Ionische und kovalente polare Bindungen sind die beiden Haupttypen chemischer Bindungen zwischen Atomen. Beide spielen eine wichtige Rolle in der Chemie und bestimmen die chemischen und physikalischen Eigenschaften einer Substanz. Sie unterscheiden sich jedoch erheblich voneinander und haben unterschiedliche Ausbildungsmechanismen und Eigenschaften. In diesem Artikel werden wir die Hauptunterschiede zwischen ionischen und kovalenten polaren Bindungen untersuchen.
Eine Ionenbindung wird zwischen Atomen gebildet, wenn ein Atom Elektronen an ein anderes Atom abgibt. Als Ergebnis dieses Prozesses werden Ionen mit entgegengesetzten Ladungen gebildet, die durch elektrostatische Kraft aneinander angezogen werden. Die Ionenbindung ist daher die Verbindung zwischen positiv und negativ geladenen Ionen. Beispiele für ionenbindende Substanzen sind Natriumchlorid (NaCl) und Calciumcarbonat (CaCO3).
Auf der anderen Seite entsteht eine kovalente polare Bindung, wenn Atome ein Elektronenpaar untereinander teilen. Im Gegensatz zur kovalenten unpolaren Bindung teilen sich Elektronen in der kovalenten polaren Bindung jedoch nicht gleichmäßig zwischen Atomen. Ein Atom erweist sich als elektronegativer und zieht Elektronen stärker an als das andere. Das Ergebnis ist ein Dipol, bei dem ein Atom eine kleine negative Ladung erhält und das andere Atom eine kleine positive Ladung erhält. Beispiele für Substanzen mit kovalenter polarer Bindung sind Wasser (H2O) und Ammoniak (NH3).
Die Art der Bildung
Es gibt grundlegende Unterschiede in der Art und Weise, wie eine ionische Bindung und eine kovalente polare Bindung gebildet werden. Eine Ionenbindung wird zwischen den Atomen stark elektronegativer Elemente gebildet und zeichnet sich durch die Übertragung von Elektronen von einem Atom zum anderen aus. In diesem Fall wird ein Atom zu einem positiven Ion (Kation), während das andere Atom zu einem negativen Ion (Anion) wird. Dies führt zur Bildung einer kristallinen Struktur, die aus regelmäßig angeordneten Ionen besteht, die durch elektrostatische Kräfte zueinander angezogen werden.
Eine kovalente polare Bindung wird zwischen Atomen gebildet, die unterschiedliche Elektronegativität aufweisen, aber nicht so signifikant sind, dass eine vollständige Übertragung von Elektronen stattfindet. Stattdessen bilden Elektronen gemeinsame Paare, wodurch eine sogenannte polare Bindung entsteht. In diesem Fall verbringen die Elektronen mehr Zeit in der Nähe eines Atoms mit höherer Elektronegativität und erzeugen eine ungleichmäßige Ladungsverteilung und die Polarität des Moleküls oder der Verbindung.
Die Art der Verbindungen
Eine kovalente polare Bindung entsteht zwischen Atomen von Nichtmetallen, die gemeinsame Elektronen trennen, aber nicht in gleicher Weise. Infolgedessen erhält ein Atom eine kleine positive Ladung und das andere eine kleine negative Ladung. Die kovalente Bindung ist richtungsweisend und bildet molekulare Strukturen.
Der Hauptunterschied zwischen einer Ionenbindung und einer kovalenten polaren Bindung besteht daher darin, dass eine Ionenbindung zwischen positiven und negativen Ionen gebildet wird, während eine kovalente polare Bindung zwischen den Atomen von Nichtmetallen gebildet wird, die gemeinsame Elektronen trennen.
Polarität
In einer kovalenten polaren Bindung zieht eines der Atome im Molekül Elektronen stärker an als das andere. Dies führt zur Bildung von teilweise positiven und teilweise negativen Ladungen innerhalb des Moleküls. Daher verbringen Elektronen in einer polaren Bindung mehr Zeit in der Nähe eines elektronegativeren Atoms. Ein Beispiel für eine solche Bindung ist die Beziehung zwischen einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom in einem Wassermolekül.
