ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างพันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิกคือพันธะไอออนิกมีอยู่ระหว่างแอนไอออนถาวรและไอออนบวก ในขณะที่พันธะไฮโดรเจนมีระหว่างประจุบวกบางส่วนและประจุลบบางส่วน
พันธะเคมียึดอะตอมและโมเลกุลไว้ด้วยกัน พันธะมีความสำคัญในการกำหนดพฤติกรรมทางเคมีและทางกายภาพของโมเลกุลและอะตอม ตามที่นักเคมีชาวอเมริกัน G. N. Lewis เสนอ อะตอมจะมีเสถียรภาพเมื่อมีอิเล็กตรอนแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ อะตอมส่วนใหญ่มีอิเล็กตรอนน้อยกว่าแปดตัวในเปลือกเวเลนซ์ (ยกเว้นก๊าซมีตระกูลในกลุ่มที่ 18 ของตารางธาตุ) จึงไม่เสถียรอะตอมเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อให้มีความเสถียร ดังนั้นแต่ละอะตอมจึงสามารถบรรลุการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของก๊าซมีตระกูลได้ พันธะไอออนิกเป็นพันธะเคมีชนิดหนึ่งซึ่งเชื่อมต่ออะตอมในสารประกอบเคมี พันธะไฮโดรเจนเป็นสิ่งดึงดูดระหว่างโมเลกุลระหว่างโมเลกุล
พันธะไฮโดรเจนคืออะไร
เมื่อไฮโดรเจนติดอยู่กับอะตอมอิเล็กโตรเนกาทีฟ เช่น ฟลูออรีน ออกซิเจน หรือไนโตรเจน มันจะสร้างพันธะที่มีขั้ว เนื่องจากอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ อิเล็กตรอนในพันธะจึงถูกดึงดูดไปยังอะตอมของอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่าอะตอมของไฮโดรเจน ดังนั้นอะตอมของไฮโดรเจนจะได้รับประจุบวกบางส่วน ในขณะที่อะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาทีฟมากกว่าจะได้รับประจุลบบางส่วน เมื่อโมเลกุลสองโมเลกุลที่มีประจุแยกอยู่ใกล้กัน แรงดึงดูดจะเพิ่มขึ้นระหว่างไฮโดรเจนกับอะตอมที่มีประจุลบ เราเรียกพันธะไฮโดรเจนนี้ว่า
พันธะไฮโดรเจนค่อนข้างแข็งแกร่งกว่าปฏิกิริยาไดโพลอื่นๆ และเป็นตัวกำหนดพฤติกรรมของโมเลกุลตัวอย่างเช่น โมเลกุลของน้ำมีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล โมเลกุลของน้ำหนึ่งตัวสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้สี่พันธะกับโมเลกุลของน้ำอีกโมเลกุลหนึ่ง เนื่องจากออกซิเจนมีคู่โดดเดี่ยวสองคู่ จึงสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนสองพันธะกับไฮโดรเจนที่มีประจุบวกได้ จากนั้น เราสามารถเรียกโมเลกุลของน้ำทั้งสองว่าเป็นไดเมอร์ โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลสามารถจับกับโมเลกุลอื่นอีกสี่โมเลกุลได้เนื่องจากความสามารถในการจับตัวของไฮโดรเจน ส่งผลให้น้ำมีจุดเดือดสูงขึ้น แม้ว่าโมเลกุลของน้ำจะมีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ดังนั้นพลังงานที่จำเป็นในการทำลายพันธะไฮโดรเจนเมื่อเข้าสู่สถานะก๊าซจึงสูง
รูปที่ 01: พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ
นอกจากนี้ พันธะไฮโดรเจนเป็นตัวกำหนดโครงสร้างผลึกของน้ำแข็ง โครงตาข่ายน้ำแข็งที่ไม่เหมือนใครช่วยให้ลอยน้ำได้ จึงเป็นการปกป้องสัตว์น้ำในฤดูหนาวนอกจากนี้ พันธะไฮโดรเจนยังมีบทบาทสำคัญในระบบชีวภาพ โครงสร้างสามมิติของโปรตีนและดีเอ็นเอมีพื้นฐานมาจากพันธะไฮโดรเจนเท่านั้น นอกจากนี้ พันธะไฮโดรเจนสามารถถูกทำลายได้ด้วยความร้อนและแรงทางกล
อิออนบอนด์คืออะไร
อะตอมสามารถรับหรือสูญเสียอิเล็กตรอนและก่อตัวเป็นอนุภาคประจุลบหรือประจุบวกตามลำดับ อนุภาคเหล่านี้เรียกว่าไอออน มีปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออน พันธะไอออนิกเป็นแรงดึงดูดระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน ความแข็งแรงของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ของอะตอมในพันธะไอออนิก อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ให้การวัดความสัมพันธ์ของอะตอมกับอิเล็กตรอน อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงสามารถดึงดูดอิเล็กตรอนจากอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำเพื่อสร้างพันธะไอออนิก
รูปที่ 02: การก่อตัวของพันธะไอออนิกในโซเดียมคลอไรด์
ตัวอย่างเช่น โซเดียมคลอไรด์มีพันธะไอออนิกระหว่างโซเดียมไอออนและคลอไรด์ไอออน โซเดียมเป็นโลหะ ดังนั้นจึงมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ต่ำมาก (0.9) เมื่อเทียบกับคลอรีน (3.0) เนื่องจากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวิตี คลอรีนจึงสามารถดึงดูดอิเล็กตรอนจากโซเดียม และสร้างไอออน Cl- และ Na+ ด้วยเหตุนี้ อะตอมทั้งสองจึงได้รับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของก๊าซมีตระกูลที่เสถียร Cl- และ Na+ ถูกยึดเข้าด้วยกันโดยแรงไฟฟ้าสถิตที่น่าดึงดูดอย่างมาก ทำให้เกิดพันธะไอออนิก
พันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิกต่างกันอย่างไร
พันธะไฮโดรเจนเป็นสิ่งดึงดูดระหว่างโมเลกุล ในขณะที่พันธะไอออนิกเป็นแรงไฟฟ้าสถิตที่น่าดึงดูดใจ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิกคือพันธะไอออนิกมีอยู่ระหว่างแอนไอออนถาวรและไอออนบวก ในขณะที่พันธะไฮโดรเจนมีอยู่ระหว่างประจุบวกบางส่วนและประจุลบบางส่วนนอกจากนี้ พันธะไอออนิกยังแข็งแกร่งกว่าพันธะไฮโดรเจน
ยิ่งกว่านั้น พันธะไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นเมื่อมีอะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมของอิเล็กตรอน ขณะที่พันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของโลหะและอโลหะ นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพันธะไฮโดรเจนกับพันธะไอออนิก นอกจากนี้ ข้อแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างพันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิกก็คือ พันธะไฮโดรเจนนั้นแตกง่ายเพราะเป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลหรือแรงดึงดูดภายในโมเลกุล แต่พันธะไอออนิกเป็นพันธะเคมีที่แข็งแรงซึ่งยากต่อการทำลาย
สรุป – พันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิก
พันธะอิออนเกิดขึ้นภายในสารประกอบไอออนิก พันธะไฮโดรเจนเป็นพันธะระหว่างโมเลกุล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพันธะไฮโดรเจนและพันธะไอออนิกคือพันธะไอออนิกมีอยู่ระหว่างแอนไอออนถาวรและไอออนบวก ในขณะที่พันธะไฮโดรเจนมีอยู่ระหว่างประจุบวกบางส่วนและประจุลบบางส่วน