İyonik ve Kovalent Bağ Arasındaki Fark Nedir?
İyonik bağda elektron alışverişi sonucunda oluşan zıt yüklü iyonlar birbirini çeker. Kovalent bağda ise atomlar elektron çiftlerini ortaklaşa kullanır. Bu fark; bileşiklerin yapısını, elektrik iletimini, çözünmesini ve fiziksel özelliklerini etkiler.
Bu yazıda (6)
İyonik ve kovalent bağ, atomları bir arada tutan iki temel kimyasal bağ türüdür. İyonik bağ elektron alışverişiyle iyonların oluşmasına, kovalent bağ ise elektronların ortaklaşa kullanılmasına dayanır.
İyonik bağın tanımı ve oluşumu
İyonik bağ, zıt yüklü iyonlar arasındaki güçlü elektrostatik çekimdir. Bir atom elektron verdiğinde pozitif yüklü katyona, başka bir atom elektron aldığında negatif yüklü anyona dönüşür. Bu iyonlar arasındaki çekim, iyonik bağı oluşturur. İyonik bağ çoğunlukla bir metal atomu ile bir ametal atomu arasında görülür; çünkü bu atomlardan biri elektron vermeye, diğeri elektron almaya daha yatkındır.
Örneğin sodyum klorürün (NaCl) oluşumunda sodyum atomu bir elektron vererek Na+ iyonuna, klor atomu ise bu elektronu alarak Cl− iyonuna dönüşür. Na+ ve Cl− iyonları arasındaki çekim NaCl bileşiğinin oluşmasını sağlar. Burada elektronlar iki atom tarafından ortak kullanılmaz; bir atomdan diğerine aktarılmış olur. Oluşan iyonlar tek tek bağımsız moleküller hâlinde değil, katı boyunca düzenli bir iyonik yapı içinde bulunur.
Kovalent bağın tanımı ve oluşumu
Kovalent bağ, atomların elektron çiftlerini ortaklaşa kullanmasıyla oluşan bağdır. Elektron alışverişiyle iyon oluşturmak yerine atomlar, dış elektron katmanlarını daha kararlı hâle getirmek için bir veya daha fazla elektron çiftini paylaşır. Bu bağ türü özellikle ametal atomları arasında görülür. Paylaşılan elektron çifti iki atomun çekirdekleri tarafından çekildiği için atomlar birbirine bağlı kalır.
Örneğin bir su molekülünde (H₂O) oksijen atomu iki hidrojen atomuyla elektronlarını ortaklaşa kullanır. Her hidrojen oksijenle bir elektron çifti paylaşır ve böylece O–H kovalent bağları oluşur. Hidrojen ve oksijen arasında elektronun tamamen bir atomdan diğerine geçtiği iyonik bağ oluşumu yerine, bağ elektronlarının ortak kullanımı söz konusudur. Benzer biçimde H₂ ve O₂ gibi moleküllerde aynı tür atomlar elektron çiftlerini paylaşarak kovalent bağ kurar.
İyonik ve kovalent bağın tanecik yapısı
İyonik bileşiklerde tanecikler, düzenli bir iyonik örgü içinde tekrarlanan katyon ve anyonlardır. Bu nedenle NaCl gibi bir iyonik bileşik için tek tek NaCl moleküllerinden söz etmek yerine, Na+ ve Cl− iyonlarının düzenli dizilişinden söz edilir. Her iyon, çevresindeki zıt yüklü iyonlarla çekim hâlindedir.
Kovalent maddelerde ise yapı maddeye göre moleküler veya atomik ağ biçiminde olabilir. Su ve oksijen gibi maddelerde bağımsız moleküller bulunur; molekülün içindeki atomlar kovalent bağlarla bağlıdır. Bazı kovalent maddelerde atomlar çok geniş ve sürekli bir ağ oluşturur. Bu tür ağ yapıların ayrıntılı özellikleri ayrı bir başlıkta ele alınır.
İyonik ve kovalent bağların temel fiziksel özellikleri
İyonik bileşiklerde zıt yüklü iyonlar arasındaki çekim, katı yapının düzenli ve genellikle sert olmasını sağlar. Bu bileşikler çoğunlukla katı hâlde bulunur ve erimeleri için iyonlar arasındaki çekimin önemli ölçüde aşılması gerekir. Ancak iyonik kristal tabakaları zorlandığında aynı yüklü iyonlar karşı karşıya gelebilir; bu itme kristalin kırılmasına yol açabilir. Sofra tuzunun katı ve kristal yapılı olması bu davranışa örnektir.
Kovalent maddelerin fiziksel özellikleri tek tip değildir. Moleküllerden oluşan kovalent maddelerde tanecikler arasındaki çekimler bağın kendisinden farklı olduğu için madde gaz, sıvı veya katı hâlde bulunabilir. Bu maddelerin erime ve kaynama davranışları, moleküllerin yapısına ve tanecikler arasındaki çekimlere bağlı olarak değişir. Atomların sürekli bir ağ oluşturduğu kovalent maddeler ise moleküler kovalent maddelerden farklı fiziksel özellik gösterebilir. Bu yüzden yalnızca “kovalenttir” bilgisi, bir maddenin hâlini veya sertliğini her durumda tek başına belirlemez.
