Johdatus kemiaan
Oppimistavoite
- Keskustelkaa ajatuksesta, että luonnossa, sidoksilla on sekä ionisten että kovalenttisten sidosten piirteitä
Kärkikohdat
-
- Ioninen sidos esitetään valenssielektronien täydellisenä siirtymisenä, tyypillisesti metallista epämetalliin.
- Todellisuudessa elektronitiheys säilyy jaettuna muodostavien atomien välillä, eli kaikilla sidoksilla on jonkinlainen kovalenttinen luonne.
- Sidoksen ioninen tai kovalenttinen luonne määräytyy siihen osallistuvien atomien suhteellisten elektronegatiivisuuksien perusteella.
Termit
- Polaarinen kovalenttinen sidos: Kovalenttinen sidos, joka on luonteeltaan osittain ioninen, mikä johtuu kahden sidosatomin elektronegatiivisuuserosta.
- elektronegatiivisuus: Mittari, jolla mitataan atomin taipumusta vetää elektroneja puoleensa.
- kovalenttinen luonne: Elektronien osittainen jakaminen ionisidoksessa olevien atomien välillä.
Ioninen vs. kovalenttinen sidos
Kemialliset yhdisteet luokitellaan usein muodostavien atomien välisten sidosten perusteella. Vetovoimia on monenlaisia, kuten kovalenttisia, ionisia ja metallisia sidoksia. Ionisen sidoksen mallit esitetään yleensä yhden tai useamman valenssielektronin täydellisenä menettämisenä tai saamisena metallista ei-metalliin, jolloin syntyy kationeja ja anioneja, joita vetovoimaiset sähköstaattiset voimat pitävät yhdessä.
Todellisuudessa sidos näiden atomien välille on monimutkaisempi kuin mitä tämä malli havainnollistaa. Minkä tahansa kahden atomin välille muodostuva sidos ei ole puhtaasti ionisidos. Kaikilla sidosvuorovaikutuksilla on jonkin verran kovalenttista luonnetta, koska elektronitiheys pysyy jaettuna atomien välillä. Sidoksen ionisen tai kovalenttisen luonteen aste määräytyy sen muodostavien atomien välisen elektronegatiivisuuseron perusteella. Mitä suurempi ero on, sitä ionisempi sidos on luonteeltaan. Perinteisessä esitystavassa sidoksia nimitetään ionisiksi, kun ioninen puoli on suurempi kuin kovalenttinen puoli. Kahden ääripään välissä olevat sidokset, joilla on sekä ioninen että kovalenttinen luonne, luokitellaan poolisiksi kovalenttisiksi sidoksiksi. Tällaisten sidosten ajatellaan koostuvan osittain varautuneista positiivisista ja negatiivisista navoista.
Vaikka ioninen ja kovalenttinen luonne edustavat pisteitä jatkumolla, nämä nimitykset ovat usein käyttökelpoisia ionisten ja kovalenttisten yhdisteiden makroskooppisten ominaisuuksien ymmärtämisessä ja vertailussa. Esimerkiksi ionisilla yhdisteillä on tyypillisesti korkeammat kiehumis- ja sulamispisteet, ja ne ovat yleensä myös liukenevampia veteen kuin kovalenttiset yhdisteet.