Дял:
Характеристики и типове междуатомни връзки
на връзка interatomic е химичната връзка, която се образува между атомите, за да произведе молекулите.
Въпреки че днес учените са съгласни, че електроните не се въртят около ядрото, през цялата история се смяташе, че всеки електрон, обикалящ около ядрото на атома в отделен слой.
Днес учените са стигнали до заключението, че електроните се задържат в специфични области на атома и не образуват орбити, но валентната обвивка все още се използва за описание на наличието на електрони..
Линус Паулинг допринася за съвременното разбиране за химическото свързване, като пише книгата "Природата на химичната връзка", където събира идеи от сър Исак Нютон, Етиен Франсоа Джефрой, Едуард Франкланд и по-специално Гилбърт Н. Луис..
В него той свързва физиката на квантовата механика с химическата природа на електронните взаимодействия, които се случват при химичните връзки.
Работата на Полинг се фокусира върху установяването, че истинските йонни връзки и ковалентните връзки са разположени в края на спектъра на свързване и че повечето химически връзки са класифицирани между тези крайности..
Полинг също разработи мобилна скала на типа на връзката, управлявана от електроотрицателността на атомите, включени в връзката.
Огромният принос на Полинг за нашето съвременно разбиране за химическото свързване доведе до това, че той е награден с Нобеловата награда от 1954 г. за „изследване на естеството на химическото свързване и неговото приложение за изясняване на структурата на сложните вещества“.
Живите същества са съставени от атоми, но в повечето случаи тези атоми не само плават поотделно. Вместо това те обикновено взаимодействат с други атоми (или групи от атоми).
Например, атомите могат да бъдат свързани чрез силни връзки и организирани в молекули или кристали. Или могат да образуват временни, слаби връзки с други атоми, които ги удрят.
И двете силни връзки, които свързват молекулите и слабите връзки, които създават временни връзки, са от съществено значение за химията на нашите тела и за съществуването на самия живот..
Атомите са склонни да се организират в най-стабилните възможни модели, което означава, че те имат тенденция да запълват или запълват своите най-външни електронни орбити.
Те се свързват с други атоми, за да направят точно това. Силата, която държи атомите заедно в колекции, известни като молекули, е известна като химическа връзка.
Видове междуатомни химични връзки
Метална връзка
Металната връзка е силата, която държи атомите заедно в чисто метално вещество. Такова твърдо вещество се състои от плътно опаковани атоми.
В повечето случаи най-външният електронен слой на всеки от металните атоми се припокрива с голям брой съседни атоми.
Вследствие на това валентните електрони непрекъснато се движат от един атом към друг и не са свързани с някаква специфична двойка атоми (Encyclopædia Britannica, 2016).
Металите имат няколко качества, които са уникални, като способността за провеждане на електричество, ниска енергия на йонизацията и ниска електронегативност (така че те лесно се отказват от електрони, т.е..
Неговите физически свойства включват лъскав (ярък) вид и са ковък и пластичен. Металите имат кристална структура. Въпреки това, металите също са ковък и пластичен.
През 1900 г. Пол Дрюде излезе с електронната теория на електроните чрез моделиране на метали като смес от атомни ядра (атомни ядра = положителни ядра + вътрешен слой от електрони) и валентни електрони.
В този модел валентните електрони са свободни, делокализирани, мобилни и не са свързани с никакъв конкретен атом (Clark, 2017).
Йонна връзка
Йонните връзки са електростатични по природа. Те възникват, когато елемент с положителен заряд се присъедини към отрицателно заредена поради кулоновски взаимодействия.
Елементите с ниски енергии на йонизация имат склонност да губят електроните лесно, докато елементите с висок електронен афинитет имат склонност да получават електрони, произвеждащи съответно катиони и аниони, които образуват йонните връзки..
Съединения, които показват йонни връзки образуват йонни кристали, в които йони на положителни и отрицателни заряди осцилират близо един до друг, но не винаги има пряка 1-1 корелация между положителните и отрицателните йони..
