Устөрөгчийн холбоо ба ионы бондын гол ялгаа нь байнгын анион ба катионуудын хооронд ионы холбоо байдаг бол устөрөгчийн холбоо нь хэсэгчилсэн эерэг ба хэсэгчилсэн сөрөг цэнэгийн хооронд байдагт оршино.
Химийн холбоо нь атом, молекулуудыг хооронд нь холбодог. Бонд нь молекул, атомын химийн болон физик шинж чанарыг тодорхойлоход чухал үүрэгтэй. Америкийн химич Г. Н. Льюисийн санал болгосноор атомууд валентийн бүрхүүлдээ найман электрон агуулсан байвал тогтвортой байдаг. Ихэнх атомуудын валентийн бүрхүүлд 8-аас бага электрон байдаг (үелэх системийн 18-р бүлгийн үнэт хийнээс бусад); тиймээс тэдгээр нь тогтвортой биш байна. Эдгээр атомууд тогтвортой байхын тулд өөр хоорондоо урвалд орох хандлагатай байдаг. Тиймээс атом бүр үнэт хийн электрон тохиргоонд хүрч чадна. Ионы холбоо нь химийн нэгдлүүдийн атомуудыг холбодог ийм химийн холбоо юм. Устөрөгчийн холбоо нь молекулуудын хоорондох молекул хоорондын таталт юм.
Устөрөгчийн холбоо гэж юу вэ?
Устөрөгчийг фтор, хүчилтөрөгч, азот гэх мэт электрон сөрөг атомтай холбоход туйлын холбоо үүсгэнэ. Цахилгаан сөрөг байдлын улмаас холбоонд байгаа электронууд устөрөгчийн атомаас илүү электрон сөрөг атомд татагддаг. Тиймээс устөрөгчийн атом нь хэсэгчилсэн эерэг цэнэгтэй, харин илүү электрон сөрөг цэнэгтэй атом нь хэсэгчилсэн сөрөг цэнэгтэй болно. Энэ цэнэгийн салангид хоёр молекул ойрхон байх үед устөрөгч болон сөрөг цэнэгтэй атомын хооронд таталцлын хүч нэмэгддэг. Бид үүнийг устөрөгчийн холбоо гэж нэрлэдэг.
Устөрөгчийн холбоо нь бусад диполь харилцан үйлчлэлээс харьцангуй хүчтэй бөгөөд молекулын үйл ажиллагааг тодорхойлдог. Жишээлбэл, усны молекулууд нь молекул хоорондын устөрөгчийн холбоотой байдаг. Нэг усны молекул өөр усны молекултай дөрвөн устөрөгчийн холбоо үүсгэж болно. Хүчилтөрөгч нь хоёр хос хостой тул эерэг цэнэгтэй устөрөгчтэй хоёр устөрөгчийн холбоо үүсгэж болно. Дараа нь бид хоёр усны молекулыг димер гэж нэрлэж болно. Устөрөгчийн холбоо барих чадвартай тул усны молекул бүр өөр дөрвөн молекултай холбогдож чаддаг. Энэ нь усны молекул бага молекул жинтэй ч ус буцалгах цэгийг өндөр болгодог. Тиймээс устөрөгчийн холбоог хийн үе рүү шилжүүлэхэд шаардагдах энерги их байдаг.
Зураг 01: Усны молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбоо
Цаашилбал, устөрөгчийн холбоо нь мөсний талст бүтцийг тодорхойлдог. Мөсөн торны өвөрмөц зохион байгуулалт нь усан дээр хөвөхөд тусалдаг; Тиймээс өвлийн улиралд усны амьтдыг хамгаалах. Үүнээс гадна устөрөгчийн холбоо нь биологийн системд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Уураг ба ДНХ-ийн гурван хэмжээст бүтэц нь зөвхөн устөрөгчийн холбоонд суурилдаг. Түүнчлэн устөрөгчийн холбоо нь халаалт болон механик хүчний нөлөөгөөр устаж болно.
Ионы бонд гэж юу вэ?
Атомууд нь электрон авч эсвэл алдаж, сөрөг эсвэл эерэг цэнэгтэй бөөмс үүсгэж болно. Эдгээр хэсгүүдийг ион гэж нэрлэдэг. Ионуудын хооронд электростатик харилцан үйлчлэл байдаг. Ионы холбоо нь эдгээр эсрэг цэнэгтэй ионуудын хоорондох татах хүч юм. Электростатик харилцан үйлчлэлийн хүч нь ионы холбоо дахь атомуудын цахилгаан сөрөг байдлын утгуудаас ихээхэн хамаардаг. Электрон сөрөг чанар нь атомуудын электронтой харьцах харьцааг хэмждэг. Өндөр цахилгаан сөрөг хүчин чадалтай атом нь бага цахилгаан сөрөг утгатай атомаас электронуудыг татаж ионы холбоо үүсгэдэг.
Зураг 02: Натрийн хлорид дахь ионы холбоо үүсэх
Жишээ нь, натрийн хлорид нь натрийн ион ба хлоридын ионы хооронд ионы холбоотой байдаг. Натри бол металл; тиймээс хлортой (3.0) харьцуулахад маш бага цахилгаан сөрөг (0.9) байдаг. Энэхүү цахилгаан сөрөг байдлын ялгаанаас болж хлор нь натриас электроныг татаж, Cl- ба Na+ ионуудыг үүсгэдэг. Үүний ачаар хоёр атом хоёулаа тогтвортой, сайн хийн электрон тохиргоог олж авдаг. Cl- ба Na+ нь маш хүчтэй цахилгаан статик хүчний нөлөөгөөр нэгдэж, ионы холбоо үүсгэдэг.
Устөрөгчийн холбоо болон ион бонд хоёрын ялгаа юу вэ?
Устөрөгчийн холбоо нь молекул хоорондын таталцал, харин ионы холбоо нь цахилгаан статик хүч юм. Устөрөгчийн холбоо ба ионы бондын гол ялгаа нь байнгын анион ба катионуудын хооронд ионы холбоо байдаг бол устөрөгчийн холбоо нь хэсэгчилсэн эерэг ба хэсэгчилсэн сөрөг цэнэгийн хооронд байдаг. Нэмж хэлэхэд ионы холбоо нь устөрөгчийн холбооноос илүү хүчтэй байдаг.
Түүнээс гадна устөрөгчийн холбоо нь устөрөгчийн атом ба электрон сөрөг атом байх үед үүсдэг бол ионы холбоо нь аливаа металл ба металл бус атомын хооронд үүсдэг. Тиймээс энэ нь устөрөгчийн холбоо ба ионы бондын хоорондох мэдэгдэхүйц ялгаа юм. Үүнээс гадна устөрөгчийн холбоо болон ионы холбоо хоёрын өөр нэг ялгаа нь устөрөгчийн холбоо нь молекул хоорондын болон молекул доторх таталцлын хүч учраас таслахад хялбар байдаг боловч ионы холбоо нь таслахад хэцүү хүчтэй химийн холбоо юм.
Хураангуй – Устөрөгчийн холбоо ба ионы холбоо
Ионы холбоо нь ионы нэгдлүүдийн дотор үүсдэг. Устөрөгчийн холбоо нь молекул хоорондын холбоо юм. Устөрөгчийн холбоо ба ионы бондын гол ялгаа нь байнгын анион ба катионуудын хооронд ионы холбоо байдаг бол устөрөгчийн холбоо нь хэсэгчилсэн эерэг ба хэсэгчилсэн сөрөг цэнэгийн хооронд байдаг.
