Hver er munurinn á jónaefni og sameindaefni?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hver er munurinn á jónaefni og sameindaefni?
Frumeindir (af sama eða mismunandi toga) geta tengst öðrum frumeindum með efnatengjum (e. chemical bonds). Þrjár helstu tegundir þeirra eru samgild tengi, jónatengi og málmtengi.

Samgild tengi (e. covalent bonds) er að finna í sameindum (e. molecules) og deila þá frumeindirnar með sér tengirafeindunum sem eru venjulega kallaðar gildisrafeindir (e. valence electrons). Samgild tengi eru því að finna milli frumeinda með svipaða eða sömu rafdrægni (e. electronegativity), sem segir einfaldlega til um hversu sterkt frumeindirnar toga í rafeindirnar. Frumeindir sem standa að samgildu tengi koma úr flokki málmleysingja og geta þær ýmist verið sömu gerðar eins og í súrefni (O₂) eða úr mismunandi frumefnum eins og í vatni (H₂O), sem er samsett úr tveimur vetnisfrumeindum og einni súrefnisfrumeind. Frumeindir af sömu gerð deila tengirafeindunum jafnt og eru tengin milli þeirra því óskautuð. Tengin milli frumeinda af mismunandi gerð eru hins vegar skautuð því tengirafeindirnar liggja nær annarri frumeindinni (þeirri rafneikvæðari) en hinni (þeirri rafjákvæðari); því meiri sem munurinn á rafdrægni frumeindanna er, því skautaðra er tengið.

Sameindaefni (e. molecular compound) er sem sagt efni sem er gert úr sameindum. Einkennandi fyrir sameindaefni er að þau leiða illa rafstraum og hafa tiltölulega lágt bræðslu- og suðumark. Sameindaefni geta verið í gasformi eða gasham (til dæmis vetni), vökvaham (til dæmis vatn) eða föstu formi (storkuham) við herbergishita (til dæmis sykur). Gerð og fjölda allra frumefna í sameind er lýst með sameindaformúlu (e. molecular formula); til dæmis H₂ (vetni), H₂O (vatn), CO₂ (koltvísýringur), O₂ (súrefni), O₃ (óson), C₆H₈O₇ (sítrónusýra), H₂CO₃ (kolsýra), C₁₂H₂₂O₁₁ (sykur) og C₂H₅OH (etanól).

Lotukerfið

Jónaefni (e. ionic compounds) haldast hins vegar saman með jónatengjum (e. ionic bonds) sem eru milli jóna, það er frumeinda eða sameinda með gagnstæða hleðslu, eins og til dæmis í matarsalti (NaCl). Ástæðan fyrir þessum hleðslum er að rafeind hefur færst frá annarri eindinni yfir á hina eindina. Eindin sem missir rafeind er þá orðin plúshlaðin (kölluð katjón, e. cation) en eindin sem fær rafeind verður mínushlaðin (kölluð anjón, e. anion).

Hvor eindin það er sem gefur rafeind og hvor þiggur fer eftir rafdrægni frumeindanna. Eindin með lægri rafdrægni (Na í dæminu okkar) gefur rafeind sína og eindin með hærri rafdrægni (Cl í dæminu okkar) þiggur rafeind. Katjónir koma yfirleitt fyrir sem einatóma (e. monoatomic) og koma þá úr flokki málma (til dæmis Na⁺, Mg²⁺). Plúshlaðnar sameindajónir (það er fjölatóma jónir, e. polyatomic ion) eru sem sagt sjaldgæfar en þó kemur ammóníumkatjónin (NH₄⁺) oft fyrir í efnasamböndum. Einatóma anjónirnar koma úr flokki málmleysingja (e. nonmetals) en mínushlaðnar sameindajónir (til dæmis CO₃^2-, SO₄^2-, OH^-) eru einnig töluvert algengar.

Einkennandi fyrir jónaefni er að þau leysast vanalega vel í vatni og öðrum skautuðum leysum, leiða vel rafstraum þegar þau eru uppleyst eða á vökvaformi, mynda kristalla og hafa hátt bræðslu- og suðumark. Vegna þess að jónaefni koma fyrir í misstórum kristöllum en ekki í ákveðnum einingum eins og sameindum er efnaformúla jónaefna einungis reynsluformúla (e. empirical formula) þeirra, það er formúla sem sýnir lægsta heiltöluhlutfall frumeindanna. Katjónin er alltaf sýnd vinstra megin í formúlunni og anjónin hægra megin. Dæmi um þetta væri NaCl (matarsalt), MgCl₂ (magnesínklóríð) og (NH₄)₂SO₄ (ammóníumsúlfat).

Kristalbygging salts (NaCl). Grænar kúlur tákna klóríðjónir (Cl^-) og fjólubláar kúlur tákna natrínjónir (Na⁺).

Málmar (e. metals) og málmblöndur (eða melmi, e. alloys) haldast saman af málmtengjum (e. metallic bonds) þar sem tengirafeindirnar dreifast milli margra frumeinda í málmkristalli. Málmblöndur hafa sjaldnast ákveðna efnaformúlu enda er venjulega hægt að blanda tveimur eða fleiri málmum saman í öllum hlutföllum. Hið gagnstæða er vel þekkt þó að það sé mun sjaldgæfara en AuCu₃ er dæmi um málmblöndu þar sem málmfrumeindirnar eru í föstum hlutföllum.

Að lokum má nefna hugtakið efnasamband (e. chemical compound) sem á við þegar tvö eða fleiri frumefni af mismunandi gerð tengjast í ákveðnum hlutföllum. Öll jónaefni (með fáeinum undantekningum eins og Fe_1-xO) og sumar málmblöndur (til dæmis AuCu₃) teljast til efnasambanda. Sameindir eru líka efnasambönd nema þegar í sameindinni er einungis eitt frumefni. Vatn (H₂O) telst til dæmis til efnasambands á meðan vetni (H₂), súrefni (O₂) og óson (O₃) eru frumefni. Hreinir málmar teljast ekki til efnasambanda heldur frumefna.

Frekara lesefni utan Vísindavefsins:

• Lotukerfið á ensku - Sótt 12.06.10
• Lotukerfið á íslensku - Sótt 21.06.10
• Listi á íslensku yfir frumefnin og helstu eiginleika þeirra - Sótt 12.06.10
• Listi á ensku yfir frumefnin og helstu eiginleika þeirra - Sótt 15.06.10

Heimildir:

• Jónaefni á ensku Wikipediu. - Sótt 14.07.10
• Jónaefni hjá Brinkster. - Sótt 14.07.10
• Formúla og nöfn jónaefna - Sótt 14.07.10
• Algengar katjónir og anjónir - Sótt 14.07.10
• Efnasamband - Sótt 14.07.10
• Efnatengi - Sótt 14.07.10

Myndir:

• Wikipedia.org - Kristalbygging salts - Sótt 14.07.10
• Windows2universe.org - Lotukerfið - Sótt 14.07.10. Texti íslenskaður af ritstjórn.

...