Sự khác biệt giữa liên kết hydro và liên kết ion

Các sự khác biệt chính giữa liên kết hydro và liên kết ion là liên kết ion tồn tại giữa các anion và cation vĩnh cửu, trong khi liên kết hydro tồn tại giữa các điện tích dương một phần và một phần âm.

Liên kết hóa học giữ các nguyên tử và phân tử lại với nhau. Liên kết rất quan trọng trong việc xác định hành vi hóa học và vật lý của các phân tử và nguyên tử. Theo đề xuất của nhà hóa học người Mỹ G.N.Lewis, các nguyên tử ổn định khi chúng chứa tám electron trong vỏ hóa trị của chúng. Hầu hết các nguyên tử có ít hơn tám electron trong vỏ hóa trị của chúng (trừ các khí hiếm 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 ổn định. Do đó, mỗi nguyên tử có thể đạt được một cấu hình điện tử khí hiếm. Liên kết ion là một liên kết hóa học như vậy, kết nối các nguyên tử trong các hợp chất hóa học. Liên kết hydro là sự hấp dẫn liên phân tử giữa các phân tử.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Liên kết hydro là gì 
3. Liên kết ion là gì
4. So sánh cạnh nhau - Liên kết hydro và liên kết ion ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Liên kết hydro là gì?

Khi hydro được gắn vào một nguyên tử có độ âm điện như flo, oxy hoặc nitơ, nó sẽ tạo ra một liên kết cực. Do độ âm điện, các electron trong liên kết bị thu hút vào nguyên tử âm điện nhiều hơn so với nguyên tử hydro. Do đó, nguyên tử hydro sẽ có điện tích dương một phần, trong khi đó nguyên tử có độ âm điện lớn hơn sẽ có điện tích âm một phần. Khi hai phân tử có sự phân tách điện tích này ở gần nhau, một lực hút tăng lên giữa hydro và nguyên tử tích điện âm. Chúng tôi gọi đây là liên kết hydro.

Liên kết hydro tương đối mạnh hơn các tương tác lưỡng cực khác và chúng quyết định hành vi phân tử. Ví dụ, các phân tử nước có liên kết hydro liên phân tử. Một phân tử nước có thể tạo thành bốn liên kết hydro với một phân tử nước khác. Vì oxy có hai cặp đơn độc, nó có thể tạo thành hai liên kết hydro với hydro tích điện dương. Sau đó, chúng ta có thể gọi hai phân tử nước là mờ hơn. Mỗi phân tử nước có thể liên kết với bốn phân tử khác vì khả năng liên kết hydro. Nó dẫn đến điểm sôi cao hơn cho nước, mặc dù một phân tử nước có trọng lượng phân tử thấp. Do đó, năng lượng cần thiết để phá vỡ các liên kết hydro khi chúng đang ở giai đoạn khí là cao.

Hình 01: Liên kết hydro giữa các phân tử nước

Hơn nữa, liên kết hydro xác định cấu trúc tinh thể của băng. Sự sắp xếp độc đáo của lưới băng giúp nó nổi trên mặt nước; do đó, bảo vệ đời sống thủy sinh trong thời kỳ mùa đông. Khác với điều này, liên kết hydro đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống sinh học. Cấu trúc ba chiều của protein và DNA chỉ dựa trên các liên kết hydro. Hơn nữa, liên kết hydro có thể bị phá hủy bởi lực nóng và lực cơ học.

Liên kết ion là gì?

Các nguyên tử có thể tăng hoặc giảm electron và tạo thành các hạt tích điện âm hoặc dương tương ứng. Những hạt này được gọi là các ion. Có sự tương tác tĩnh điện giữa các ion. Liên kết ion là lực hấp dẫn giữa các ion tích điện trái dấu này. Độ mạnh của các tương tác tĩnh điện bị ảnh hưởng phần lớn bởi các giá trị độ âm điện của các nguyên tử trong liên kết ion. Độ âm điện cho phép đo ái lực của các nguyên tử đối với electron. Một nguyên tử có độ âm điện cao có thể thu hút các electron từ một nguyên tử có độ âm điện thấp để tạo thành liên kết ion.

Hình 02: Sự hình thành liên kết ion trong natri clorua

Ví dụ, natri clorua có liên kết ion giữa ion natri và ion clorua. Natri là kim loại; 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 thu hút một electron từ Natri và tạo thành các ion Cl- và Na +. Bởi vì điều này, cả hai nguyên tử đều đạt được cấu hình điện tử khí ổn định, cao quý. Cl- và Na + được giữ với nhau bởi lực tĩnh điện hấp dẫn rất mạnh, do đó tạo thành liên kết ion.

Sự khác biệt giữa liên kết hydro và liên kết ion?

Liên kết hydro là những điểm hấp dẫn liên phân tử trong khi liên kết ion là lực tĩnh điện hấp dẫn. Sự khác biệt chính giữa liên kết hydro và liên kết ion là liên kết ion tồn tại giữa các anion và cation vĩnh viễn, trong khi liên kết hydro tồn tại giữa các điện tích dương một phần và một phần âm. Ngoài ra, liên kết ion mạnh hơn liên kết hydro.

Hơn nữa, liên kết hydro xảy ra khi có một nguyên tử hydro và một nguyên tử có độ âm điện trong khi liên kết ion xảy ra giữa bất kỳ nguyên tử kim loại và phi kim nào. Vì vậy, đây là một sự khác biệt đáng kể giữa liên kết hydro và liên kết ion. Ngoài ra, một điểm khác biệt nữa giữa liên kết hydro và liên kết ion là liên kết hydro rất dễ bị phá vỡ vì chúng là lực hút liên phân tử hoặc nội phân tử, nhưng liên kết ion là liên kết hóa học mạnh, khó phá vỡ.

Tóm tắt - Liên kết hydro và liên kết ion

Liên kết ion xảy ra trong các hợp chất ion. Liên kết hydro là liên kết liên phân tử. Sự khác biệt chính giữa liên kết hydro và liên kết ion là liên kết ion tồn tại giữa các anion và cation vĩnh viễn, trong khi liên kết hydro tồn tại giữa các điện tích dương một phần và một phần âm.

Tài liệu tham khảo:

1. Helmenstine, Anne Marie. Định nghĩa và ví dụ về trái phiếu hydro hydro. NghĩCo, tháng năm. 6, 2019, Có sẵn ở đây.
2. Helmenstine, Anne Marie. Định nghĩa trái phiếu Ionic. Th thinkCo, ngày 26 tháng 1 năm 2019, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Liên kết hydro-hydro trong nước 2D 2D (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Liên kết ion NaCl Liên kết bởi Mhowison - Công việc riêng (Miền công cộng) qua Commons Wikimedia