Sự khác biệt cơ bản giữa liên kết ion và cộng hóa trị là liên kết ion xảy ra giữa các nguyên tử có độ âm điện rất khác nhau trong khi liên kết cộng hóa trị xảy ra giữa các nguyên tử có độ âm điện tương tự hoặc rất thấp.
Theo đề xuất của nhà hóa học người Mỹ G. N. Lewis đã đề xuất rằng nguyên tử ổn định khi chúng chứa tám electron trong lớp vỏ hóa trị của chúng. Hầu hết các nguyên tử đều có ít hơn 8 electron ở lớp vỏ hóa trị của chúng (trừ các khí cao quý trong nhóm 18 của bảng tuần hoàn); do đó, chúng không ổn định. Các nguyên tử này có xu hướng phản ứng với nhau để trở nên bền vững. Do đó, mỗi nguyên tử có thể đạt được cấu hình điện tử khí cao hơn. Liên kết ion và cộng hóa trị là hai loại liên kết hóa học chính, liên kết các nguyên tử trong một hợp chất hóa học.
Trái phiếu ion là gì?
Nguyên tử có thể nhận hoặc mất electron và tạo thành các hạt mang điện âm hoặc dương; mà chúng ta gọi là ion. Giữa các ion có tương tác tĩnh điện. Liên kết ion là lực hút giữa các ion mang điện trái dấu này. Độ hút điện của các nguyên tử trong một liên kết ion ảnh hưởng phần lớn đến độ bền của tương tác tĩnh điện giữa các ion.
Hình 01: Sự hình thành Liên kết ion giữa các nguyên tử Natri và Clo
Độ âm điện là phép đo ái lực của nguyên tử đối với electron. Nguyên tử có độ âm điện lớn có thể hút electron từ nguyên tử có độ âm điện thấp để hình thành liên kết ion. Ví dụ, natri clorua có liên kết ion giữa ion natri và ion clorua. Natri là kim loại và clo là phi kim; do đó, nó có độ âm điện rất thấp (0,9) so với Clo (3,0). Do sự khác biệt về độ âm điện này, Clo có thể hút một điện tử từ Natri và tạo thành Cl-Đồng thời, Natri tạo thành ion Na+. Do đó, cả hai nguyên tử đều đạt được cấu hình điện tử khí quý bền vững. Cl-và Na+được giữ với nhau bằng lực hút tĩnh điện, do đó tạo thành liên kết ion; Liên kết Na-Cl.
Trái phiếu cộng hóa trị là gì?
Khi hai nguyên tử, có hiệu số độ âm điện giống nhau hoặc rất thấp, phản ứng với nhau, chúng tạo thành liên kết cộng hóa trị bằng cách chia sẻ các electron. Bằng cách này, cả hai nguyên tử có thể có được cấu hình điện tử khí cao nhất bằng cách chia sẻ các electron. Phân tử là sản phẩm kết quả của sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử. Ví dụ, các nguyên tử của cùng một nguyên tố tham gia tạo thành các phân tử như Cl2, H2, hoặc P4, mỗi nguyên tử liên kết với nguyên tử khác thông qua liên kết cộng hóa trị.
Hình 02: Liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tử cacbon và hydro trong phân tử mêtan
Phân tử mêtan (CH4) cũng có liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử cacbon và hydro; có bốn liên kết cộng hóa trị giữa một nguyên tử cacbon trung tâm và bốn nguyên tử hydro (bốn liên kết C-H). Mêtan là một ví dụ về phân tử có liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử với hiệu số độ âm điện rất thấp.
Sự khác biệt giữa trái phiếu ion và trái phiếu cộng hóa trị là gì?
Trái phiếu ion so với Trái phiếu cộng hóa trị |
|
| Một liên kết hóa học giữa hai nguyên tử gây ra bởi lực tĩnh điện giữa các ion mang điện trái dấu trong một hợp chất ion. | Một liên kết hóa học giữa hai nguyên tử hoặc ion trong đó các cặp electron được chia sẻ giữa chúng. |
| Số nguyên tử | |
| Xảy ra giữa kim loại và phi kim. | Thường xảy ra nhất giữa hai phi kim. |
| Số Electron | |
| Xảy ra sự chuyển hoàn toàn các electron. | Xảy ra khi hai (hoặc nhiều) nguyên tố chia sẻ electron. |
| Hợp chất | |
| Thường được xem là tinh thể, trong đó một số ion tích điện dương bao quanh một ion tích điện âm. | Các nguyên tử được liên kết bằng liên kết cộng hóa trị tồn tại dưới dạng phân tử, ở nhiệt độ phòng, chủ yếu tồn tại dưới dạng khí hoặc chất lỏng. |
| Cực | |
| Liên kết ion có độ phân cực cao. | Liên kết cộng hóa trị có độ phân cực thấp. |
| Tính chất vật lý | |
| Hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy và điểm sôi rất cao, so với các phân tử cộng hóa trị. | Các phân tử cộng hóa trị có điểm nóng chảy và điểm sôi thấp so với các hợp chất ion. |
| Tính tan trong nước | |
| Trong dung môi phân cực (chẳng hạn như nước), các hợp chất ion hòa tan giải phóng các ion; những dung dịch như vậy có khả năng dẫn điện. | Trong dung môi phân cực, các phân tử cộng hóa trị không hòa tan đáng kể; do đó các dung dịch này không có khả năng dẫn điện. |
Tóm tắt - Trái phiếu ion và trái phiếu cộng hóa trị
Liên kết ion và cộng hóa trị là hai loại liên kết hóa học chính tồn tại trong các hợp chất. Sự khác biệt giữa liên kết ion và cộng hóa trị là liên kết ion xảy ra giữa các nguyên tử có độ âm điện rất khác nhau trong khi liên kết cộng hóa trị xảy ra giữa các nguyên tử có độ âm điện tương tự hoặc rất thấp.
