Het belangrijkste verschil tussen ionische en covalente bindingen is dat ionische bindingen optreden tussen atomen met zeer verschillende elektronegativiteiten, terwijl covalente bindingen voorkomen tussen atomen met vergelijkbare of zeer lage elektronegativiteitsverschillen.
Zoals voorgesteld door de Amerikaanse chemicus G. N. Lewis stelde voor dat atomen stabiel zijn als ze acht elektronen in hun valentieschil bevatten. De meeste atomen hebben minder dan acht elektronen in hun valentieschillen (behalve de edelgassen in groep 18 van het periodiek systeem); daarom zijn ze niet stabiel. Deze atomen hebben de neiging om met elkaar te reageren om stabiel te worden. Zo kan elk atoom een elektronische configuratie van edelgas bereiken. Ionische en covalente bindingen zijn de twee belangrijkste soorten chemische bindingen, die atomen in een chemische verbinding verbinden.
Wat zijn ionische obligaties?
Atomen kunnen elektronen winnen of verliezen en negatief of positief geladen deeltjes vormen; die we ionen noemen. Er zijn elektrostatische interacties tussen de ionen. Ionische binding is de aantrekkingskracht tussen deze tegengesteld geladen ionen. De elektronegativiteiten van de atomen in een ionische binding beïnvloeden grotendeels de sterkte van de elektrostatische interacties tussen ionen.
Figuur 01: Vorming van een ionische binding tussen natrium- en chlooratomen
Elektronegativiteit is een maat voor de affiniteit van de atomen voor elektronen. Een atoom met een hoge elektronegativiteit kan elektronen aantrekken van een atoom met een lage elektronegativiteit om een ionische binding te vormen. Natriumchloride heeft bijvoorbeeld een ionische binding tussen natriumion en chloride-ion. Natrium is een metaal en chloor is een niet-metaal; daarom heeft het een zeer lage elektronegativiteit (0,9) in vergelijking met chloor (3,0). Vanwege dit elektronegativiteitsverschil kan chloor een elektron uit natrium aantrekken en Cl– vormen. Tegelijkertijd vormt natrium Na+-ionen. Hierdoor krijgen beide atomen de stabiele elektronische configuratie van edelgas. Cl– en Na+worden bij elkaar gehouden door aantrekkende elektrostatische krachten, waardoor een ionische binding wordt gevormd; Na-Cl binding.
Wat zijn covalente obligaties?
Wanneer twee atomen, met een vergelijkbaar of zeer laag elektronegativiteitsverschil, samen reageren, vormen ze een covalente binding door elektronen te delen. Op deze manier kunnen beide atomen de elektronische configuratie van het edelgas verkrijgen door elektronen te delen. Molecuul is het product dat ontstaat door de vorming van covalente bindingen tussen atomen. Atomen van hetzelfde element komen bijvoorbeeld samen om moleculen te vormen zoals Cl2, H2 of P4, elk atoom bindt met een ander via een covalente binding.
Figuur 02: Covalente bindingen tussen koolstof- en waterstofatomen in methaanmolecuul
Methaanmolecuul (CH4) heeft ook covalente bindingen tussen koolstof- en waterstofatomen; er zijn vier covalente bindingen tussen één centraal koolstofatoom en vier waterstofatomen (vier C-H-bindingen). Methaan is een voorbeeld van een molecuul met covalente bindingen tussen atomen met een zeer laag elektronegativiteitsverschil.
Wat is het verschil tussen ionische en covalente bindingen?
Ionische versus covalente obligaties |
|
| Een chemische verbinding tussen twee atomen veroorzaakt door de elektrostatische kracht tussen tegengesteld geladen ionen in een ionische verbinding. | Een chemische verbinding tussen twee atomen of ionen waarbij de elektronenparen onderling worden gedeeld. |
| Aantal atomen | |
| Kom voor tussen metalen en niet-metalen. | Komt meestal voor tussen twee niet-metalen. |
| Aantal elektronen | |
| Er vindt een volledige overdracht van elektronen plaats. | Doet zich voor wanneer twee (of meer) elementen elektronen delen. |
| Verbindingen | |
| Meestal gezien als kristallen, waarin weinig positief geladen ionen een negatief geladen ion omringen. | De atomen gebonden door covalente bindingen bestaan als moleculen, die bij kamertemperatuur voornamelijk bestaan als gassen of vloeistoffen. |
| Polariteit | |
| Ionische bindingen hebben een hoge polariteit. | Covalente bindingen hebben een lage polariteit. |
| Fysieke eigenschappen | |
| Ionische verbindingen hebben zeer hoge smelt- en kookpunten in vergelijking met covalente moleculen. | Covalente moleculen hebben lage smelt- en kookpunten in vergelijking met ionische verbindingen. |
| Oplosbaarheid in water | |
| In polaire oplosmiddelen (zoals water) lossen ionische verbindingen op waarbij ionen vrijkomen; dergelijke oplossingen kunnen elektriciteit geleiden. | In polaire oplosmiddelen lossen covalente moleculen niet aanzienlijk op; vandaar dat deze oplossingen geen elektriciteit kunnen geleiden. |
Samenvatting – Ionische versus covalente obligaties
Ionische en covalente bindingen zijn de twee belangrijkste soorten chemische bindingen die in verbindingen voorkomen. Het verschil tussen ionische en covalente bindingen is dat ionische bindingen optreden tussen atomen met zeer verschillende elektronegativiteiten, terwijl covalente bindingen voorkomen tussen atomen met vergelijkbare of zeer lage elektronegativiteitsverschillen.