Andererseits bildet sich in der Ionenbindung ein kristallines Gitter, das aus positiven und negativen Ionen besteht. Hier werden Elektronen vollständig von einem Atom zum anderen transportiert und erzeugen eine elektrische Ladung. Die Ionen im Ionengitter sind so ausgerichtet, dass die Energie des Systems minimiert wird. Die Bindungen in Natriumchlorid (NaCl) oder Magnesiumsulfat (MgSO4) können Beispiele für Ionenbindungen sein.
Der Hauptunterschied zwischen einer polaren kovalenten und einer ionischen Bindung besteht daher in der Umverteilung der Elektronendichte und dem Auftreten einer Ladung im Molekül. In der kovalenten polaren Bindung wird eine partielle Ladung gebildet, während positive und negative Ladungen in der Ionenbindung auftreten. Dies bestimmt schließlich die Unterschiede in den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Verbindungen, die durch diese Bindungen gebildet werden.
Eigenschaften von Substanzen
Ionenbindung:
1. Die Eigenschaften von Substanzen, die durch Ionenbindung gebildet werden, hängen von der Größe der Ionen-Ladung und dem Abstand zwischen ihnen ab. Diese Eigenschaften bestimmen ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften.
2. Substanzen mit Ionenbindung haben normalerweise hohe Schmelz- und Siedepunkte, da eine ausreichend große Menge an Energie benötigt wird, um die Ionenbindung zu zerstören.
3. Ionische Substanzen bilden oft kristalline Strukturen mit regelmäßiger räumlicher Anordnung, was ihnen eine gute Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln verleiht.
4. Substanzen mit Ionenbindung in der Lösung leiten elektrischen Strom, da sich die Ionen frei bewegen können.
Kovalente Polarbindung:
1. Die Eigenschaften von Stoffen mit kovalenter Polarbindung werden nicht nur durch elektrische Ladungen, sondern auch durch die Polarität der Bindung bestimmt. Sie hängen von der Elektronegativität der Elemente ab, die das Molekül bilden.
2. Kovalente Substanzen haben im Vergleich zu ionischen Substanzen oft niedrigere Schmelz- und Siedetemperaturen, da weniger Energie benötigt wird, um die kovalente Bindung abzubauen.
3. Kovalente Substanzen haben häufiger molekulare oder amorphe Strukturen, was ihnen eine geringe Löslichkeit in Wasser und anderen polaren Lösungsmitteln verleiht.
4. Wasser ist ein Beispiel für eine Substanz mit einer kovalenten polaren Bindung. Seine Anwesenheit einer polaren Bindung bedingt seine Fähigkeit, Wasserstoffbindungen zu bilden und einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften zu zeigen.
Bindungskräfte
Der Unterschied zwischen einer Ionenbindung und einer kovalenten polaren Bindung liegt in der Natur der Kräfte, die Atome oder Ionen in einem Molekül oder einem Kristallgitter halten.
Eine Ionenbindung wird zwischen positiv und negativ geladenen Ionen gebildet. Die Anziehungskräfte zwischen den Ionen basieren auf einer elektrostatischen Wechselwirkung. Diese Kräfte sind sehr stark, daher haben Ionenverbindungen typischerweise einen hohen Schmelzpunkt und einen hohen Siedepunkt.
Im Falle einer kovalenten polaren Bindung trennen die Atome ein Elektronen-Paar. Die Trennung von Elektronen ist jedoch nicht einheitlich. Einer der Atomkerne zieht Elektronen stärker an als der andere. Dies erzeugt eine ungleichmäßige Verteilung der Ladungen im Molekül und bildet eine polare Bindung. Die Anziehkräfte in der kovalenten polaren Bindung sind im Vergleich zur Ionenbindung weniger stark, daher haben Moleküle mit dieser Art von Bindung typischerweise einen niedrigeren Schmelzpunkt und einen niedrigeren Siedepunkt.
Bei beiden Arten von Bindungen spielen Bindungskräfte zwischen Atomen oder Ionen eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Verbindungen.
