Поділитися:
Характеристики та типи міжатомних посилань
The посилання міжатомний це хімічний зв'язок, що утворюється між атомами для отримання молекул.
Хоча сьогодні вчені загалом погоджуються, що електрони не обертаються навколо ядра, протягом всієї історії вважалося, що кожен електрон, що обертається навколо ядра атома в окремому шарі.
В даний час вчені прийшли до висновку, що електрони наводяться в певних ділянках атома і не утворюють орбіт, однак валентна оболонка досі використовується для опису наявності електронів.
Лінус Паулінг зробив свій внесок у сучасне розуміння хімічних зв'язків, написавши книгу "Характер хімічного зв'язку", де зібрав ідеї сера Ісака Ньютона, Етьєна Франсуа Джеффруа, Едварда Франкленда та, зокрема, Гілберта Н. Льюїса..
У ньому він пов'язував фізику квантової механіки з хімічною природою електронних взаємодій, які виникають при хімічних зв'язках.
Робота Полінга зосереджена на встановленні того, що справжні іонні зв'язки та ковалентні зв'язки розташовані на кінцях спектра зв'язування, і що більшість хімічних зв'язків класифікуються між цими крайнощами..
Паулінг також розробив мобільний масштаб типу зв'язку, керований електронегативністю атомів, що беруть участь у зв'язку.
Величезний внесок Полінга в наше сучасне розуміння хімічних зв'язків призвів до того, що він отримав Нобелівську премію 1954 року за "дослідження природи хімічного зв'язку та його застосування для з'ясування структури складних речовин".
Живі істоти складаються з атомів, але в більшості випадків ці атоми не просто плавають індивідуально. Замість цього вони зазвичай взаємодіють з іншими атомами (або групами атомів).
Наприклад, атоми можуть бути з'єднані сильними зв'язками і організовані в молекули або кристали. Або вони можуть утворювати тимчасові, слабкі зв'язки з іншими атомами, які потрапляють в них.
Як сильні зв'язки, що зв'язують молекули, так і слабкі зв'язки, які створюють тимчасові зв'язки, є суттєвими для хімії наших тіл і для існування самого життя..
Атоми, як правило, організовуються в найбільш стабільні моделі, що означає, що вони мають тенденцію заповнювати або заповнювати свої зовнішні електронні орбіти.
Вони приєднуються до інших атомів, щоб зробити саме це. Сила, яка утримує атоми в колекціях, відомих як молекули, відома як хімічний зв'язок.
Види міжатомних хімічних зв'язків
Металеві ланки
Металева зв'язок - це сила, яка утримує атоми разом у чистому металевому речовині. Таке тверде тіло складається з щільно упакованих атомів.
У більшості випадків зовнішній електронний шар кожного з атомів металу перекривається з великою кількістю сусідніх атомів.
Як наслідок, валентні електрони безперервно рухаються від одного атома до іншого і не пов'язані з певною парою атомів (Encyclopædia Britannica, 2016).
Метали володіють декількома унікальними якостями, такими як здатність проводити електрику, низьку енергію іонізації і низьку електронегативність (тому вони легко віддають електрони, тобто вони є катіонами).
Його фізичні властивості включають блискучий (яскравий) вигляд, ковкий і пластичний. Метали мають кристалічну структуру. Однак метали також ковкі і пластичні.
У 1900-х роках Пол Дрюде придумав електронну теорію електронів, моделюючи метали як суміш атомних ядер (атомні ядра = позитивні ядра + внутрішній шар електронів) і валентні електрони.
У цій моделі валентні електрони вільні, делокалізовані, рухливі і не пов'язані з яким-небудь конкретним атомом (Clark, 2017).
Іонний зв'язок
Іонні зв'язки носять електростатичний характер. Вони виникають, коли елемент з позитивним зарядом з'єднує негативно заряджений за рахунок кулонівських взаємодій.
Елементи з низькими енергіями іонізації мають тенденцію легко втрачати електрони, тоді як елементи з високою електронною спорідненістю мають тенденцію до отримання електронів, що продукують відповідно катіони і аніони, які утворюють іонні зв'язки.
Сполуки, які показують іонні зв'язки, утворюють іонні кристали, в яких іони позитивних і негативних зарядів коливаються поблизу один від одного, але не завжди існує пряма кореляція 1-1 між позитивними і негативними іонами..
