Avainero ionisidoksen ja metallisidoksen välillä on se, että ionisidos tapahtuu positiivisten ja negatiivisten ionien välillä, kun taas metallisidos tapahtuu positiivisten ionien ja elektronien välillä.
Kuten amerikkalainen kemisti G. N. Lewis ehdotti, atomit ovat stabiileja, kun niiden valenssikuoressa on kahdeksan elektronia. Useimmissa atomeissa on alle kahdeksan elektronia valenssikuorissaan (paitsi jaksollisen järjestelmän ryhmän 18 jalokaasut); siksi ne eivät ole vakaita. Nämä atomit pyrkivät reagoimaan toistensa kanssa tullakseen vakaiksi. Siten jokainen atomi voi saavuttaa jalokaasuelektronisen konfiguraation. Tämä tapahtuu muodostamalla ionisidoksia, kovalenttisia sidoksia tai metallisidoksia.
Mikä on Ionic Bonding?
Atomit voivat saada tai menettää elektroneja ja muodostaa vastaavasti negatiivisia tai positiivisia varautuneita hiukkasia. Nämä hiukkaset ovat "ioneja". Näiden ionien välillä on sähköstaattista vuorovaikutusta. Näin ollen ionisidos on vetovoima näiden vastakkaisesti varautuneiden ionien välillä.
Ionisidoksen atomien elektronegatiivisuus vaikuttaa sähköstaattisten vuorovaikutusten vahvuuteen. Siksi elektronegatiivisuus antaa mittauksen atomien affiniteetista elektroneja kohtaan. Atomi, jolla on suuri elektronegatiivisuus, voi vetää puoleensa elektroneja alhaisen elektronegatiivisuuden omaavasta atomista muodostaen ionisidoksen.
Kuva 01: Ionisidos
Esimerkiksi natriumkloridilla on ionisidos natriumionin ja kloridi-ionin välillä. Natrium on metalli; siksi sillä on erittäin alhainen elektronegatiivisuus (0,9) verrattuna klooriin (3,0). Tämän elektronegatiivisuuden eron vuoksi kloori voi vetää puoleensa elektronin natriumista ja muodostaa Cl– ja Na+-ioneja. Tämän vuoksi molemmat atomit saavat vakaan jalokaasuelektronisen konfiguraation. Cl– ja Na+ pitävät yhdessä houkuttelevien sähköstaattisten voimien avulla muodostaen siten ionisidoksen.
Mitä on metallisidonta?
Metallit ovat atomeja, jotka voivat muodostaa kationeja poistamalla elektroneja. Ryhmä 1, ryhmä 2 ja siirtymäelementit ovat metalleja. Suurimman osan ajasta metallit ovat kiinteässä faasissa. Metalliatomien välille muodostuva sidostyyppi on "metallisidos".
Metallit vapauttavat elektroneja ulkokuorissaan ja nämä elektronit hajaantuvat metallikationien välillä. Siksi kutsumme sitä "sijoittuneiden elektronien mereksi". Elektronien ja kationien välisiä sähköstaattisia vuorovaikutuksia kutsutaan metallisidoksiksi.
Kuva 02: Metalliliitos
Metalliatomien mereen vapauttamien elektronien määrä ja kationin koko määräävät metallisidoksen vahvuuden. Kationien koko on kääntäen verrannollinen sidoksen vahvuuteen, ja myös metalliatomin vapauttamien elektronien määrä on suoraan verrannollinen metallisidoksen vahvuuteen.
Lisäksi elektronit voivat liikkua; siis metallit kykenevät johtavat sähköä. Metallisemman sidoksen ansiosta metallit ovat rakenteeltaan järjestettyjä. Metallien korkeat sulamis- ja kiehumispisteet johtuvat myös tästä vahvasta metallisidoksesta. Metallit ovat vahvoja eivätkä hauraita samasta syystä.
Mitä eroa on ionisidoksella ja metallisidoksella?
Ionisidos on eräänlainen kemiallinen sidos, joka tapahtuu kahden vastakkaisesti varautuneen ionin välillä, kun taas metallisidos on metallihilassa esiintyvä kemiallinen sidos. Tästä syystä keskeinen ero ionisen sidoksen ja metallisidoksen välillä on se, että ionisidos tapahtuu positiivisten ja negatiivisten ionien välillä, kun taas metallisidos tapahtuu positiivisten ionien ja elektronien välillä.
Toisena tärkeänä erona ionisen sidoksen ja metallisidoksen välillä voimme tarkastella atomien elektronegatiivisuuden vaikutusta sidoksen vahvuuteen. Tuo on; elektronegatiivisuudella ei ole vaikutusta metallisitoutumiseen, koska samantyyppiset atomit ovat mukana sitoutumisessa, mutta sidoksen vahvuuteen vaikuttaa suuresti positiivisten ja negatiivisten ionien elektronegatiivisuusero ionisidoksessa. Lisäksi ionisidos on paljon vahvempi kuin metallisidos.
Alla oleva infografiikka ionisidoksen ja metallisidoksen eroista näyttää enemmän eroja molempien sidosten välillä.
Yhteenveto – Ionic Bonding vs Metallic Bonding
Kemiallisia sidoksia on kolmea päätyyppiä. Ne ovat ionisidos, kovalenttinen sidos ja metallisidos. Keskeinen ero ionisidoksen ja metallisidoksen välillä on se, että ionisidos tapahtuu positiivisten ja negatiivisten ionien välillä, kun taas metallisidos tapahtuu positiivisten ionien ja elektronien välillä.
