Zdieľam:
Charakteristiky a typy interatomických väzieb
odkaz interatomic je chemická väzba, ktorá sa vytvára medzi atómami a vytvára molekuly.
Aj keď sa dnes vedci vo všeobecnosti zhodujú v tom, že elektróny sa neotáčajú okolo jadra, v histórii sa predpokladalo, že každý elektrón obiehajúci okolo jadra atómu v samostatnej vrstve.
V súčasnosti vedci dospeli k záveru, že elektróny sa vznášajú v špecifických oblastiach atómu a netvoria obežné dráhy, avšak valenčná škrupina sa stále používa na opis dostupnosti elektrónov..
Linus Pauling prispel k modernému chápaniu chemickej väzby tým, že napísal knihu "Povaha chemickej väzby", kde zbieral nápady od Sir Isaac Newton, Étienne François Geoffroy, Edward Frankland a najmä Gilbert N. Lewis.
V ňom spojil fyziku kvantovej mechaniky s chemickou povahou elektronických interakcií, ktoré sa vyskytujú pri vytváraní chemických väzieb.
Paulingova práca bola zameraná na zistenie, že pravé iónové väzby a kovalentné väzby sú umiestnené na koncoch väzbového spektra a že väčšina chemických väzieb je rozdelená medzi tieto extrémy..
Pauling tiež vyvinul mobilnú stupnicu typu prepojenia, ktorá sa riadi elektronegativitou atómov zapojených do spojenia.
Paulingove nesmierne príspevky k nášmu modernému chápaniu chemického spájania viedli k tomu, že mu bola udelená Nobelova cena za "výskum povahy chemickej väzby a jej aplikácia na objasnenie štruktúry komplexných látok".
Živé bytosti sú tvorené atómami, ale vo väčšine prípadov sa tieto atómy neplávajú len individuálne. Namiesto toho sú zvyčajne v interakcii s inými atómami (alebo skupinami atómov).
Atómy môžu byť napríklad spojené silnými väzbami a organizované do molekúl alebo kryštálov. Alebo môžu vytvárať dočasné, slabé väzby s inými atómami, ktoré ich zasiahli.
Silné väzby, ktoré viažu molekuly a slabé väzby, ktoré vytvárajú dočasné spojenia, sú nevyhnutné pre chémiu našich tiel a pre existenciu samotného života..
Atómy majú tendenciu organizovať sa do najstabilnejších možných modelov, čo znamená, že majú tendenciu vyplniť alebo vyplniť svoje najvzdialenejšie elektrónové dráhy..
Spojia sa s inými atómami, aby to urobili. Sila, ktorá drží atómy spoločne v zbierkach známych ako molekuly, je známa ako chemická väzba.
Typy interatomických chemických väzieb
Kovové spojenie
Kovová väzba je sila, ktorá drží atómy spolu v čistej kovovej látke. Takáto pevná látka sa skladá z tesne balených atómov.
Vo väčšine prípadov sa vonkajšia elektrónová vrstva každého z atómov kovu prekrýva s veľkým počtom susedných atómov.
V dôsledku toho sa valenčné elektróny pohybujú kontinuálne od jedného atómu k druhému a nie sú spojené so žiadnym špecifickým párom atómov (Encyclopædia Britannica, 2016).
Kovy majú niekoľko vlastností, ktoré sú jedinečné, ako je schopnosť viesť elektrinu, nízku ionizačnú energiu a nízku elektronegativitu (takže sa ľahko vzdávajú elektrónov, to sú katióny).
Jeho fyzikálne vlastnosti zahŕňajú lesklý (svetlý) vzhľad a sú kujné a tvárné. Kovy majú kryštalickú štruktúru. Avšak kovy sú tiež kujné a tvárné.
V 19. storočí prišiel Paul Drüde s elektrónovou teóriou elektrónov modelovaním kovov ako zmesi atómových jadier (atómové jadrá = pozitívne jadrá + vnútorná vrstva elektrónov) a valenčné elektróny.
V tomto modeli sú valenčné elektróny voľné, delokalizované, mobilné a nie sú spojené s žiadnym konkrétnym atómom (Clark, 2017).
Iónová väzba
Iontové väzby sú v podstate elektrostatické. Vyskytujú sa vtedy, keď sa prvok s kladným nábojom spojí so záporne nabitým prvkom v dôsledku coulombických interakcií.
Prvky s nízkou ionizačnou energiou majú tendenciu ľahko strácať elektróny, zatiaľ čo prvky s vysokou elektronickou afinitou majú tendenciu získavať elektróny produkujúce katióny a anióny, ktoré sú tie, ktoré tvoria iónové väzby.
Zlúčeniny, ktoré vykazujú iónové väzby, tvoria iónové kryštály, v ktorých ióny kladných a záporných nábojov oscilujú blízko seba, ale nie vždy existuje priama 1-1 korelácia medzi pozitívnymi a negatívnymi iónmi..
