Ջրածնային կապի և իոնային կապի հիմնական տարբերությունն այն է, որ իոնային կապ գոյություն ունի մշտական անիոնների և կատիոնների միջև, մինչդեռ ջրածնային կապերը գոյություն ունեն մասնակի դրական և մասնակի բացասական լիցքերի միջև:
Քիմիական կապերը միասին պահում են ատոմներն ու մոլեկուլները: Կապերը կարևոր են մոլեկուլների և ատոմների քիմիական և ֆիզիկական վարքագիծը որոշելու համար: Ինչպես առաջարկել է ամերիկացի քիմիկոս G. N. Lewis-ը, ատոմները կայուն են, երբ իրենց վալենտական թաղանթում պարունակում են ութ էլեկտրոն: Ատոմների մեծ մասում ութից պակաս էլեկտրոն կա իրենց վալենտային թաղանթում (բացառությամբ պարբերական աղյուսակի 18-րդ խմբի ազնիվ գազերի); հետեւաբար, դրանք կայուն չեն:Այս ատոմները հակված են արձագանքելու միմյանց՝ կայուն դառնալու համար: Այսպիսով, յուրաքանչյուր ատոմ կարող է հասնել ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի: Իոնային կապերը նման քիմիական կապերից են, որոնք միացնում են քիմիական միացությունների ատոմները։ Ջրածնային կապերը միջմոլեկուլային ձգումներ են մոլեկուլների միջև:
Ի՞նչ է ջրածնային կապը:
Երբ ջրածինը կցվում է էլեկտրաբացասական ատոմին, ինչպիսին է ֆտորը, թթվածինը կամ ազոտը, այն կստեղծի բևեռային կապ: Էլեկտրբացասականության պատճառով կապի էլեկտրոնները ավելի շատ ձգվում են դեպի էլեկտրաբացասական ատոմը, քան ջրածնի ատոմը։ Այսպիսով, ջրածնի ատոմը կստանա մասնակի դրական լիցք, մինչդեռ ավելի էլեկտրաբացասական ատոմը կստանա մասնակի բացասական լիցք: Երբ այս լիցքի բաժանում ունեցող երկու մոլեկուլները մոտ են, ջրածնի և բացասական լիցքավորված ատոմի միջև ձգողական ուժ է բարձրանում: Մենք սա անվանում ենք ջրածնային կապ։
Ջրածնային կապերը համեմատաբար ավելի ուժեղ են, քան մյուս դիպոլային փոխազդեցությունները, և նրանք որոշում են մոլեկուլային վարքագիծը:Օրինակ՝ ջրի մոլեկուլներն ունեն միջմոլեկուլային ջրածնային կապ։ Ջրի մեկ մոլեկուլը կարող է չորս ջրածնային կապ ստեղծել մեկ այլ ջրի մոլեկուլի հետ: Քանի որ թթվածինը ունի երկու միայնակ զույգ, այն կարող է ձևավորել երկու ջրածնային կապ դրական լիցքավորված ջրածնի հետ: Այնուհետև մենք կարող ենք ջրի երկու մոլեկուլները անվանել դիմեր: Ջրի յուրաքանչյուր մոլեկուլ կարող է կապվել չորս այլ մոլեկուլների հետ՝ ջրածնային կապի հնարավորության պատճառով: Դա հանգեցնում է ջրի եռման ավելի բարձր կետի, թեև ջրի մոլեկուլն ունի ցածր մոլեկուլային քաշ: Հետևաբար, ջրածնային կապերը գազային փուլ անցնելիս ջարդելու համար անհրաժեշտ էներգիան մեծ է։
Նկար 01. Ջրածնային կապեր ջրի մոլեկուլների միջև
Ավելին, ջրածնային կապերը որոշում են սառույցի բյուրեղային կառուցվածքը: Սառցե ցանցի յուրահատուկ դասավորությունը օգնում է նրան լողալ ջրի վրա. հետևաբար, պաշտպանելով ջրային կյանքը ձմռանը:Բացի դրանից, ջրածնային կապը կենսական դեր է խաղում կենսաբանական համակարգերում: Սպիտակուցների և ԴՆԹ-ի եռաչափ կառուցվածքը հիմնված է բացառապես ջրածնային կապերի վրա: Ավելին, ջրածնային կապերը կարող են ոչնչացվել տաքացման և մեխանիկական ուժերով։
