Сутегі байланысы мен иондық байланыстың негізгі айырмашылығы - тұрақты аниондар мен катиондар арасында иондық байланыс бар, ал сутектік байланыс жартылай оң және ішінара теріс зарядтар арасында болады.
Химиялық байланыстар атомдар мен молекулаларды біріктіреді. Байланыстар молекулалар мен атомдардың химиялық және физикалық әрекетін анықтауда маңызды. Америка химигі Г. Н. Льюис ұсынғандай, атомдар валенттік қабатында сегіз электрон болған кезде тұрақты болады. Атомдардың көпшілігінің валенттік қабаттарында сегізден аз электрон бар (периодтық жүйенің 18 тобындағы асыл газдардан басқа); сондықтан олар тұрақты емес. Бұл атомдар тұрақты болу үшін бір-бірімен әрекеттеседі. Осылайша, әрбір атом асыл газдың электронды конфигурациясына қол жеткізе алады. Иондық байланыстар химиялық қосылыстардағы атомдарды байланыстыратын осындай химиялық байланыстың бірі болып табылады. Сутегі байланыстары молекулалар арасындағы молекулааралық тартылыс болып табылады.
Сутегі байланысы дегеніміз не?
Сутегі фтор, оттегі немесе азот сияқты электртеріс атомға қосылғанда, ол полярлық байланыс жасайды. Электртерістігіне байланысты байланыстағы электрондар сутегі атомына қарағанда электртеріс атомға көбірек тартылады. Демек, сутегі атомы ішінара оң заряд алады, ал электртеріс атом ішінара теріс заряд алады. Осы зарядты бөлуге ие екі молекула жақын болғанда, сутегі мен теріс зарядталған атом арасында тартылыс күші көтеріледі. Біз мұны сутегі байланысы деп атаймыз.
Сутегі байланыстары басқа дипольдік әрекеттесулерге қарағанда салыстырмалы түрде күшті және олар молекулалық әрекетті анықтайды. Мысалы, су молекулаларында молекулааралық сутектік байланыс бар. Бір су молекуласы басқа су молекуласымен төрт сутектік байланыс түзе алады. Оттегінің екі жалғыз жұбы болғандықтан, ол оң зарядталған сутегімен екі сутектік байланыс түзе алады. Содан кейін біз екі су молекуласын димер деп атай аламыз. Әрбір су молекуласы сутегімен байланысу мүмкіндігіне байланысты төрт басқа молекуламен байланыса алады. Бұл су молекуласының төмен молекулалық салмағы болса да, судың қайнау температурасының жоғарылауына әкеледі. Сондықтан сутектік байланыстар газ фазасына өткенде оларды үзу үшін қажетті энергия жоғары болады.
01-сурет: су молекулалары арасындағы сутегі байланыстары
Сонымен қатар сутегі байланыстары мұздың кристалдық құрылымын анықтайды. Мұз торының ерекше орналасуы оның суда жүзуіне көмектеседі; демек, қысқы кезеңде судағы тіршілікті қорғау. Бұдан басқа, сутегі байланысы биологиялық жүйелерде маңызды рөл атқарады. Ақуыздар мен ДНҚ-ның үш өлшемді құрылымы тек сутегі байланыстарына негізделген. Оның үстіне сутегі байланыстары қыздыру және механикалық күштердің әсерінен жойылуы мүмкін.
Иондық байланыс дегеніміз не?
Атомдар электрон алуы немесе жоғалтуы және тиісінше теріс немесе оң зарядталған бөлшектерді құрауы мүмкін. Бұл бөлшектер иондар деп аталады. Иондар арасында электростатикалық әсерлесулер болады. Иондық байланыс – бұл қарама-қарсы зарядталған иондар арасындағы тартымды күш. Электростатикалық әрекеттесулердің күшіне негізінен иондық байланыстағы атомдардың электртерістілік мәндері әсер етеді. Электрондылық атомдардың электрондарға жақындығын өлшеуге мүмкіндік береді. Электртерістігі жоғары атом иондық байланыс құру үшін электртерістігі төмен атомнан электрондарды тарта алады.
02-сурет: натрий хлоридіндегі иондық байланыстың түзілуі
Мысалы, натрий хлоридінде натрий ионы мен хлорид ионы арасында иондық байланыс бар. Натрий - металл; сондықтан Хлормен (3,0) салыстырғанда оның электртерістігі (0,9) өте төмен. Осы электртерістігінің айырмашылығына байланысты хлор натрийден электрон тартып, Cl- және Na+ иондарын түзе алады. Осының арқасында екі атом да тұрақты, асыл газдың электронды конфигурациясына ие болады. Cl- және Na+ өте күшті тартымды электростатикалық күштермен бірге ұсталып, иондық байланыс түзеді.
Сутегі байланысы мен иондық байланыстың айырмашылығы неде?
Сутектік байланыстар молекулааралық тартылыс, ал иондық байланыстар тартымды электростатикалық күштер. Сутегі байланысы мен иондық байланыстың негізгі айырмашылығы - иондық байланыс тұрақты аниондар мен катиондар арасында болады, ал сутегі байланыстары ішінара оң және ішінара теріс зарядтар арасында болады. Сонымен қатар, иондық байланыстар сутегі байланыстарынан күштірек.
Сонымен қатар, сутегі байланыстары сутегі атомы мен электртеріс атом болған кезде пайда болады, ал иондық байланыс кез келген металл және металл емес атомдар арасында болады. Сонымен, бұл сутегі байланысы мен иондық байланыс арасындағы айтарлықтай айырмашылық. Сонымен қатар, сутегі байланысы мен иондық байланыстың тағы бір айырмашылығы сутегі байланыстарын үзу оңай, өйткені олар молекулааралық немесе молекулаішілік тартылыс күштері, бірақ иондық байланыстар үзілуі қиын күшті химиялық байланыстар болып табылады.
Қорытынды – Сутегі байланысы және иондық байланыс
Иондық байланыстар иондық қосылыстарда болады. Сутектік байланыстар молекулааралық байланыстар. Сутегі байланысы мен иондық байланыстың негізгі айырмашылығы - иондық байланыс тұрақты аниондар мен катиондар арасында болады, ал сутегі байланыстары ішінара оң және ішінара теріс зарядтар арасында болады.
