Основное различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами.
Химические связи удерживают атомы и молекулы вместе. Связи играют важную роль в определении химического и физического поведения молекул и атомов. По предположению американского химика Г. Н. Льюиса, атомы стабильны, когда они содержат восемь электронов в своей валентной оболочке. Большинство атомов имеют менее восьми электронов в своих валентных оболочках (за исключением благородных газов в 18-й группе периодической таблицы); следовательно, они нестабильны. Эти атомы имеют тенденцию реагировать друг с другом, чтобы стать стабильными. Таким образом, каждый атом может достичь электронной конфигурации благородного газа. Ионные связи являются одной из таких химических связей, которая соединяет атомы в химических соединениях. Водородные связи - это межмолекулярное притяжение между молекулами.
Что такое водородная связь?
Когда водород присоединяется к электроотрицательному атому, такому как фтор, кислород или азот, он создает полярную связь. Из-за электроотрицательности электроны в связи притягиваются к электроотрицательному атому больше, чем к атому водорода. Следовательно, атом водорода получит частичный положительный заряд, тогда как более электроотрицательный атом получит частичный отрицательный заряд. Когда две молекулы с таким разделением зарядов находятся рядом, между водородом и отрицательно заряженным атомом возрастает сила притяжения. Мы называем это водородной связью.
Водородные связи относительно прочнее, чем другие дипольные взаимодействия, и они определяют молекулярное поведение. Например, молекулы воды имеют межмолекулярные водородные связи. Одна молекула воды может образовать четыре водородные связи с другой молекулой воды. Поскольку кислород имеет две неподеленные пары, он может образовывать две водородные связи с положительно заряженным водородом. Тогда мы можем назвать две молекулы воды димером. Каждая молекула воды может связываться с четырьмя другими молекулами благодаря способности связываться водородом. Это приводит к более высокой температуре кипения воды, даже если молекула воды имеет низкую молекулярную массу. Следовательно, энергия, необходимая для разрыва водородных связей при их переходе в газовую фазу, велика.
Рисунок 01: Водородные связи между молекулами воды
Кроме того, водородные связи определяют кристаллическую структуру льда. Уникальное расположение ледяной решетки помогает ему плавать на воде; следовательно, защита водной флоры и фауны в зимний период. Помимо этого, водородные связи играют жизненно важную роль в биологических системах. Трехмерная структура белков и ДНК основана исключительно на водородных связях. Более того, водородные связи могут быть разрушены нагреванием и механическими воздействиями.
Что такое ионная связь?
Атомы могут приобретать или терять электроны и образовывать отрицательно или положительно заряженные частицы соответственно. Эти частицы называются ионами. Между ионами существует электростатическое взаимодействие. Ионная связь - это сила притяжения между этими противоположно заряженными ионами. На силу электростатических взаимодействий в значительной степени влияют значения электроотрицательности атомов в ионной связи. Электроотрицательность дает измерение сродства атомов к электронам. Атом с высокой электроотрицательностью может притягивать электроны от атома с низкой электроотрицательностью, образуя ионную связь.
Рисунок 02: Образование ионной связи в хлориде натрия
Например, хлорид натрия имеет ионную связь между ионом натрия и ионом хлорида. Натрий - это металл; поэтому он имеет очень низкую электроотрицательность (0,9) по сравнению с хлором (3,0). Из-за этой разницы в электроотрицательности хлор может притягивать электрон от натрия и образовывать ионы Cl- и Na+. Из-за этого оба атома приобретают стабильную электронную конфигурацию благородного газа. Cl- и Na+ удерживаются вместе очень сильными электростатическими силами притяжения, образуя ионную связь.
В чем разница между водородной связью и ионной связью?
Водородные связи - это межмолекулярное притяжение, а ионные связи - это электростатические силы притяжения. Ключевое различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами. Кроме того, ионные связи прочнее водородных.
Более того, водородные связи возникают, когда есть атом водорода и электроотрицательный атом, в то время как ионные связи возникают между любым атомом металла и неметалла. Итак, это существенная разница между водородной связью и ионной связью. Кроме того, еще одно различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что водородные связи легко разорвать, потому что они являются либо межмолекулярными, либо внутримолекулярными силами притяжения, а ионные связи - это сильные химические связи, которые трудно разорвать.
Резюме – Водородная связь и ионная связь
Ионные связи возникают внутри ионных соединений. Водородные связи – это межмолекулярные связи. Ключевое различие между водородной связью и ионной связью заключается в том, что ионная связь существует между постоянными анионами и катионами, тогда как водородные связи существуют между частичными положительными и частичными отрицательными зарядами.
