теплопроводность и электропроводность, пластичность и прочность металлов.
Примерами соединений с металлической связью являются золото, алюминий и железо.