Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ομοιοπολικών και ετεροπολικών δεσμών;

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Τα άτομα έχουν την τάση να υιοθετούν τη χαμηλότερη δυνατή ενέργεια σε κατάσταση ηρεμίας. Συνδυάζοντας δυνάμεις με ένα άλλο άτομο ή μόριο, ένα άτομο μπορεί συχνά να αποκτήσει το επίπεδο ενέργειας ενός ευγενούς αερίου, που αντιπροσωπεύει μια σταθερή ηλεκτρονιακή διαμόρφωση.

Χάρη στην ηλεκτροστατική δύναμη, μέσω της οποίας τα ετερώνυμα φορτία (θετικά και αρνητικά) έλκονται, ενώ τα ομώνυμα φορτία (θετικά και θετικά ή αρνητικά και αρνητικά) απωθούνται, τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια ενός ατόμου θα έλκονται πάντα από τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια στον πυρήνα ενός άλλου και το αντίστροφο.

Επίσης επειδή τα άτομα διαφορετικών στοιχείων έχουν περισσότερη ή λιγότερη ενέργεια σε ελεύθερη κατάσταση, ανάλογα με τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα, θα έχουν διαφορετική τάση να σχηματίσουν ενώσεις ανάλογα με το χημικό στοιχείο στο οποίο ανήκουν.

Υπάρχουν δύο κύριοι και διαφορετικοί μεταξύ τους τύποι δεσμών που μπορούν να σχηματίσουν τα άτομα για να δημιουργήσουν μόρια: ο ομοιοπολικός και ο ετεροπολικός δεσμός.

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι χημικοί δεσμοί που αναπτύσσονται μεταξύ ατόμων που σχηματίζουν ενώσεις μεταξύ τους «μοιραζόμενα» τα ηλεκτρόνια των εξωτερικών στοιβάδων τους, συνήθως κατά ζεύγη. Αυτός ο τύπος δεσμού λειτουργεί καλύτερα όταν τα άτομα έχουν παρόμοια ηλεκτραρνητικότητα, το μέγεθος δηλαδή εκείνο που καθορίζει πόσο ισχυρά έλκει ένα άτομο άλλα άτομα. Ωστόσο, αυτός ο διαμοιρασμός ηλεκτρονίων δεν είναι πάντα ισότιμος. Όταν τα άτομα που συνδέονται με ομοιοπολικό δεσμό ανήκουν σε διαφορετικά στοιχεία, έχουν διαφορετική ηλεκτραρνητικότητα, με αποτέλεσμα το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων να έλκεται περισσότερο από το ηλεκτραρνητικότερο άτομο. Στην περίπτωση αυτή το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων μετατοπίζεται προς τον πυρήνα του ηλεκτραρνητικότερου ατόμου.

Για παράδειγμα, ο πιο γνωστός ομοιοπολικός δεσμός συναντάται στο νερό. Ένα άτομο οξυγόνου μοιράζεται τα ηλεκτρόνια του με δύο άτομα υδρογόνου επειδή χρειάζεται δύο ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στοιβάδα ηλεκτρονίων για να επιτύχει τη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Αν και τα άτομα των δύο στοιχείων συνεργάζονται για να σχηματίσουν των ομοιοπολικό δεσμό, η σχέση δεν είναι ισότιμη επειδή η ηλεκτραρνητικότητα του οξυγόνου είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των δύο ατόμων υδρογόνου.

Τα άτομα του υδρογόνου μοιράζονται πρόθυμα το ένα και μοναδικό ηλεκτρόνιό τους, αλλά το οξυγόνο είναι αυτό που χρησιμοποιεί τα ηλεκτρόνια τις περισσότερες φορές. Αυτό ονομάζεται πολωμένος ομοιοπολικός δεσμός επειδή, παρόλο που το ίδιο το μόριο είναι ουδέτερο, τα ηλεκτρόνια ρέπουν προς την πλευρά του οξυγόνου. Έτσι δημιουργείται μια ασύμμετρη κατανομή του κοινού ζεύγους ηλεκτρονίων, οπότε εμφανίζεται μια μικρή περίσσεια αρνητικού φορτίου προς την
πλευρά του ηλεκτραρνητικότερου ατόμου (δηλαδή του οξυγόνου στην περίπτωση του νερού). 

Οι ετεροπολικοί (ή ιοντικοί) δεσμοί σχηματίζονται με μεταφορά ηλεκτρονίων από άτομα ενός ηλεκτροθετικού στοιχείου (μετάλλου) σε άτομα ενός ηλεκτραρνητικού στοιχείου (αμετάλλου) οπότε δημιουργούνται αντίθετα φορτισμένα ιόντα τα οποία συγκρατούνται μεταξύ τους με δυνάμεις Coulomb (ηλεκτροστατικές δυνάμεις). Τα μέταλλα ανήκουν στα στοιχεία που αποβάλλουν ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, με αποτέλεσμα να σχηματίζουν θετικά ιόντα.

Για παράδειγμα, το άτομο νατρίου διαθέτει ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική του στοιβάδα, το οποίο επιθυμεί να αποβάλλει για να επιτύχει τη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Αυτό το επιτυγχάνει στην περίπτωση που συναντά ένα άτομο χλωρίου, το οποίο αντίθετα με το νάτριο, έχει την τάση να προσλάβει ένα ηλεκτρόνιο για να συμπληρώσει την εξωτερική του στοιβάδα και να μεταβεί με τη σειρά του στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός ενός ετεροπολικού δεσμού, ο οποίος δίνει την ένωση NaCl, το γνωστό σε όλους μας επιτραπέζιο αλάτι.

Με πληροφορίες από howstuffworks.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR