Atšķirība starp ūdeņraža un jonu saitēm

galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir ka pastāvīgā anjonu un katjonu starpā pastāv jonu saite, turpretī ūdeņraža saites pastāv starp daļējiem pozitīvajiem un daļējiem negatīvajiem lādiņiem.

Ķīmiskās saites satur atomus un molekulas kopā. Saiknes ir svarīgas, nosakot molekulu un atomu ķīmisko un fizikālo uzvedību. Kā ierosināja amerikāņu ķīmiķis G.N.Lewis, atomi ir stabili, ja to valences apvalkā ir astoņi elektroni. Lielākajai daļai atomu ir mazāk nekā astoņi elektroni valences čaumalās (izņemot cēlgāzes periodiskās tabulas 18. grupā); tāpēc tie nav stabili. Šie atomi mēdz reaģēt savā starpā, lai kļūtu stabili. Tādējādi katrs atoms var sasniegt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju. Jonu saites ir viena no šādām ķīmiskajām saitēm, kas savieno atomus ķīmiskajos savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras atrakcijas starp molekulām.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir ūdeņraža saite? 
3. Kas ir jonu obligācija
4. Blakus salīdzinājums - ūdeņraža saite pret jonu saiti tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir ūdeņraža saite?

Kad ūdeņradis ir pievienots elektronegatīvam atomam, piemēram, fluora, skābekļa vai slāpekļa, tas izveidos polāro saiti. Sakarā ar elektronegativitāti, elektroni saitē vairāk piesaista elektronegatīvajam atomam, nevis ūdeņraža atomam. Tāpēc ūdeņraža atoms saņems daļēju pozitīvu lādiņu, turpretī vairāk elektronegatīvs atoms saņems daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas, kurām ir šāda lādiņa atdalīšana, atrodas tuvu, pievilkšanas spēks palielinās starp ūdeņradi un negatīvi lādētu atomu. Mēs to saucam par ūdeņraža savienošanu.

Ūdeņraža saites ir salīdzinoši spēcīgākas nekā citu dipolu mijiedarbība, un tās nosaka molekulāro uzvedību. Piemēram, ūdens molekulām ir starpmolekulāra ūdeņraža saite. Viena ūdens molekula var veidot četras ūdeņraža saites ar citu ūdens molekulu. Tā kā skābeklim ir divi vientuļu pāri, tas var veidot divas ūdeņraža saites ar pozitīvi lādētu ūdeņradi. Tad abas ūdens molekulas mēs varam saukt par dimēru. Katra ūdens molekula var saistīties ar četrām citām molekulām, pateicoties ūdeņraža saišu spējai. Tas rada augstāku viršanas temperatūru ūdenim, kaut arī ūdens molekulai ir zema molekulmasa. Tāpēc enerģija, kas nepieciešama, lai sadalītu ūdeņraža saites, kad tās nonāk gāzveida fāzē, ir liela.

01. attēls. Ūdeņraža saites starp ūdens molekulām

Turklāt ūdeņraža saites nosaka ledus kristāla struktūru. Ledus režģa unikālais izvietojums palīdz tam peldēt uz ūdens; tādējādi aizsargājot ūdens dzīvniekus ziemas periodā. Izņemot šo, ūdeņraža savienošanai ir būtiska loma bioloģiskajās sistēmās. Olbaltumvielu un DNS trīsdimensiju struktūra ir balstīta tikai uz ūdeņraža saitēm. Turklāt ūdeņraža saites var iznīcināt, pateicoties karsēšanai un mehāniskiem spēkiem.

Kas ir jonu obligācija?

Atomi var iegūt vai zaudēt elektronus un attiecīgi veidot negatīvas vai pozitīvi lādētas daļiņas. Šīs daļiņas sauc par joniem. Starp joniem pastāv elektrostatiska mijiedarbība. Jonu saite ir pievilcīgais spēks starp šiem pretēji lādētajiem joniem. Elektrostatisko mijiedarbību stiprumu lielā mērā ietekmē jonu saites atomu elektronegativitātes vērtības. Elektronegativitāte dod atomu afinitātes pret elektroniem mērījumu. Atoms ar augstu elektronegativitāti var piesaistīt elektronus no atoma ar zemu elektronegativitāti, lai veidotu jonu saiti.

02 attēls: jonu saites veidošanās nātrija hlorīdā

Piemēram, nātrija hlorīdam ir jonu saite starp nātrija jonu un hlorīda jonu. Nātrijs ir metāls; tāpēc tai ir ļoti zema elektronegativitāte (0,9), salīdzinot ar hloru (3,0). Šīs elektronegativitātes atšķirības dēļ hlors var piesaistīt elektronu no nātrija un veidot Cl- un Na + jonus. Tāpēc abi atomi iegūst stabilu, cēlu gāzu elektronisko konfigurāciju. Cl- un Na + tur kopā ļoti spēcīgi pievilcīgi elektrostatiskie spēki, tādējādi veidojot jonu saiti.

Kāda ir atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti?

Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras atrakcijas, bet jonu saites ir pievilcīgi elektrostatiskie spēki. Galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tāda, ka jonu saite pastāv starp pastāvīgajiem anjoniem un katjoniem, turpretī ūdeņraža saites pastāv starp daļējiem pozitīvajiem un daļējiem negatīvajiem lādiņiem. Turklāt jonu saites ir stiprākas nekā ūdeņraža saites.

Turklāt ūdeņraža saites rodas, ja ir ūdeņraža atoms un elektronegatīvs atoms, bet jonu saites notiek starp jebkuru metāla un nemetāla atomu. Tātad, šī ir būtiska atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti. Turklāt vēl viena atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tā, ka ūdeņraža saites ir viegli sadalāmas, jo tās ir vai nu starpmolekulāras, vai intramolekulāras pievilkšanās spēki, bet jonu saites ir spēcīgas ķīmiskās saites, kuras ir grūti salauzt.

Kopsavilkums - ūdeņraža saite un jonu saite

Jonu savienojumi rodas jonu savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras saites. Galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tāda, ka jonu saite pastāv starp pastāvīgajiem anjoniem un katjoniem, turpretī ūdeņraža saites pastāv starp daļējiem pozitīvajiem un daļējiem negatīvajiem lādiņiem.

Atsauce:

1. Helmenstine, Anne Marie. “Ūdeņraža saites definīcija un piemēri.” ThoughtCo, maijs. 6, 2019, pieejams šeit.
2. Helmenstine, Anne Marie. “Jonu obligācijas definīcija.” ThoughtCo, 2019. gada 26. janvārī, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “Ūdeņraža savienošana ūdenī-2D” (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia
2. “NaCl jonu saite” Autors Mhowison - pašu darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia