Związki kowalencyjne i jonowe – porównanie
Chemia
Zestaw wyjaśnia, jak powstają wiązania kowalencyjne i jonowe oraz czym różnią się związki z tymi wiązaniami. Uczeń porówna ich budowę, stan skupienia, przewodnictwo prądu, temperaturę topnienia i rozpuszczalność.
1.Wiązanie kowalencyjne
Wiązanie chemiczne powstające wtedy, gdy atomy wspólnie użytkują parę lub pary elektronów. Najczęściej tworzy się między atomami niemetali.
2.Wiązanie jonowe
Wiązanie powstające po przekazaniu elektronów z atomu metalu atomowi niemetalu. Utworzone jony o przeciwnych ładunkach przyciągają się.
3.Kation
Jon o ładunku dodatnim. Powstaje, gdy atom oddaje jeden lub więcej elektronów, na przykład atom sodu tworzy jon .
4.Anion
Jon o ładunku ujemnym. Powstaje, gdy atom przyjmuje jeden lub więcej elektronów, na przykład atom chloru tworzy jon .
5.Związek jonowy
Substancja zbudowana z kationów i anionów ułożonych regularnie w sieci krystalicznej. Przykładem jest chlorek sodu .
6.Związek kowalencyjny
Substancja, w której atomy są połączone wiązaniami kowalencyjnymi. Przykładami są woda , tlen i dwutlenek węgla .
7.Sieć krystaliczna jonowa
Regularny, powtarzalny układ dodatnich i ujemnych jonów w krysztale. Nie składa się z pojedynczych cząsteczek soli.
8.Przewodnictwo elektryczne związku jonowego
Związek jonowy przewodzi prąd po stopieniu lub rozpuszczeniu w wodzie, ponieważ jony mogą się wtedy przemieszczać. W stanie stałym jony są unieruchomione w sieci.
9.Przewodnictwo elektryczne związku kowalencyjnego
Większość związków kowalencyjnych nie przewodzi prądu, ponieważ nie zawiera swobodnie poruszających się jonów.
10.Temperatura topnienia związków jonowych
Zwykle jest wysoka, ponieważ silne przyciąganie elektrostatyczne między jonami w sieci wymaga dostarczenia dużej ilości energii do osłabienia.
11.Kruchość kryształów jonowych
Kryształy związków jonowych są zwykle twarde, ale kruche. Po przesunięciu warstw sieci mogą znaleźć się obok siebie jony o takim samym ładunku, które się odpychają.
12.Rozpuszczalność
Zdolność substancji do rozpuszczania się w określonym rozpuszczalniku. Wiele związków jonowych rozpuszcza się w wodzie, ale nie wszystkie; zależy to od rodzaju substancji.
Notatka
Dwa sposoby łączenia atomów
Atomy łączą się, aby ich zewnętrzna powłoka elektronowa była trwalsza. Mogą to zrobić na dwa podstawowe sposoby: przez wspólne użytkowanie elektronów albo przez ich przekazanie.
Wiązanie kowalencyjne polega na wspólnym użytkowaniu par elektronowych przez atomy. Najczęściej występuje między atomami niemetali. Tak zbudowane są między innymi cząsteczki , i .
Wiązanie jonowe powstaje zwykle między metalem a niemetalem. Atom metalu oddaje elektron lub elektrony, a atom niemetalu je przyjmuje. W wyniku tego tworzą się jony.
Zapamiętaj
W wiązaniu kowalencyjnym elektrony są wspólne, a w wiązaniu jonowym są przekazywane.
Jony i budowa związku jonowego
Atom, który oddał elektrony, ma przewagę dodatnich protonów nad elektronami. Staje się więc dodatnim jonem, czyli kationem. Przykładowo sód oddaje elektron i tworzy .
Atom, który przyjął elektrony, ma ich więcej niż protonów. Tworzy ujemny jon, czyli anion. Chlor przyjmuje elektron i tworzy .
Kationy i aniony silnie się przyciągają. W stałym związku jonowym nie są ułożone w osobne cząsteczki, lecz tworzą powtarzalną sieć krystaliczną. Przykładem jest sól kuchenna, czyli chlorek sodu .
- metal oddaje elektrony i tworzy zwykle kation
- niemetal przyjmuje elektrony i tworzy zwykle anion
- przeciwne ładunki elektryczne przyciągają się
Właściwości związków jonowych
Związki jonowe są zazwyczaj ciałami stałymi o budowie krystalicznej. Często są twarde, ale jednocześnie kruche. Pod naciskiem warstwy w sieci mogą się przesunąć. Wtedy obok siebie znajdą się jony o jednakowych ładunkach, które zaczynają się odpychać, a kryształ pęka.
Zwykle mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Przyczyną jest silne przyciąganie kationów i anionów w całej sieci.
W stanie stałym związki jonowe najczęściej nie przewodzą prądu, ponieważ jony nie mogą zmieniać położenia. Przewodzą natomiast po stopieniu oraz często po rozpuszczeniu w wodzie, gdy jony stają się ruchome.
Przykład
Stała sól kuchenna nie przewodzi prądu, lecz jej wodny roztwór może go przewodzić.
Właściwości związków kowalencyjnych
Wiele związków kowalencyjnych jest zbudowanych z pojedynczych cząsteczek. Między takimi cząsteczkami działają zwykle słabsze siły niż między jonami w sieci jonowej. Dlatego wiele takich substancji ma niższe temperatury topnienia i wrzenia niż związki jonowe. Mogą być gazami, cieczami albo ciałami stałymi.
Większość związków kowalencyjnych nie przewodzi prądu elektrycznego, ponieważ nie zawiera swobodnie poruszających się jonów. Ich rozpuszczalność zależy od budowy substancji i od rozpuszczalnika.
Trzeba pamiętać, że nie wszystkie związki kowalencyjne mają identyczne właściwości. O ich zachowaniu decyduje także sposób połączenia atomów i wielkość cząsteczek.
Najważniejsze porównanie
Najważniejsza różnica dotyczy budowy. Związek jonowy zawiera dodatnie i ujemne jony ułożone w sieci, a związek kowalencyjny powstaje dzięki wspólnym elektronom atomów.
- związki jonowe: zwykle twarde, kruche, o wysokiej temperaturze topnienia
- związki jonowe: przewodzą prąd po stopieniu lub w roztworze wodnym
- związki kowalencyjne: najczęściej nie przewodzą prądu
- związki z małych cząsteczek kowalencyjnych: często łatwiej się topią niż związki jonowe
Ważne
Nie wolno mówić, że wszystkie sole rozpuszczają się w wodzie. Wiele soli jest rozpuszczalnych, ale niektóre rozpuszczają się słabo lub wcale.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu