Kluczowa różnica między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym polega na tym, że wiązanie jonowe zachodzi między jonami dodatnimi i ujemnymi, podczas gdy wiązanie metaliczne zachodzi między jonami dodatnimi i elektronami.
Jak zaproponował amerykański chemik G. N. Lewis, atomy są stabilne, gdy zawierają osiem elektronów w powłoce walencyjnej. Większość atomów ma mniej niż osiem elektronów w powłokach walencyjnych (z wyjątkiem gazów szlachetnych z grupy 18 układu okresowego); dlatego nie są stabilne. Te atomy mają tendencję do reagowania ze sobą, aby stać się stabilnymi. W ten sposób każdy atom może osiągnąć konfigurację elektronową gazu szlachetnego. Dzieje się to poprzez tworzenie wiązań jonowych, kowalencyjnych lub metalicznych.
Co to jest wiązanie jonowe?
Atomy mogą zyskiwać lub tracić elektrony i tworzyć odpowiednio ujemnie lub dodatnio naładowane cząstki. Te cząstki to „jony”. Między tymi jonami występują oddziaływania elektrostatyczne. W związku z tym wiązanie jonowe jest siłą przyciągania między tymi przeciwnie naładowanymi jonami.
Elektroujemność atomów w wiązaniu jonowym wpływa na siłę oddziaływań elektrostatycznych. Stąd elektroujemność daje pomiar powinowactwa atomów do elektronów. Atom o wysokiej elektroujemności może przyciągać elektrony z atomu o niskiej elektroujemności, tworząc wiązanie jonowe.
Rysunek 01: Wiązanie jonowe
Na przykład chlorek sodu ma wiązanie jonowe między jonem sodu a jonem chlorku. Sód to metal; dlatego ma bardzo niską elektroujemność (0,9) w porównaniu z chlorem (3,0). Z powodu tej różnicy elektroujemności, chlor może przyciągać elektron z sodu i tworzyć jony Cl– i Na+. Dzięki temu oba atomy uzyskują stabilną konfigurację elektronową gazu szlachetnego. Cl– i Na+ są utrzymywane razem przez przyciągające siły elektrostatyczne, tworząc w ten sposób wiązanie jonowe.
Co to jest klejenie metaliczne?
Metale to atomy, które mogą tworzyć kationy poprzez usuwanie elektronów. Grupa 1, grupa 2 i pierwiastki przejściowe to metale. W większości przypadków metale znajdują się w fazie stałej. Rodzaj wiązania tworzącego się między atomami metalu to „wiązanie metaliczne”.
Metale uwalniają elektrony w swoich zewnętrznych powłokach, a elektrony te rozpraszają się między kationami metali. Dlatego nazywamy to „morzem zdelokalizowanych elektronów”. Oddziaływania elektrostatyczne między elektronami i kationami nazywane są wiązaniem metalicznym.
Rysunek 02: Klejenie metaliczne
Liczba elektronów, które atomy metalu uwalniają do morza, oraz wielkość kationu określają siłę wiązania metalicznego. Wielkość kationów jest odwrotnie proporcjonalna do siły wiązania, a także liczba elektronów, które uwalnia atom metalu, jest wprost proporcjonalna do siły wiązania metalicznego.
Ponadto elektrony mogą się poruszać; w ten sposób metale mają zdolność przewodzenia elektryczności. Ze względu na metaliczne wiązanie metale mają uporządkowaną strukturę. Wysokie temperatury topnienia i wrzenia metali również wynikają z tego silnego metalicznego wiązania. Z tego samego powodu metale są mocne i nie są kruche.
Jaka jest różnica między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym?
Wiązanie jonowe to rodzaj wiązania chemicznego, które występuje między dwoma przeciwnie naładowanymi jonami, podczas gdy wiązanie metaliczne jest rodzajem wiązania chemicznego, które występuje w sieci metalowej. Stąd kluczowa różnica między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym polega na tym, że wiązanie jonowe zachodzi między jonami dodatnimi i ujemnymi, podczas gdy wiązanie metaliczne zachodzi między jonami dodatnimi a elektronami.
Jako kolejną ważną różnicę między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym, możemy rozważyć wpływ elektroujemności atomów na siłę wiązania. To znaczy; elektroujemność nie ma wpływu na wiązanie metaliczne, ponieważ ten sam typ atomów jest zaangażowany w wiązanie, ale na siłę wiązania duży wpływ ma różnica elektroujemności między jonami dodatnimi i ujemnymi w wiązaniu jonowym. Ponadto wiązanie jonowe jest znacznie silniejsze niż wiązanie metaliczne.
Poniższa infografika na temat różnicy między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym pokazuje więcej różnic między obydwoma wiązaniami.
Podsumowanie – wiązanie jonowe kontra wiązanie metaliczne
Istnieją trzy główne rodzaje wiązań chemicznych. Są to wiązania jonowe, wiązania kowalencyjne i wiązania metaliczne. Kluczowa różnica między wiązaniem jonowym a wiązaniem metalicznym polega na tym, że wiązanie jonowe zachodzi między jonami dodatnimi i ujemnymi, podczas gdy wiązanie metaliczne zachodzi między jonami dodatnimi i elektronami.
