تفاوت کلیدی بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی این است که پیوند یونی بین آنیون‌ها و کاتیون‌های دائمی وجود دارد، در حالی که پیوندهای هیدروژنی بین بارهای مثبت و جزئی منفی وجود دارد.
پیوندهای شیمیایی اتم ها و مولکول ها را در کنار هم نگه می دارند. پیوندها در تعیین رفتار شیمیایی و فیزیکی مولکول ها و اتم ها مهم هستند. همانطور که توسط شیمیدان آمریکایی G. N. Lewis پیشنهاد شده است، اتم ها زمانی پایدار هستند که حاوی هشت الکترون در لایه ظرفیت خود باشند. اکثر اتم ها کمتر از هشت الکترون در لایه ظرفیت خود دارند (به جز گازهای نجیب در گروه 18 جدول تناوبی). بنابراین، آنها پایدار نیستند.این اتم ها تمایل به واکنش با یکدیگر دارند تا پایدار شوند. بنابراین، هر اتم می تواند به یک پیکربندی الکترونیکی گاز نجیب دست یابد. پیوندهای یونی یکی از این پیوندهای شیمیایی است که اتم ها را در ترکیبات شیمیایی به هم متصل می کند. پیوندهای هیدروژنی جاذبه های بین مولکولی بین مولکول ها هستند.
پیوند هیدروژنی چیست؟
وقتی هیدروژن به یک اتم الکترونگاتیو مانند فلوئور، اکسیژن یا نیتروژن متصل می شود، یک پیوند قطبی ایجاد می کند. به دلیل الکترونگاتیوی، الکترون های پیوند بیشتر به اتم الکترونگاتیو جذب می شوند تا اتم هیدروژن. بنابراین، اتم هیدروژن یک بار مثبت جزئی دریافت می کند، در حالی که اتم الکترونگاتیو بیشتر یک بار منفی جزئی دریافت می کند. هنگامی که دو مولکول دارای این جدایی بار نزدیک هستند، نیروی جاذبه بین هیدروژن و اتم با بار منفی افزایش می یابد. ما به این پیوند هیدروژنی می گوییم.
پیوندهای هیدروژنی نسبتاً قوی‌تر از سایر برهمکنش‌های دوقطبی هستند و رفتار مولکولی را تعیین می‌کنند.به عنوان مثال، مولکول های آب دارای پیوند هیدروژنی بین مولکولی هستند. یک مولکول آب می تواند چهار پیوند هیدروژنی با مولکول آب دیگر ایجاد کند. از آنجایی که اکسیژن دو جفت تنها دارد، می تواند دو پیوند هیدروژنی با هیدروژن با بار مثبت ایجاد کند. سپس، می‌توانیم دو مولکول آب را دایمر بنامیم. هر مولکول آب به دلیل قابلیت پیوند هیدروژنی می تواند با چهار مولکول دیگر متصل شود. حتی اگر یک مولکول آب وزن مولکولی کمی داشته باشد، منجر به نقطه جوش بالاتری برای آب می شود. بنابراین، انرژی لازم برای شکستن پیوندهای هیدروژنی زمانی که آنها به فاز گازی می روند، زیاد است.
شکل 01: پیوندهای هیدروژنی بین مولکول های آب
علاوه بر این، پیوندهای هیدروژنی ساختار بلوری یخ را تعیین می کنند. آرایش منحصر به فرد شبکه یخ به آن کمک می کند تا روی آب شناور شود. از این رو، حفاظت از آبزیان در دوره زمستان.به غیر از این، پیوند هیدروژنی نقشی حیاتی در سیستم های بیولوژیکی ایفا می کند. ساختار سه بعدی پروتئین ها و DNA تنها بر پایه پیوندهای هیدروژنی است. علاوه بر این، پیوندهای هیدروژنی را می توان با حرارت و نیروهای مکانیکی از بین برد.
پیوند یونی چیست؟
اتم ها می توانند الکترون به دست آورند یا از دست بدهند و به ترتیب ذرات باردار منفی یا مثبت تشکیل دهند. این ذرات یون نامیده می شوند. برهمکنش های الکترواستاتیکی بین یون ها وجود دارد. پیوند یونی نیروی جاذبه بین این یون های دارای بار مخالف است. قدرت برهمکنش های الکترواستاتیکی تا حد زیادی تحت تاثیر مقادیر الکترونگاتیوی اتم ها در یک پیوند یونی است. الکترونگاتیوی اندازه گیری میل ترکیبی اتم ها برای الکترون ها را به دست می دهد. یک اتم با الکترونگاتیوی بالا می تواند الکترون ها را از اتمی با الکترونگاتیوی پایین جذب کند تا پیوند یونی تشکیل دهد.
شکل 02: تشکیل پیوند یونی در کلرید سدیم
برای مثال، کلرید سدیم یک پیوند یونی بین یون سدیم و یون کلرید دارد. سدیم یک فلز است. بنابراین الکترونگاتیوی بسیار پایینی (0.9) در مقایسه با کلر (3.0) دارد. به دلیل این تفاوت الکترونگاتیوی، کلر می تواند الکترون سدیم را جذب کند و یون های Cl- و Na+ را تشکیل دهد. به همین دلیل، هر دو اتم پیکربندی الکترونیکی گاز نجیب و پایدار را به دست می آورند. کلر و Na+ توسط نیروهای الکترواستاتیکی بسیار قوی با جاذبه کنار هم نگه داشته می‌شوند و در نتیجه یک پیوند یونی تشکیل می‌دهند.
تفاوت بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی چیست؟
پیوندهای هیدروژنی جاذبه های بین مولکولی هستند در حالی که پیوندهای یونی نیروهای الکترواستاتیکی جذاب هستند. تفاوت اصلی بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی در این است که پیوند یونی بین آنیون‌ها و کاتیون‌های دائمی وجود دارد، در حالی که پیوندهای هیدروژنی بین بارهای مثبت و جزئی منفی وجود دارد.علاوه بر این، پیوندهای یونی قوی تر از پیوندهای هیدروژنی هستند.
علاوه بر این، پیوندهای هیدروژن زمانی اتفاق می افتد که یک اتم هیدروژن و یک اتم الکترونگاتیو وجود داشته باشد در حالی که پیوندهای یونی بین هر فلز و اتم غیرفلزی وجود دارد. بنابراین، این تفاوت قابل توجهی بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی است. علاوه بر این، یک تفاوت دیگر بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی این است که پیوندهای هیدروژنی به راحتی شکسته می شوند زیرا آنها نیروهای جاذبه بین مولکولی یا درون مولکولی هستند، اما پیوندهای یونی پیوندهای شیمیایی قوی هستند که شکستن آنها دشوار است.
خلاصه - پیوند هیدروژنی و پیوند یونی
پیوندهای یونی در ترکیبات یونی ایجاد می شوند. پیوندهای هیدروژنی پیوندهای بین مولکولی هستند. تفاوت اصلی بین پیوند هیدروژنی و پیوند یونی در این است که پیوند یونی بین آنیون‌ها و کاتیون‌های دائمی وجود دارد، در حالی که پیوندهای هیدروژنی بین بارهای مثبت و جزئی منفی وجود دارد.