Iónové väzby môžu byť typicky rozbité hydrogenáciou alebo pridaním vody do zlúčeniny (Wyzant, Inc., S.F.)..
Látky, ktoré sú držané pohromade iónovými väzbami (ako je chlorid sodný), sa môžu bežne rozdeliť na pravé nabité ióny, keď na ne pôsobí vonkajšia sila, napríklad keď sa rozpúšťajú vo vode..
Okrem toho v pevnej forme nie sú jednotlivé atómy priťahované individuálnym susedom, ale vytvárajú obrovské siete, ktoré sa navzájom priťahujú elektrostatickými interakciami medzi jadrom každého atómu a susednými valenčnými elektrónmi..
Sila príťažlivosti medzi susednými atómami dáva iónovým pevným látkam extrémne usporiadanú štruktúru známú ako iónová mriežka, kde sa častice s opačným nábojom navzájom vyrovnávajú a vytvárajú pevne viazanú tuhú štruktúru (Anthony Capri, 2003).
Kovalentná väzba
Kovalentná väzba nastáva, keď sú páry elektrónov zdieľané atómami. Atómy budú kovalentne viazané s inými atómami, aby získali väčšiu stabilitu, ktorá sa získa vytvorením úplnej elektrónovej vrstvy.
Zdieľaním svojich najvzdialenejších (valenčných) elektrónov môžu atómy vyplniť svoju vonkajšiu vrstvu elektrónov a získať stabilitu.
Aj keď sa hovorí, že atómy zdieľajú elektróny, keď tvoria kovalentné väzby, zvyčajne nezdieľajú elektróny rovnako. Len keď dva atómy toho istého elementu tvoria kovalentnú väzbu, zdieľané elektróny sa v skutočnosti zdieľajú rovnomerne medzi atómami.
Keď atómy rôznych prvkov zdieľajú elektróny cez kovalentnú väzbu, elektrón bude ťahaný viac smerom k atómu s väčšou elektronegativitou, čo vedie k polárnej kovalentnej väzbe.
V porovnaní s iónovými zlúčeninami majú kovalentné zlúčeniny zvyčajne nižšiu teplotu topenia a varu a majú menšiu tendenciu rozpúšťať sa vo vode..
Kovalentné zlúčeniny môžu byť v plynnom, kvapalnom alebo tuhom stave a nevedú elektrinu ani teplo (Camy Fung, 2015).
Vodíkové mostíky
Vodíkové väzby alebo vodíkové väzby sú slabé interakcie medzi atómom vodíka viazaným na elektronegatívny prvok s iným elektronegatívnym prvkom.
V polárnej kovalentnej väzbe obsahujúcej vodík (napríklad väzbu O-H v molekule vody) bude mať vodík mierny kladný náboj, pretože väzbové elektróny sú silnejšie ťahané smerom k druhému prvku.
V dôsledku tohto mierneho kladného náboja bude vodík priťahovaný akýmkoľvek susedným záporným nábojom (Khan, S.F.).
Odkazy Van der Waals
Sú to relatívne slabé elektrické sily, ktoré navzájom priťahujú neutrálne molekuly v plynoch, v skvapalnených a spevnených plynoch av takmer všetkých organických a pevných kvapalinách..
Sily sú pomenované pre holandského fyzika Johannesa Diderika van der Waalsa, ktorý v roku 1873 najprv postuloval tieto intermolekulárne sily vo vývoji teórie vysvetľujúcej vlastnosti reálnych plynov (Encyclopædia Britannica, 2016).
Van der Waalsove sily sú všeobecným pojmom, ktorý sa používa na definovanie príťažlivosti medzimolekulových síl medzi molekulami.
Existujú dva druhy Van der Waalsových síl: Londýnske disperzné sily, ktoré sú slabé a silnejšie dipólové a dipólové sily (Kathryn Rashe, 2017).
referencie
- Anthony Capri, A. D. (2003). Chemické väzby: Povaha chemického spojiva. Získané z visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, N. M. (2015, 11. august). Kovalentné väzby. Prevzaté z chem.libretexts chem.libretexts.org
- Clark, J. (2017, 25. február). Kovové lepenie. Prevzaté z chem.libretexts chem.libretexts.org
- Encyclopædia Britannica. (2016, 4. apríl). Kovová väzba. Prevzaté z britannica britannica.com.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 16. marec). Van der Waalsove sily. Prevzaté z britannica britannica.com
- Kathryn Rashe, L. P. (2017, 11. marec). Van der Waalsove sily. Prevzaté z chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Khan, S. (S.F.). Chemické väzby. Prevzaté z khanacademy khanacademy.org.
- Martinez, E. (2017, 24. apríl). Čo je atómová väzba? Prevzaté z sciencing sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). bonds. Prevzaté z wyzant wyzant.com.