Йонните връзки могат типично да бъдат прекъснати чрез хидрогениране, или добавянето на вода към съединение (Wyzant, Inc., S.F.).
Веществата, които се държат заедно от йонни връзки (като натриев хлорид), обикновено могат да бъдат разделени на истински заредени йони, когато върху тях действа външна сила, например когато се разтварят във вода..
Освен това, в твърда форма, отделните атоми не се привличат от отделен съсед, а образуват гигантски мрежи, които се привличат взаимно чрез електростатичните взаимодействия между ядрото на всеки атом и съседните валентни електрони..
Силата на привличане между съседните атоми дава на йонните твърди частици изключително подредена структура, известна като йонна мрежа, където частиците с противоположен заряд се подравняват помежду си, за да се създаде плътно свързана твърда структура (Anthony Capri, 2003)..
Ковалентна връзка
Ковалентната връзка възниква, когато двойките електрони се споделят от атомите. Атомите ще бъдат ковалентно свързани с други атоми, за да получат повече стабилност, която се получава чрез образуване на пълен електронен слой.
Като споделят своите най-външни (валентни) електрони, атомите могат да запълнят външния си слой от електрони и да получат стабилност.
Въпреки че се казва, че атомите споделят електрони, когато образуват ковалентни връзки, те обикновено не разделят електроните еднакво. Само когато два атома от един и същ елемент образуват ковалентна връзка, споделените електрони действително се разпределят еднакво между атомите.
Когато атомите на различни елементи споделят електрони през ковалентната връзка, електронът ще бъде изтеглен повече към атома с по-голямата електроотрицателност, водеща до полярна ковалентна връзка..
В сравнение с йонните съединения, ковалентните съединения обикновено имат по-ниска точка на топене и кипене и имат по-малка склонност да се разтварят във вода..
Ковалентните съединения могат да бъдат в газообразно, течно или твърдо състояние и да не извършват електричество или топлина добре (Camy Fung, 2015).
Водородни мостове
Водородните връзки или водородните връзки са слаби взаимодействия между водороден атом, прикрепен към електроотрицателен елемент, с друг електроотрицателен елемент.
В полярна ковалентна връзка, съдържаща водород (например, О-Н връзка във водната молекула), водородът ще има лек положителен заряд, тъй като свързващите електрони се изтеглят по-силно към другия елемент.
Поради този лек положителен заряд, водородът ще бъде привлечен от всеки съседен отрицателен заряд (Khan, S.F.).
Връзки на Ван дер Ваалс
Те са относително слаби електрически сили, които привличат неутрални молекули един към друг в газове, в втечнени и втвърдени газове и в почти всички органични и твърди течности..
Силите са наречени на холандския физик Йоханес Дидерик ван дер Ваалс, който през 1873 г. първоначално постулира тези междумолекулни сили при разработването на теория за обяснение на свойствата на реалните газове (Encyclopædia Britannica, 2016).
Силите на Ван дер Ваалс е общ термин, използван за определяне на привличането на междумолекулни сили между молекулите.
Има два вида сили на Ван дер Ваалс: лондонските дисперсионни сили, които са слаби и по-силни диполно-диполни сили (Kathryn Rashe, 2017).
препратки
- Антъни Капри, А. Д. (2003). Химично свързване: естеството на химичното свързване. Взето от visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, N. M. (2015, 11 август). Ковалентни облигации. Взето от chem.libretexts chem.libretexts.org
- Кларк, Дж. (2017, 25 февруари). Металическо залепване. Взето от chem.libretexts chem.libretexts.org
- Енциклопедия Британика. (2016, 4 април). Метална връзка. Взети от britannica britannica.com.
- Енциклопедия Британика. (2016, 16 март). Силите на Ван дер Ваалс. Взети от britannica britannica.com
- Катрин Раше, Л. П. (2017, 11 март). Сили на Ван дер Ваалс. Взето от chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Khan, S. (S.F.). Химични връзки. Взето от khanacademy khanacademy.org.
- Мартинес, Е. (2017, 24 април). Какво е атомно свързване? Взето от sciencing sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). облигации. Взети от wyzant wyzant.com.