Разница между водородной связью и ионной связью

ключевое отличие между водородной связью и ионной связью что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами.

Химические связи удерживают атомы и молекулы вместе. Связи важны в определении химического и физического поведения молекул и атомов. По предложению американского химика Дж. Н. Льюиса, атомы стабильны, когда они содержат восемь электронов в своей валентной оболочке. Большинство атомов имеют менее восьми электронов в своих валентных оболочках (за исключением благородных газов в группе 18 периодической таблицы); следовательно, они не стабильны. Эти атомы имеют тенденцию реагировать друг с другом, чтобы стать стабильными. Таким образом, каждый атом может достигать электронной конфигурации благородного газа. Ионные связи являются одной из таких химических связей, которая связывает атомы в химических соединениях. Водородные связи являются межмолекулярными притяжениями между молекулами.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое водородная связь 
3. Что такое ионная связь
4. Сравнение бок о бок - водородная связь и ионная связь в табличной форме
5. Резюме

Что такое водородная связь?

Когда водород присоединен к электроотрицательному атому, такому как фтор, кислород или азот, он создаст полярную связь. Из-за электроотрицательности электроны в связи притягиваются к электроотрицательному атому больше, чем к атому водорода. Следовательно, атом водорода получит частичный положительный заряд, тогда как более электроотрицательный атом получит частичный отрицательный заряд. Когда две молекулы с таким разделением зарядов находятся рядом, между водородом и отрицательно заряженным атомом возникает сила притяжения. Мы называем это водородной связью.

Водородные связи относительно прочнее, чем другие дипольные взаимодействия, и они определяют молекулярное поведение. Например, молекулы воды имеют межмолекулярную водородную связь. Одна молекула воды может образовывать четыре водородные связи с другой молекулой воды. Поскольку кислород имеет две неподеленные пары, он может образовывать две водородные связи с положительно заряженным водородом. Тогда мы можем назвать две молекулы воды димером. Каждая молекула воды может связываться с четырьмя другими молекулами благодаря способности водородной связи. Это приводит к более высокой температуре кипения воды, даже если молекула воды имеет низкую молекулярную массу. Следовательно, энергия, необходимая для разрыва водородных связей, когда они переходят в газовую фазу, высока.

Рисунок 01: Водородные связи между молекулами воды

Кроме того, водородные связи определяют кристаллическую структуру льда. Уникальное расположение ледяной решетки помогает ей плавать на воде; следовательно, защита водной жизни в зимний период. Помимо этого, водородная связь играет жизненно важную роль в биологических системах. Трехмерная структура белков и ДНК основана исключительно на водородных связях. Кроме того, водородные связи могут быть разрушены нагреванием и механическими силами..

Что такое ионная связь?

Атомы могут приобретать или терять электроны и образовывать отрицательные или положительные заряженные частицы, соответственно. Эти частицы называются ионами. Существуют электростатические взаимодействия между ионами. Ионная связь - это сила притяжения между этими противоположно заряженными ионами. Сила электростатических взаимодействий в значительной степени зависит от значений электроотрицательности атомов в ионной связи. Электроотрицательность дает измерение сродства атомов к электронам. Атом с высокой электроотрицательностью может притягивать электроны от атома с низкой электроотрицательностью с образованием ионной связи.

Рисунок 02: Образование ионной связи в хлориде натрия

Например, хлорид натрия имеет ионную связь между ионом натрия и хлорид-ионом. Натрий - это металл; следовательно, он имеет очень низкую электроотрицательность (0,9) по сравнению с хлором (3,0). Из-за этой разницы в электроотрицательности хлор может привлекать электрон из натрия и образовывать ионы Cl- и Na +. Из-за этого оба атома приобретают стабильную электронную конфигурацию благородного газа. Cl- и Na + удерживаются вместе очень сильными притягивающими электростатическими силами, образуя тем самым ионную связь.

В чем разница между водородной связью и ионной связью?

Водородные связи являются межмолекулярными притяжениями, в то время как ионные связи являются электростатическими силами притяжения Ключевое различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами. Кроме того, ионные связи сильнее, чем водородные связи.

Кроме того, водородные связи возникают, когда есть атом водорода и электроотрицательный атом, в то время как ионные связи возникают между любым металлом и неметаллическим атомом. Таким образом, это значительная разница между водородной связью и ионной связью. Кроме того, еще одно различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что водородные связи легко разрушаются, поскольку они представляют собой либо межмолекулярные, либо внутримолекулярные силы притяжения, но ионные связи представляют собой прочные химические связи, которые трудно разрушить..

Резюме - водородная связь и ионная связь

Ионные связи происходят внутри ионных соединений. Водородные связи представляют собой межмолекулярные связи. Ключевое различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами..

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Определение и примеры водородных связей». ThoughtCo, май. 6, 2019, доступно здесь.
2. Хельменстин, Энн Мари. «Определение ионной связи». ThoughtCo, 26 января 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Водородная связь в воде-2D» (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2. «Ионная связь NaCl». Автор: Mhowison - собственная работа (Public Domain) с помощью Commons Wikimedia.