Galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tā, ka jonu saite pastāv starp pastāvīgiem anjoniem un katjoniem, savukārt ūdeņraža saites pastāv starp daļēji pozitīviem un daļējiem negatīviem lādiņiem.
Ķīmiskās saites satur atomus un molekulas kopā. Saites ir svarīgas molekulu un atomu ķīmiskās un fizikālās uzvedības noteikšanā. Kā ierosinājis amerikāņu ķīmiķis G. N. Lūiss, atomi ir stabili, ja to valences apvalkā ir astoņi elektroni. Lielākajai daļai atomu valences apvalkos ir mazāk par astoņiem elektroniem (izņemot periodiskās tabulas 18. grupā esošās cēlgāzes); tāpēc tie nav stabili. Šie atomi mēdz reaģēt viens ar otru, lai kļūtu stabili. Tādējādi katrs atoms var sasniegt cēlgāzes elektronisko konfigurāciju. Jonu saites ir viena no šādām ķīmiskajām saitēm, kas savieno atomus ķīmiskajos savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras pievilcības starp molekulām.
Kas ir ūdeņraža saite?
Kad ūdeņradis ir pievienots elektronnegatīvam atomam, piemēram, fluoram, skābeklim vai slāpeklim, tas veido polāro saiti. Elektronegativitātes dēļ saitē esošie elektroni tiek piesaistīti elektronnegatīvajam atomam vairāk nekā ūdeņraža atomam. Tāpēc ūdeņraža atoms iegūs daļēju pozitīvu lādiņu, savukārt elektronnegatīvāks atoms iegūs daļēju negatīvu lādiņu. Kad divas molekulas ar šādu lādiņu atdalīšanu atrodas blakus, starp ūdeņradi un negatīvi lādēto atomu palielinās pievilkšanās spēks. Mēs to saucam par ūdeņraža saiti.
Ūdeņraža saites ir salīdzinoši spēcīgākas nekā citas dipolu mijiedarbības, un tās nosaka molekulāro uzvedību. Piemēram, ūdens molekulām ir starpmolekulāras ūdeņraža saites. Viena ūdens molekula var veidot četras ūdeņraža saites ar citu ūdens molekulu. Tā kā skābeklim ir divi vientuļi pāri, tas var veidot divas ūdeņraža saites ar pozitīvi lādētu ūdeņradi. Tad mēs varam saukt abas ūdens molekulas par dimēru. Katra ūdens molekula var saistīties ar četrām citām molekulām ūdeņraža saites spējas dēļ. Tas rada augstāku ūdens viršanas temperatūru, lai gan ūdens molekulai ir zema molekulmasa. Tāpēc enerģija, kas nepieciešama, lai pārrautu ūdeņraža saites, kad tās nonāk gāzveida fāzē, ir liela.
Attēls 01: Ūdeņraža saites starp ūdens molekulām
Turklāt ūdeņraža saites nosaka ledus kristālisko struktūru. Unikālais ledus režģa izvietojums palīdz tai peldēt pa ūdeni; tādējādi aizsargājot ūdens organismus ziemas periodā. Izņemot šo, ūdeņraža saitei ir būtiska loma bioloģiskajās sistēmās. Olb altumvielu un DNS trīsdimensiju struktūra balstās tikai uz ūdeņraža saitēm. Turklāt ūdeņraža saites var tikt iznīcinātas karsēšanas un mehānisku spēku ietekmē.
Kas ir jonu saite?
Atomi var iegūt vai zaudēt elektronus un veidot attiecīgi negatīvas vai pozitīvi lādētas daļiņas. Šīs daļiņas sauc par joniem. Starp joniem notiek elektrostatiskā mijiedarbība. Jonu saite ir pievilcīgais spēks starp šiem pretēji lādētajiem joniem. Elektrostatiskās mijiedarbības stiprumu lielā mērā ietekmē jonu saitē esošo atomu elektronegativitātes vērtības. Elektronegativitāte sniedz mērījumu atomu afinitātei pret elektroniem. Atoms ar augstu elektronegativitāti var piesaistīt elektronus no atoma ar zemu elektronegativitāti, veidojot jonu saiti.
Attēls 02: jonu saites veidošanās nātrija hlorīdā
Piemēram, nātrija hlorīdam ir jonu saite starp nātrija jonu un hlorīda jonu. Nātrijs ir metāls; tāpēc tam ir ļoti zema elektronegativitāte (0,9), salīdzinot ar hloru (3,0). Šīs elektronegativitātes atšķirības dēļ hlors var piesaistīt elektronu no nātrija un veidot Cl- un Na+ jonus. Šī iemesla dēļ abi atomi iegūst stabilu, cēlgāzes elektronisko konfigurāciju. Cl- un Na+ satur ļoti spēcīgi pievilcīgi elektrostatiskie spēki, tādējādi veidojot jonu saiti.
Kāda ir atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti?
Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras pievilcības, savukārt jonu saites ir pievilcīgi elektrostatiskie spēki. Galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tā, ka jonu saite pastāv starp pastāvīgiem anjoniem un katjoniem, savukārt ūdeņraža saites pastāv starp daļēji pozitīvajiem un daļēji negatīvajiem lādiņiem. Turklāt jonu saites ir stiprākas nekā ūdeņraža saites.
Turklāt ūdeņraža saites rodas, ja ir ūdeņraža atoms un elektronnegatīvs atoms, savukārt jonu saites rodas starp jebkuru metālu un nemetālu atomu. Tātad šī ir būtiska atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti. Turklāt vēl viena atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tā, ka ūdeņraža saites ir viegli pārraujamas, jo tās ir starpmolekulārie vai intramolekulārie pievilkšanas spēki, bet jonu saites ir spēcīgas ķīmiskās saites, kuras ir grūti saraut.
Kopsavilkums - ūdeņraža saite un jonu saite
Jonu saites rodas jonu savienojumos. Ūdeņraža saites ir starpmolekulāras saites. Galvenā atšķirība starp ūdeņraža saiti un jonu saiti ir tā, ka jonu saite pastāv starp pastāvīgiem anjoniem un katjoniem, savukārt ūdeņraža saites pastāv starp daļēji pozitīvajiem un daļēji negatīvajiem lādiņiem.
