Wiązania jonowe i kowalencyjne
Aktualności / Materiały do nauki chemii - Wiedza i rozwój

Wszystko co powinieneś wiedzieć o wiązaniach jonowych i kowalencyjnych

Czym jest wiązanie chemiczne?

Wiązanie chemiczne to oddziaływanie elektronowe występujące pomiędzy atomami bądź jonami pierwiastków chemicznych .

Jak łączą się atomy?

Podczas tworzenia wiązań chemicznych atomy oddają, przyjmują lub uwspólniają elektrony walencyjne, gdyż dążą do zapełnienia powłoki walencyjnej ośmioma (reguła oktetu) lub dwoma (reguła dubletu) elektronami (przypadek atomów pierwiastków grup głównych – w bloku d i f reguła oktetu i dubletu nie obowiązuje).

Czym jest reguła oktetu i dubletu?

Atomy, tworząc wiązania chemiczne, dążą do uzyskania trwałej konfiguracji walencyjnej atomu najbliższego gazu szlachetnego (helowca) w układzie okresowym pierwiastków chemicznych.

Jaką rolę odgrywa elektroujemność w tworzeniu wiązań chemicznych?

Różnica elektroujemności (ΔE, w skali Paulinga) oddziałujących ze sobą atomów podpowiada jaki jest rodzaj utworzonego między nimi, wiązania chemicznego, czyli mówi nam o tym jakiego typu wiązania możemy się spodziewać w danym związku chemicznym, czy będzie to wiązanie kowalencyjne, czy jonowe, czy może kowalencyjnie spolaryzowane. Tak więc jeżeli między atomami tworzącymi dany związek chemiczny różnica elektroujemności ΔE przyjmuje zazwyczaj* wartości:

  • ΔE < 0,4, to mówimy o wiązaniu kowalencyjnym,
  • ΔE > 1,7, to mówimy o wiązaniu jonowym,
  • od 0,4 do 1,7 to mówimy o wiązaniu kowalencyjnie spolaryzowanym.

*podane zakresy są poglądowe, nie zawsze określenie typu wiązania jest zgodne z wartością różnicy elektroujemności

Co to wiązanie kowalencyjne?

Wiązanie kowalencyjne (atomowe) to wiązanie chemiczne polegające na połączeniu dwóch atomów w wyniku utworzenia wspólnej pary elektronów. Uwspólnione elektrony pochodzą od każdego z łączących się atomów NIEMETALI. Atomy uzyskują trwałe konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków 18 grupy UO (Układu okresowego pierwiastków chemicznych) na skutek uwspólniania odpowiedniej liczby elektronów. Chmura uwspólnionych elektronów jest rozłożona symetrycznie pomiędzy jądrami łączących się atomów.

Wiązanie kowalencyjne (atomowe) przykłady:

Wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane występuje w cząsteczkach typu X2 (H2, N2, Cl2, O2 itp.) oraz np. CS2 i PH3, CH4.

Na przykładzie cząsteczki wodoru (różnica elektroujemności pomiędzy tymi samymi atomami wynosi zero):

Atomy wodoru posiadają po jednym niesparowanym elektronie na orbitalu 1s. Tworząc cząsteczkę wodoru H2, tworzą wiązanie kowalencyjne, oba atomy wodoru mogą „cieszyć się” dwoma elektronami, które są wspólne i znajdują się na orbitalu wiążącym (ss) – powstałym na skutek nałożenia się orbitali 1s atomów wodoru.

Wiązanie kowalencyjnie spolaryzowane

Wiązanie kowalencyjne spolaryzowane to wiązanie kowalencyjne, w którym para uwspólnionych elektronów jest przesunięta w kierunku jądra atomu o większej wartości elektroujemności. Chmura elektronowa oddziałujących ze sobą atomów (zazwyczaj) NIEMETALI jest przyciągana mocniej przez atom bardziej elektroujemny, co powoduje niesymetryczny rozkład ładunku w cząsteczce i powstanie ładunków cząstkowych dodatnich (δ+) i ujemnych (δ).

Wiele cząsteczek, w których atomy są połączone ze sobą wiązaniami kowalencyjnymi spolaryzowanymi to dipole elektryczne, czyli cząsteczki polarne. Dipol elektryczny to układ dwóch różnoimiennych ładunków cząstkowych umieszczonych w pewnej odległości od siebie. W cząsteczce polarnej można wyróżnić biegun dodatni w pobliżu atomu o niższej wartości elektroujemności +) oraz biegun ujemny (δ) w pobliżu atomu o wyższej wartości elektroujemności.

Wiązanie kowalencyjnie spolaryzowane przykłady:

Najpopularniejszy przykład związku chemicznego, w którym występują wiązania kowalencyjne spolaryzowane, to woda – elektroujemność atomu tlenu wynosi 3,4, natomiast atomu wodoru 2,2. Różnica wartości elektroujemności tych dwóch atomów wynosi ΔE = 1,2, przez co możemy skategoryzować to wiązanie jako kowalencyjne spolaryzowane. Chmura elektronowa jest przesunięta w kierunku atomu tlenu, ponieważ to on posiada wyższą wartość elektroujemności i to ten atom będzie tworzył biegun ujemny dipola elektrycznego. Biegun dodatni będą tworzyły atomy wodoru. Niezerowa wartość momentu dipolowego dla cząsteczki wody stanowi jeden z dowodów jej kątowej budowy.

Inne ważne przykłady cząsteczek w których występuje wiązanie kowalencyjnie spolaryzowane to CO2, BeCl2 , AlCl3 HCl, H2SO4, SO2.

W cząsteczce CO2, w której również występują wiązania kowalencyjnie spolaryzowane, wartość momentu dipolowego wynosi zero, co jest wynikiem tego, że cząsteczka ta ma budowę liniową. Należy zatem zapamiętać, że nie każda cząsteczka w której występują wiązania kowalencyjnie spolaryzowane jest dipolem elektrycznym.

Wiązanie jonowe

Wiązanie jonowe to rodzaj oddziaływania chemicznego, które powstaje w wyniku elektrostatycznego przyciągania się jonów o przeciwnych znakach. Powstaje ono zazwyczaj między atomami metali I i II grupy (z wyjątkiem berylu) oraz jonem NH4+, a atomami niemetali, a więc atomami pierwiastków znacząco różniących się wartością elektroujemności.

Podczas powstawania wiązania jonowego atomy metali oddają elektrony, tworząc kationy. Natomiast atomy niemetali przyjmują elektrony tworząc aniony. W ten sposób powstaje sieć krystaliczna (związki chemiczne z wiązaniami jonowymi NIE tworzą cząsteczek, są to tak zwane kryształy jonowe). Jony o przeciwnych ładunkach przyciągają się siłami elektrostatycznymi.

Wiązanie jonowe przykłady:

Przykłady związków w których występuje wiązanie jonowe:

  • NaCl – W przypadku chlorku sodu na jeden kation sodu Na+ przypada jeden anion chlorkowy Cl. Wzór sumaryczny tego związku to NaCl, zapis: Na+ Cl podkreśla, że związek ten jest złożony z jonów.
  • MgCl2 – W przypadku chlorku magnezu na jeden kation magnezu Mg2+ przypadają dwa aniony chlorkowe Cl. Wzór sumaryczny tego związku to MgCl2.
  • CaCl2 – W przypadku chlorku wapnia , tak jak we wcześniejszym przypadku, na jeden kation wapnia Ca2+ przypadają dwa aniony chlorkowe Cl. Wzór sumaryczny tego związku to CaCl2.

Wiązania jonowe występują ponadto w nadtlenkach metali (np. Na2O2), w ponadtlenkach metali (np. KO2), w tlenkach metali (np. CaO), w wodorkach metali I i II grupy UO (oprócz wodorku berylu i magnezu, np. LiH), w wodorotlenkach (np. NaOH), w solach, wodorosolach, hydroksosolach (np. NaNO3).

Więcej o wiązaniach, polarności, momencie dipolowym i hybrydyzacji dowiesz się w 1. części kursu (poziom od podstaw lub zaawansowany)

