Avainero ionisten ja sähköstaattisten vuorovaikutusten välillä on se, että ionivuorovaikutukset kuvaavat kahden vastakkaisen ionilajin välistä vetovoimaa. Samaan aikaan sähköstaattiset vuorovaikutukset kuvaavat vetovoimaa kahden täysin tai osittain ionisoidun lajin välillä, joilla on vastakkaiset varaukset.
Ioniset ja sähköstaattiset vuorovaikutukset ovat erittäin tärkeitä kemiallisia käsitteitä, joista on apua molekyylien kertymisen määrittämisessä. Näitä kutsutaan myös ei-kovalenttisiksi sidoksiksi. Kovalenttiset kemialliset sidokset muodostuvat elektronien jakamisesta atomien välillä. Mutta ei-kovalenttiset sidokset muodostuvat varautuneiden lajien vetovoiman vuoksi, joilla on vastakkaiset sähkövaraukset.
Mitä ioniset vuorovaikutukset ovat?
Ioniset vuorovaikutukset ovat ionisia sidoksia, joissa kaksi vastakkaisesti varautunutta ionilajia vetävät toisiaan sähköstaattisesti puoleensa. Se on eräänlainen ei-kovalenttinen sidos. Lisäksi se sisältää täysin varautuneita kemiallisia lajeja (ei osittain varautuneita lajeja). Tämä on ioniyhdisteissä esiintyvien kemiallisten sidosten ensisijainen tyyppi.
Ionit ovat atomeja tai atomiryhmiä, jotka ovat joko saaneet tai poistaneet elektroneja; tämä tekee niistä sähköisesti varattuja lajeja. Anionit ja kationit ovat kahdenlaisia ioneja. Anionit muodostuvat elektronien vahvistumisesta, kun taas kationeja muodostuu elektronien poistamisen vuoksi. Siksi anionit ovat negatiivisesti varautuneita ylimääräisten elektronien läsnäolon vuoksi, kun taas kationit ovat positiivisesti varautuneita, koska elektroneja ei ole protonien varauksen neutraloimiseksi.
Ionisidos muodostuu, kun elektroni, joka on poistettu atomista (tai atomiryhmästä) kationin muodostamiseksi, saadaan toisella atomilla (tai atomiryhmällä), mikä johtaa anionin muodostumiseen. Yksinkertaisimmassa mielessä ionisidos muodostuu, kun elektroni poistetaan metallista, ja epämetalli vangitsee tämän elektronin muodostaen anionin.
Kuva 01: Ionisidoksen muodostuminen
Kaikilla ionisidoksilla on kuitenkin jonkin verran kovalenttisia ominaisuuksia, koska mikään atomi ei voi täysin poistaa elektronia. Siksi meidän tulisi ymmärtää, että termi ioninen vuorovaikutus viittaa hetkeen, jolloin ioninen luonne on suurempi kuin kovalenttinen luonne.
Melkein kaikki ioniyhdisteet ovat kiinteitä yhdisteitä, koska ioniset vuorovaikutukset ovat riittävän voimakkaita pitämään anionit ja kationit tiukasti yhdessä. Sulat ioniyhdisteet voivat kuitenkin johtaa sähköä, koska niissä on ioneja, jotka voivat kuljettaa varauksia. Lisäksi ionisten vuorovaikutusten suuri voimakkuus johtaa ioniyhdisteillä erittäin korkeisiin sulamispisteisiin.
Mitä ovat sähköstaattiset vuorovaikutukset?
Sähköstaattinen vuorovaikutus on eräänlainen vetovoima, jossa täydelliset tai osittain ioniset lajit vetäytyvät toisiinsa. Lisäksi tämä termi sisältää sekä houkuttelevat että hylkivät voimat ionilajien välillä, eli vastakkaisesti varautuneet ionit vetäytyvät toisiinsa, kun taas samat varaukset hylkivät toisiaan. Näitä kutsutaan myös ei-kovalenttisiksi sidoksiksi, koska vetovoima ei sisällä elektronien jakamista atomien välillä. Sähköstaattisia vuorovaikutuksia on kolmea eri tyyppiä: ionivuorovaikutus, vetysidos ja halogeenisidos.
Kuva 02: Vetysidos on eräänlainen sähköstaattinen vuorovaikutus
Ioninen vuorovaikutus sisältää vetovoiman täysin ionisoituneiden kemiallisten lajien välillä, joilla on vastakkaiset varaukset, esim.g. anionit houkuttelevat kationeja. Nämä vuorovaikutukset aiheuttavat ioniyhdisteiden muodostumista. Nämä vuorovaikutusvoimat ovat erittäin vahvoja; siksi ioniset yhdisteet ovat olemassa kiinteässä tilassa. Vetysidos on toinen sähköstaattisen vuorovaikutuksen tyyppi, jossa voimme havaita dipoli-dipoli-vuorovaikutuksen. Tämä vetovoima esiintyy vetyatomin (joka on osittain positiivinen) ja erittäin elektronegatiivisen atomin (joka on osittain negatiivinen) välillä. Lisäksi halogeenisidos on myös kuin vetysidos, mutta erona on halogeenin ja elektrofiilin välinen vuorovaikutus.
Mitä eroa on ionisilla ja sähköstaattisilla vuorovaikutuksilla?
Ioniset vuorovaikutukset ja sähköstaattiset vuorovaikutukset ovat ei-kovalenttisia kemiallisia sidoksia. Nämä ovat erittäin tärkeitä kuvattaessa eri molekyylien muodostumista. Keskeinen ero ionisten ja sähköstaattisten vuorovaikutusten välillä on se, että ionivuorovaikutukset kuvaavat kahden vastakkaisen ionilajin välistä vetovoimaa, kun taas sähköstaattiset vuorovaikutukset kuvaavat vetovoimaa kahden täysin tai osittain ionisoidun lajin välillä, joilla on vastakkaiset varaukset.
Alla olevassa infografiikassa on yhteenveto ionisten ja sähköstaattisten vuorovaikutusten eroista.
Yhteenveto – Ioniset vs. sähköstaattiset vuorovaikutukset
Ioniset vuorovaikutukset ja sähköstaattiset vuorovaikutukset ovat ei-kovalenttisia kemiallisia sidoksia. Nämä ovat erittäin tärkeitä kuvattaessa eri molekyylien muodostumista. Keskeinen ero ionisten ja sähköstaattisten vuorovaikutusten välillä on se, että ionivuorovaikutukset kuvaavat kahden vastakkaisen ionilajin välistä vetovoimaa, kun taas sähköstaattiset vuorovaikutukset kuvaavat vetovoimaa kahden täysin tai osittain ionisoidun lajin välillä, joilla on vastakkaiset varaukset.