Ի՞նչ է իոնային կապը:
Ատոմները կարող են ձեռք բերել կամ կորցնել էլեկտրոններ և ձևավորել համապատասխանաբար բացասական կամ դրական լիցքավորված մասնիկներ: Այս մասնիկները կոչվում են իոններ: Իոնների միջև առկա են էլեկտրաստատիկ փոխազդեցություններ։ Իոնային կապը գրավիչ ուժ է այս հակառակ լիցքավորված իոնների միջև: Էլեկտրաստատիկ փոխազդեցությունների ուժգնությունը մեծապես ազդում է իոնային կապի ատոմների էլեկտրաբացասականության արժեքներից։ Էլեկտրոնեգատիվությունը չափում է ատոմների հարաբերակցությունը էլեկտրոնների նկատմամբ: Բարձր էլեկտրաբացասականություն ունեցող ատոմը կարող է էլեկտրոններ ներգրավել ցածր էլեկտրաբացասականություն ունեցող ատոմից՝ իոնային կապ ստեղծելու համար։
Նկար 02. Նատրիումի քլորիդում իոնային կապի ձևավորում
Օրինակ, նատրիումի քլորիդը իոնային կապ ունի նատրիումի իոնի և քլորիդ իոնի միջև: Նատրիումը մետաղ է; հետևաբար, այն ունի շատ ցածր էլեկտրաբացասականություն (0.9)՝ համեմատած քլորի (3.0): Այս էլեկտրաբացասականության տարբերության պատճառով քլորը կարող է նատրիումից էլեկտրոն ներգրավել և ձևավորել Cl- և Na+ իոններ: Դրա պատճառով երկու ատոմներն էլ ստանում են կայուն, ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա: Cl-ը և Na+-ը միասին են պահվում շատ ուժեղ գրավիչ էլեկտրաստատիկ ուժերով, այդպիսով ձևավորելով իոնային կապ:
Ո՞րն է տարբերությունը ջրածնային կապի և իոնային կապի միջև:
Ջրածնային կապերը միջմոլեկուլային ձգողություններ են, մինչդեռ իոնային կապերը գրավիչ էլեկտրաստատիկ ուժեր են: Ջրածնային կապի և իոնային կապի հիմնական տարբերությունն այն է, որ իոնային կապ գոյություն ունի մշտական անիոնների և կատիոնների միջև, մինչդեռ ջրածնային կապերը գոյություն ունեն մասնակի դրական և մասնակի բացասական լիցքերի միջև:Բացի այդ, իոնային կապերն ավելի ամուր են, քան ջրածնային կապերը։
Ավելին, ջրածնային կապերը տեղի են ունենում, երբ կա ջրածնի ատոմ և էլեկտրաբացասական ատոմ, մինչդեռ իոնային կապերը տեղի են ունենում ցանկացած մետաղի և ոչ մետաղի ատոմների միջև: Այսպիսով, սա էական տարբերություն է ջրածնային կապի և իոնային կապի միջև: Բացի այդ, ջրածնային կապի և իոնային կապի միջև հետագա տարբերությունն այն է, որ ջրածնային կապերը հեշտ է կոտրվել, քանի որ դրանք կամ միջմոլեկուլային կամ ներմոլեկուլային ձգողական ուժեր են, բայց իոնային կապերը ուժեղ քիմիական կապեր են, որոնք դժվար է կոտրվել:
Ամփոփում – Ջրածնային կապ և իոնային կապ
Իոնային կապերն առաջանում են իոնային միացությունների ներսում: Ջրածնային կապերը միջմոլեկուլային կապեր են։ Ջրածնային կապի և իոնային կապի հիմնական տարբերությունն այն է, որ իոնային կապ գոյություն ունի մշտական անիոնների և կատիոնների միջև, մինչդեռ ջրածնային կապերը գոյություն ունեն մասնակի դրական և մասնակի բացասական լիցքերի միջև:
