Πώς θα μπορούσατε να δοκιμάσετε μια άγνωστη ένωση για να προσδιορίσετε εάν ήταν ιοντική ή ομοιοπολική;
1. Φυσικές ιδιότητες:
* Σημείο τήξης και σημείο βρασμού:
* Ιωνικές ενώσεις: Γενικά έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού λόγω της ισχυρής ηλεκτροστατικής έλξης μεταξύ των ιόντων στο κρυσταλλικό πλέγμα.
* ομοιοπολικές ενώσεις: Έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού, επειδή οι διαμοριακές δυνάμεις (όπως η δέσμευση υδρογόνου, η διπολική-διπολική ή οι δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου) που κρατούν τα μόρια μαζί είναι ασθενέστερα.
* Διαλυτότητα:
* Ιωνικές ενώσεις: Συχνά διαλυτά σε πολικούς διαλύτες όπως το νερό επειδή τα ιόντα μπορούν να αλληλεπιδρούν με τα πολικά μόρια νερού.
* ομοιοπολικές ενώσεις: Πιθανότατα να είναι διαλυτές σε μη πολικούς διαλύτες όπως εξάνιο ή διαιθυλαιθέρα.
* αγωγιμότητα:
* Ιωνικές ενώσεις: Διεξάγετε ηλεκτρικό ρεύμα όταν διαλύονται σε νερό ή λιωμένο (τετηγμένη κατάσταση) επειδή τα ιόντα είναι ελεύθερα να μετακινούνται και να φέρουν χρέωση.
* ομοιοπολικές ενώσεις: Συνήθως δεν διεξάγετε ηλεκτρική ενέργεια, εκτός από μερικές εξειδικευμένες περιπτώσεις (όπως ισχυρά οξέα).
2. Χημικές δοκιμές:
* Αντίδραση με οξέα και βάσεις:
* Ιωνικές ενώσεις: Μπορεί να αντιδράσει με οξέα ή βάσεις, παράγοντας εξέλιξη αερίου (όπως CO2 ή H2) ή ένα ίζημα.
* ομοιοπολικές ενώσεις: Δεν μπορεί να αντιδράσει με οξέα ή βάσεις, ή μπορεί να αντιδράσει διαφορετικά, παράγοντας διαφορετικό τύπο προϊόντος.
3. Φασματοσκοπική ανάλυση (πιο προηγμένη):
* φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας (IR): Παρέχει πληροφορίες σχετικά με τους τύπους των ομολόγων που υπάρχουν σε ένα μόριο. Οι ιοντικές ενώσεις συνήθως δεν διαθέτουν χαρακτηριστικές ζώνες απορρόφησης IR.
* Πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR): Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάκριση μεταξύ διαφορετικών τύπων ατόμων (π.χ. υδρογόνο, άνθρακα) και περιβάλλοντος συγκόλλησης.
* περίθλαση ακτίνων Χ (XRD): Αυτή η τεχνική μπορεί να καθορίσει τη διάταξη των ατόμων σε κρυσταλλικό πλέγμα. Οι ιοντικές ενώσεις θα παρουσιάζουν ένα κανονικό, επαναλαμβανόμενο μοτίβο, ενώ οι ομοιοπολικές ενώσεις μπορεί να εμφανίζουν πιο σύνθετες δομές.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Η αντοχή των δεσμών σε μια ομοιοπολική ένωση μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητές της. Ορισμένες ομοιοπολικές ενώσεις μπορεί να έχουν πολύ υψηλά σημεία τήξης, αλλά θα εξακολουθούν να μην έχουν την αγωγιμότητα των ιοντικών ενώσεων.
* Ορισμένες ενώσεις μπορούν να παρουσιάσουν χαρακτηριστικά τόσο της ιοντικής όσο και της ομοιοπολικής σύνδεσης. Αυτά ονομάζονται "πολικές ομοιοπολικές" ενώσεις και θα εμφανίζουν ενδιάμεσες ιδιότητες.
* Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι δοκιμές δεν είναι ανόητες. Ορισμένες ενώσεις μπορεί να δείχνουν ιδιότητες που φαίνεται να αντικρούουν την πραγματική τους συνδετική φύση. Είναι συχνά καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα συνδυασμό αυτών των δοκιμών για να καταλήξετε σε ένα συμπέρασμα.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι έχετε ένα λευκό, κρυσταλλικό στερεό. Διαλύεται εύκολα στο νερό και το διάλυμα διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, θα καταλήξατε στο συμπέρασμα ότι το στερεό είναι πιθανό ιοντικό .
