Cara menerangkan sifat sebatian ion dan kovalen

Sebaik anda tahu bagaimana ikatan ion dan kovalen terbentuk, peperiksaan menolak satu langkah lebih jauh: ia meminta anda menerangkan mengapa dua jenis sebatian itu berkelakuan begitu berbeza. Sebatian ion ialah pepejal keras bertakat lebur tinggi yang mengkonduksi apabila lebur; sebatian kovalen mudah ialah bahan lembut bertakat lebur rendah yang tidak pernah mengkonduksi. Setiap perbezaan itu kembali kepada struktur, dan jika anda boleh menerangkan struktur, anda boleh menerangkan sifat. Panduan ini menyusun perbandingan itu dan sebab di sebaliknya.

Dua struktur yang sangat berbeza

Sebatian ion tidak dibuat daripada molekul. Ia ialah kekisi ion gergasi, susunan tiga dimensi yang besar dan teratur bagi ion positif dan negatif, dipegang bersama di seluruhnya oleh daya tarikan elektrostatik yang kuat. Anda boleh ulang kaji ini di catatan glosari kekisi ion gergasi kami.

Sebatian kovalen mudah dibuat daripada molekul kecil yang berasingan. Di dalam setiap molekul, atom dipegang oleh ikatan kovalen yang kuat, tetapi antara satu molekul dan yang seterusnya hanya ada daya antara molekul yang lemah. Ini ialah struktur molekul mudah, ditakrifkan di struktur molekul mudah. Memegang dua gambaran ini dalam fikiran menerangkan segala yang menyusul.

Takat lebur dan didih

Sebatian ion mempunyai takat lebur dan didih yang tinggi. Untuk meleburkan satu, anda mesti mengatasi daya elektrostatik kuat yang memegang seluruh kekisi bersama, dan itu memerlukan banyak tenaga haba. Natrium klorida, contohnya, ialah pepejal jauh melebihi suhu bilik.

Sebatian kovalen mudah mempunyai takat lebur dan didih yang rendah, dan banyak yang cecair atau gas pada suhu bilik, air, karbon dioksida, ammonia. Meleburkannya tidak memutuskan ikatan kovalen; ia hanya memisahkan molekul lengkap antara satu sama lain, dan daya antara molekul yang lemah itu memerlukan sedikit tenaga sahaja untuk diatasi.

Inilah perangkap paling lazim: pelajar berkata “ikatan kovalen lemah.” Ia tidak, ikatan kovalen di dalam molekul adalah kuat. Yang lemah ialah daya antara molekul. Sebut “daya antara molekul yang lemah,” jangan sekali-kali “ikatan kovalen yang lemah,” dan anda melindungi satu markah mudah.

Kekonduksian elektrik

Inilah sifat yang pemeriksa gemari, kerana ia memisahkan kedua-duanya dengan kemas.

Sebatian ion mengkonduksi elektrik apabila lebur atau larut dalam air, tetapi tidak apabila pepejal. Elektrik memerlukan zarah bercas yang bebas bergerak. Dalam kekisi pepejal, ion terkunci pada kedudukan tetap, jadi ia tidak mengkonduksi. Sebaik dilebur atau dilarut, ion terbebas dan boleh bergerak untuk membawa arus. Nyatakan ketiga-tiga kes, pepejal tidak, lebur ya, akueus ya, kerana soalan sering menguji kes pepejal secara khusus.

Sebatian kovalen mudah tidak mengkonduksi elektrik dalam sebarang keadaan, kerana molekulnya neutral: tiada ion dan tiada elektron bebas bergerak untuk membawa cas.

Keterlarutan

Sebatian ion umumnya larut dalam air tetapi tidak larut dalam pelarut organik. Sebatian kovalen mudah umumnya sebaliknya, selalunya tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti etanol. Ini ujian pengesahan yang berguna: jika pepejal larut mudah dalam air dan larutannya mengkonduksi, ia sangat mungkin ion.

Ringkasan berdampingan

• Struktur: ion = kekisi ion gergasi bagi ion; kovalen = molekul berasingan.
• Takat lebur/didih: ion = tinggi; kovalen = rendah.
• Keadaan pada suhu bilik: ion = pepejal; kovalen = selalunya cecair atau gas.
• Mengkonduksi elektrik: ion = hanya apabila lebur atau akueus; kovalen = tidak pernah.
• Keterlarutan: ion = biasanya larut dalam air; kovalen = biasanya larut dalam pelarut organik.

Menghafal jadual tidak mencukupi, anda mesti boleh memberi sebabnya, kerana Kertas 2 bertanya “terangkan,” bukan sekadar “nyatakan.” Anda boleh ulang kaji bagaimana sifat ini berada dalam topik di halaman bab ikatan kimia kami.

Satu nuansa yang berbaloi diketahui

Bukan setiap bahan kovalen lembut dan bertakat lebur rendah. Beberapa membentuk struktur kovalen gergasi dan bukan molekul kecil, intan, grafit dan silikon dioksida (pasir), di mana rangkaian berterusan ikatan kovalen yang kuat memberi takat lebur yang sangat tinggi. Grafit malah mengkonduksi elektrik, kerana ia mempunyai elektron ternyahsetempat yang bebas bergerak antara lapisannya. SPM menumpu terutamanya pada sebatian molekul mudah, tetapi mengetahui pengecualian ini menghalang anda daripada terlebih menggunakan peraturan “kovalen bermaksud takat lebur rendah.” Banyak sifat ini boleh anda perhati di makmal, dan hab eksperimen kami menunjukkan kerja amali di sebaliknya.

Menerangkan sifat daripada struktur ialah tepat jenis penaakulan yang memisahkan jawapan yang baik daripada yang penuh markah. Jika anda mahu seorang guru menyemak bahawa penjelasan anda menggunakan perkataan tepat yang dikehendaki pemeriksa, “daya elektrostatik kuat,” “ion bebas bergerak,” “daya antara molekul lemah”, kelas dalam talian satu-ke-satu kami bersama guru Kimia SPM kami yang berpengalaman memberi maklum balas itu, dari RM50 sejam dengan pelajaran percubaan satu jam berbayar.