Іонні зв'язки зазвичай можуть бути розбиті шляхом гідрування або додавання води до з'єднання (Wyzant, Inc., S.F.).
Речовини, які утримуються разом іонними зв'язками (такими як хлорид натрію), зазвичай можуть бути розділені на справжні іони, коли зовнішня сила діє на них, наприклад, коли вони розчиняються у воді..
Крім того, у твердій формі окремі атоми не притягуються окремим сусідом, а утворюють гігантські мережі, які притягують один одного електростатичними взаємодіями між ядром кожного атома і сусідніми валентними електронами..
Сила тяжіння між сусідніми атомами надає іонним твердим речовинам надзвичайно впорядковану структуру, відому як іонна сітка, де частинки з протилежним зарядом вирівнюються один з одним для створення жорстко зв'язаної жорсткої структури (Anthony Capri, 2003)..
Ковалентний зв'язок
Ковалентний зв'язок відбувається, коли пари електронів поділяються атомами. Атоми будуть ковалентно зв'язані з іншими атомами, щоб отримати більшу стабільність, яка виходить при формуванні повного електронного шару.
Поділяючи свої зовнішні (валентні) електрони, атоми можуть заповнювати свій зовнішній шар електронами і отримувати стабільність.
Хоча кажуть, що атоми розділяють електрони, коли вони утворюють ковалентні зв'язки, вони зазвичай не розподіляють електрони однаково. Тільки тоді, коли два атоми одного елемента утворюють ковалентную зв'язок, спільні електрони діляться порівну між атомами.
Коли атоми різних елементів розділяють електрони через ковалентний зв'язок, електрон більше буде звертатися до атома з більшою електронегативністю, що призводить до полярної ковалентної зв'язку..
У порівнянні з іонними сполуками ковалентні сполуки зазвичай мають більш низьку температуру плавлення і кипіння і мають меншу тенденцію до розчинення у воді.
Ковалентні сполуки можуть перебувати в газовому, рідкому або твердому стані і не проводять електрику або теплову енергію (Camy Fung, 2015).
Водневі мости
Водневі зв'язки або водневі зв'язки є слабкими взаємодіями між атомом водню, приєднаним до електронегативного елемента з іншим електронегативним елементом.
У полярній ковалентній зв'язку, що містить водень (наприклад, зв'язок O-H у молекулі води), водень буде мати незначний позитивний заряд, оскільки зв'язуючі електрони сильніше тягнуться до іншого елемента.
Завдяки цьому незначному позитивному заряду водень буде залучений будь-яким сусіднім негативним зарядом (Khan, S.F.).
Посилання Ван-дер-Ваальса
Це відносно слабкі електричні сили, які притягують один до одного нейтральні молекули в газах, в зріджених і затверділих газах і практично в усіх органічних і твердих рідинах.
Сили названі по імені голландського фізика Йоханнеса Дідеріка ван-дер-Ваальса, який в 1873 році вперше постулював ці міжмолекулярні сили в розробці теорії для пояснення властивостей реальних газів (Encyclopædia Britannica, 2016).
Сили Ван-дер-Ваальса є загальним терміном, що використовується для визначення притягання міжмолекулярних сил між молекулами.
Існують два види сил Ван-дер-Ваальса: сили дисперсії Лондона, які є слабкими і сильнішими диполь-дипольними силами (Kathryn Rashe, 2017).
Список літератури
- Ентоні Капрі, А. Д. (2003). Хімічне зв'язування: природа хімічної зв'язки. Отримано від visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, Н. М. (2015, 11 серпня). Ковалентні зв'язки. Взяті з chem.libretexts chem.libretexts.org
- Кларк, Дж. (2017, 25 лютого). Металеве склеювання. Взяті з chem.libretexts chem.libretexts.org
- Енциклопедія Британіка. (2016, 4 квітня). Металевий зв'язок. Взяті з Британії britannica.com.
- Енциклопедія Британіка. (2016, 16 березня). Сили Ван-дер-Ваальса. Взяті з Британії britannica.com
- Кетрін Раше, Л. П. (2017, 11 березня). Сили Ван-дер-Ваальса. Взяті з chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Хан, С. (S.F.). Хімічні зв'язки. Взяті з khanacademy khanacademy.org.
- Мартінес, Е. (2017, 24 квітня). Що таке атомне склеювання? Взяті з sciencing sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). Облігації. Взяті з wyzant wyzant.com.