Elektroujemność i rodzaje wiązań

Elektroujemność to zdolność atomu do przyciągania elektronów w czasie tworzenia wiązania chemicznego. Nie wszystkie atomy przyciągają elektrony tak samo mocno. Jedne robią to słabiej, inne silniej.

Gdy dwa atomy się łączą, elektrony biorą udział w tworzeniu wiązania chemicznego. To właśnie porównanie elektroujemności pomaga przewidzieć, czy atomy będą elektrony uwspólniać, czy raczej jeden atom je odda, a drugi przyjmie.

W praktyce warto zapamiętać prostą zasadę: gdy atomy mają podobną elektroujemność, częściej tworzy się wiązanie kowalencyjne. Gdy różnica jest duża, częściej powstaje wiązanie jonowe.

Wiązanie kowalencyjne powstaje wtedy, gdy atomy korzystają ze wspólnej pary elektronowej. Mówimy wtedy, że elektrony są uwspólnione. Taki sposób łączenia jest typowy głównie dla niemetali.

Jeżeli łączą się dwa takie same atomy, na przykład w cząsteczce $H_2$ albo $Cl_2$, to przyciągają wspólne elektrony jednakowo. Gdy łączą się dwa różne niemetale, na przykład w $HCl$, też może powstać wiązanie kowalencyjne, ale jeden atom może silniej przyciągać wspólną parę elektronową.

Wiązanie kowalencyjne często prowadzi do powstania cząsteczek. Cząsteczka to układ atomów połączonych wiązaniami chemicznymi.

Wiązanie jonowe powstaje inaczej niż kowalencyjne. Tutaj elektrony nie są wspólne, lecz następuje ich przeniesienie z jednego atomu na drugi. Jeden atom elektrony oddaje, a drugi je przyjmuje.

Atom, który odda elektrony, zmienia się w kation, czyli jon dodatni. Atom, który przyjmie elektrony, staje się anionem, czyli jonem ujemnym. Jony o przeciwnych ładunkach przyciągają się i dzięki temu powstaje wiązanie jonowe.

Takie wiązanie tworzy się najczęściej między metalem a niemetalem. Metal zwykle łatwiej oddaje elektrony, a niemetal chętniej je przyjmuje. Typowym przykładem jest $NaCl$, czyli chlorek sodu.

Najważniejsze jest porównanie, jak silnie dwa atomy przyciągają elektrony. Gdy ich elektroujemność jest podobna, żaden atom nie „odbiera” elektronów drugiemu całkowicie. Wtedy łatwiej powstaje wiązanie kowalencyjne.

Gdy jeden atom przyciąga elektrony dużo silniej niż drugi, różnica elektroujemności jest duża. W takiej sytuacji bardziej prawdopodobne jest wiązanie jonowe. Dzieje się tak szczególnie wtedy, gdy łączy się metal z niemetalem.

Nie trzeba na tym etapie zapamiętywać trudnych obliczeń. Ważniejsze jest rozumienie zależności:

• podobna elektroujemność → częściej wiązanie kowalencyjne
• duża różnica elektroujemności → częściej wiązanie jonowe
• niemetal + niemetal → zwykle wiązanie kowalencyjne
• metal + niemetal → zwykle wiązanie jonowe

Warto ćwiczyć rozpoznawanie rodzaju wiązania na prostych przykładach. W cząsteczce $H_2$ dwa takie same atomy wodoru mają taką samą elektroujemność, więc tworzą wiązanie kowalencyjne. Podobnie jest w $O_2$ i $Cl_2$.

W związku $HCl$ łączą się dwa niemetale, więc występuje wiązanie kowalencyjne. Atom chloru silniej przyciąga wspólną parę elektronową niż atom wodoru, ale nadal nie jest to typowe wiązanie jonowe omawiane na tym poziomie.

W związku $NaCl$ sód jako metal oddaje elektron, a chlor jako niemetal go przyjmuje. Powstają jony: dodatni sód i ujemny chlor. Dlatego w $NaCl$ występuje wiązanie jonowe.

Na sprawdzianie często pojawiają się pytania o różnicę między pojęciami. Wiązanie kowalencyjne to wspólna para elektronowa. Wiązanie jonowe to przyciąganie jonów, które powstały po oddaniu i przyjęciu elektronów.

Trzeba też odróżniać atom, jon i cząsteczkę. Atom jest elektrycznie obojętny. Jon ma ładunek: kation dodatni albo anion ujemny. Cząsteczka to połączone atomy, zwykle spotykana przy wiązaniach kowalencyjnych.

Dobrze jest analizować zadanie krok po kroku:

• sprawdź, jakie pierwiastki się łączą
• ustal, czy to metal i niemetal, czy dwa niemetale
• pomyśl, czy elektrony będą wspólne, czy przeniesione
• nazwij rodzaj wiązania

Jeśli zapamiętasz te zasady i typowe przykłady, łatwiej rozpoznasz rodzaj wiązania nawet w nowym zadaniu.