Elektrik iletimi ve suda çözünme davranışı
İyonik bileşikler katı hâlde genellikle elektrik akımını iletmez; çünkü iyonlar kristal örgü içinde sabit konumlardadır ve serbestçe hareket edemez. İyonik bileşik eritildiğinde veya suda çözündüğünde iyonlar hareket edebilir hâle gelir. Bu nedenle erimiş iyonik bileşikler ve iyonik bileşiklerin iyon içeren sulu çözeltileri elektrik akımını iletebilir. NaCl’nin suda çözünmesiyle Na+ ve Cl− iyonlarının çözeltide hareket edebilmesi buna örnektir.
Moleküler kovalent maddelerde elektrik yükü taşıyan serbest iyonlar bulunmadığından bu maddeler çoğunlukla elektrik akımını iletmez. Suda çözünme davranışı da bileşiğin yapısına göre değişir: bazı kovalent maddeler suyla karışabilir veya çözünebilir, bazıları ise çözünmez. Bir maddenin suda çözünmesi, onun mutlaka iyonik olduğu anlamına gelmez; çözünme sırasında iyon oluşup oluşmadığı ve taneciklerin hareketli olup olmadığı ayrıca değerlendirilmelidir. Bağın kendisi ile moleküller arasında görülen çekimler aynı kavram değildir; moleküller arası etkileşimler ayrı bir konudur.
Temel örneklerle bağ türünü ayırt etme
Bir bileşiğin bağ türünü belirlerken önce bileşiği oluşturan atomların elektron alışverişi mi yoksa elektron ortaklaşması mı yaptığına bakılır. NaCl’de sodyum elektron verir, klor elektron alır ve Na+ ile Cl− iyonları oluşur; bu nedenle NaCl iyonik bağlı bir bileşiktir. Katı hâlde iyonik örgü oluşturması ve eridiğinde ya da suda çözündüğünde iletkenlik gösterebilmesi bu sınıflandırmayla uyumludur.
H₂O’da ise hidrojen ve oksijen atomları elektron çiftlerini ortaklaşa kullanır. Molekülün içinde O–H kovalent bağları bulunduğu için su kovalent bağlı bir bileşiktir. H₂ ve O₂ de aynı tür atomların elektron paylaşmasıyla oluşan kovalent bağlara örnektir. Kısaca elektron bir atomdan diğerine geçip iyonlar oluşuyorsa iyonik bağ, elektron çifti atomlar arasında ortak kullanılıyorsa kovalent bağ düşünülür. Elektronegatiflik, bir atomun bağ elektronlarını kendine çekme eğilimini ifade eder ve bağ türü hakkında ön fikir verebilir; ayrıntılı karşılaştırması ayrı bir konudur.
Sofra tuzu olan NaCl, iyonik bileşiklerin katı hâlde kristal yapı oluşturmasına ve suda çözündüğünde iyonları sayesinde elektrik iletebilmesine günlük yaşamdan bir örnektir. Su ise moleküllerinin içinde kovalent bağlar bulunan bir maddedir.
Bir bileşiği ayırt ederken yalnızca atom türlerine değil, elektronların davranışına bakılmalıdır: elektron alışverişi iyonik bağı, elektron ortaklaşması kovalent bağı gösterir. NaCl’de iyonik örgü; H₂O’da bağımsız kovalent moleküller bulunur.
Sık sorulan sorular
İyonik bağda elektronlar paylaşılır mı?
Hayır. İyonik bağda elektron bir atomdan diğerine aktarılır; elektron veren atom katyona, elektron alan atom anyona dönüşür.
Kovalent bağda iyon oluşur mu?
Kovalent bağın temelinde elektron ortaklaşması vardır. Atomlar elektron çiftlerini paylaşarak bağ kurar; bu nedenle iyonik bağdaki gibi temel oluşum basamağı elektron alışverişi değildir.
NaCl neden iyonik, H₂O neden kovalenttir?
NaCl’de sodyum elektronu klora aktarır ve Na+ ile Cl− iyonları oluşur. H₂O’da hidrojen ve oksijen elektron çiftlerini ortaklaşa kullanır.
İyonik bileşikler hangi hâllerde elektrik iletir?
Katı hâlde iyonlar sabit olduğu için genellikle iletmezler. Erimiş hâlde veya suda çözündüklerinde iyonlar hareket edebildiği için elektrik iletebilirler.
Kovalent maddelerin hepsi suda çözünür mü?
Hayır. Kovalent maddelerin suda çözünmesi maddeye göre değişir; bazıları çözünürken bazıları çözünmez.
- •Chemistry: Atoms First — Key Terms / Key Termsopenstax.org
- •Chemistry — Structure and General Properties of the Nonmetals / Structures of the Nonmetalsopenstax.org
- •Chemistry — Covalent Bonding / Electronegativityopenstax.org
- •openstax.orgopenstax.org
- •openstax.orgopenstax.org
- •openstax.orgopenstax.org