Magdalena Dworzyńska
Magdalena Dworzyńska
2022-10-29
Niesamowity kurs, a jeszcze bardziej niesamowita prowadząca! ❤️ Tyle ciepła i dobrej energii, czy tłumaczenia nigdzie się nie znajdzie, tylko u Pani Soni! Wiedza do matury jest przekazywana w sposób bardzo zrozumiały i przystępny, a przede wszystkim sympatyczny, przyjazny dla uczniów, dlatego każdy go zrozumie (zarówno ten bez żadnej znajomosci tematu jak ten z ogromną wiedzą). Każdemu kto poszukuje kursu z chemii bez zawahania poleciłabym właśnie Chemmaster! Każdy poświęcony czas, czy złotówka jest warta! Ja osobiście robie kursy w ramach przerwy od szkoły, bo tak miło spędzam na nich czas, a jednocześnie poszerzam swoją wiedzę. Zwrot Ignacego Krasickiego „ucząc bawić” u Pani Soni ma sens i to widać na każdym możliwym etapie(sprawdzian, zadanie domowe, matura).
Zuzka
Zuzka
2022-10-27
Zastanawiasz się nad zakupem kursu Pani Soni? Naprawdę nie ma się nad czym myśleć! To jest najlepsza inwestycja jaką może przedsięwziąć każdy, kto się trochę zagubił w chemii lub chce rozwinąć swoją pasję. Pani Sonia jest nauczycielką z pasji i każdy temat, który tłumaczy po jej lekcji staje się nagle banalny. Kursy są wzbogacone o różne bonusy, przejrzyste notatki i teściki, aby sprawdzić swoją wiedzę. Co jednak najlepsze, całość można dostosować do siebie. Możesz zadecydować w jakim czasie skończysz kurs, kiedy i gdzie zaczniesz naukę (a z aplikacją ChemMastera jest to naprawdę łatwe, bo lekcje możesz zabrać gdziekolwiek chcesz). Dzięki Pani Soni wiele zadań, które dla moich rówieśników stanowiły duże wyzwanie dla mnie były czystą przyjemnością, co kiedyś wydawało mi się niemożliowe. Serdecznie polecam!
Kaja Mesjasz
Kaja Mesjasz
2022-10-27
Kurs Pani Soni to najlepsze co mogło przytrafić się takiej osobie jak ja. Przez wszystkie lata liceum byłam strasznie zniechęcona do nauki chemii przez nauczyciela, który tego przedmiotu mnie uczył. Kurs ten jest bardzo przejrzysty, zawiera same najważniejsze informacje jakie potrzebne są na maturę, a zagadnienia tłumaczone są w sposób bardzo przystępny dla ucznia. Każdy dział po części teoretycznej zawiera zadania rozwiązywane wraz z Panią Sonią oraz quiz sprawdzający naszą wiedzę. Z całego serca mogę polecić ten kurs, gdyż ratuje mnie on przy moich brakach z tego przedmiotu, a nauka do matury jest samą przyjemnością. ❤️
mio miau
mio miau
2022-10-27
Zadania rozwiązane w prosty, przejrzysty sposób! Przed przerobieniem kursu nie wierzyłam, że chemia może być taka przyjemna i łatwa w nauce. Dzięki kursom Pani Soni wiem, że mam pod kontrolą moje przygotowania do tegorocznej matury!
julia julia
julia julia
2022-10-27
Mogłoby się wydawać "kolejny kurs, niczym się nie różni". W wakacje oglądałam masę webinar'ów gdzie twórcy reklamowali swoje kursy i szczerze ŻADEN kurs nie dorównuje temu od Pani Soni. to w jaki sposób prowadzi lekcje jest NIESAMOWITE. Przerabiam kurs z przyjemnością i wykupiłam już wszystkie części. Nie zastanawiajcie się, bo kurs od tak ciepłej i cudownej kobiety jaką jest pani Sonia jest BEZCENNY <3
Alicja G
Alicja G
2022-10-27
Świetny kurs! Bardzo dużo przydatnych informacji. Miałam ogromny problem z obliczeniówką, teraz jest o niebo lepiej. Polecam bardzo!
Matylda Rajman
Matylda Rajman
2022-10-27
Dzięki kursowi Chemmaster odzyskałam radość z nauki chemii, wszystkie zagadnienia wytłumaczone w przystępny i jasny sposób + te świetne notatki do pobrania <3 Uwielbiam i polecam wszystkim maturzystom - UWAGA! możemy cieszyć się z nauki do matury bez nerwów i stresu!
Karolina Jaszczuk
Karolina Jaszczuk
2022-10-26
Moim zdaniem kurs jest cudowny! Pani Sonia jest najlepszą nauczycielką chemii jaką znam, jej sposoby tłumaczenia przemawiają nawet dla tych najbardziej opornych na naukę chemii?, a podczas lekcji live panuje bardzo przyjemna atmosfera, bo pani Sonia tłumaczy spokojnie, zrozumiale i odpowiada na każde pytanie. Poza tym, dostaje się dostęp do grupy na fb, na której kursanci mogą sobie wzajemnie pomagać w zadaniach, których nie potrafią wykonać, co jest bardzo fajną opcją - można powtórzyć swoją wiedzę pomagajac innym w jakimś zagadnieniu albo dostac pomoc od kursanta lub Pani Soni.
Oliwia Duszyńska
Oliwia Duszyńska
2022-10-11
Kurs od Pani Soni to było wybawienie. Straciłam w siebie wiarę kompletnie i w to że ponownie zacznę darzyć ten przedmiot sympatią jednak wszystko powoli zaczyna wracać na dobre tory!! Nigdy nie byłam nikomu tak wdzięczna. Polecam z całego serduszka!
Publikacji podlega najnowsze 10 opinii z platformy Google Moja Firma wystawione dla firmy ChemMaster, niezależnie od tego czy jest pozytywna czy negatywna. Średnia opinii jest wyliczona na podstawie wszystkich zebranych opinii. Opinie nie są sponsorowane i nie są weryfikowane czy pochodzą od osób, które zakupiły produkt.