Поделиться:
Характеристики и типы межатомных связей
ссылка внутриатомный это химическая связь, которая образуется между атомами, чтобы произвести молекулы.
Хотя сегодня ученые в целом согласны с тем, что электроны не вращаются вокруг ядра, на протяжении всей истории считалось, что каждый электрон вращается вокруг ядра атома в отдельном слое..
В настоящее время ученые пришли к выводу, что электроны парят в определенных областях атома и не образуют орбит, однако валентная оболочка все еще используется для описания доступности электронов..
Линус Полинг внес вклад в современное понимание химической связи, написав книгу «Природа химической связи», где он собрал идеи сэра Исаака Ньютона, Этьена Франсуа Жоффруа, Эдварда Франкленда и, в частности, Гилберта Н. Льюиса..
В нем он связал физику квантовой механики с химической природой электронных взаимодействий, возникающих при создании химических связей..
Работа Полинга была сосредоточена на установлении того, что истинные ионные и ковалентные связи расположены на концах спектра связывания, и что большинство химических связей классифицируются между этими крайностями..
Полинг также разработал мобильную шкалу типа связи, определяемую электроотрицательностью атомов, участвующих в ссылке..
Огромный вклад Полинга в наше современное понимание химической связи привел к тому, что он был награжден Нобелевской премией 1954 года за «исследование природы химической связи и ее применение для выяснения структуры сложных веществ».
Живые существа состоят из атомов, но в большинстве случаев эти атомы не просто плавают индивидуально. Вместо этого они обычно взаимодействуют с другими атомами (или группами атомов).
Например, атомы могут быть связаны сильными связями и организованы в молекулы или кристаллы. Или они могут образовывать временные, слабые связи с другими атомами, которые поражают их.
Как сильные связи, которые связывают молекулы, так и слабые связи, которые создают временные связи, важны для химии нашего тела и для существования самой жизни..
Атомы имеют тенденцию организовывать себя в максимально устойчивые структуры, что означает, что они имеют тенденцию заполнять или заполнять свои внешние электронные орбиты.
Они объединяются с другими атомами, чтобы сделать это. Сила, которая удерживает атомы вместе в коллекциях, известных как молекулы, известна как химическая связь.
Типы межатомных химических связей
Металлическая ссылка
Металлическая связь - это сила, которая удерживает атомы вместе в чистом металлическом веществе. Такое тело состоит из плотно упакованных атомов.
В большинстве случаев внешний электронный слой каждого из атомов металла перекрывается с большим количеством соседних атомов.
Как следствие, валентные электроны непрерывно перемещаются от одного атома к другому и не связаны с какой-либо конкретной парой атомов (Encyclopædia Britannica, 2016).
У металлов есть несколько уникальных качеств, таких как способность проводить электричество, низкая энергия ионизации и низкая электроотрицательность (поэтому они легко отдают электроны, то есть они являются катионами).
Его физические свойства включают блестящий (яркий) внешний вид, податливы и пластичны. Металлы имеют кристаллическую структуру. Тем не менее, металлы также податливы и пластичны.
В 1900-х годах Пол Дрюде придумал электронную теорию электронов, моделируя металлы как смесь атомных ядер (атомные ядра = положительные ядра + внутренний слой электронов) и валентных электронов..
В этой модели валентные электроны свободны, делокализованы, подвижны и не связаны с каким-либо конкретным атомом (Clark, 2017).
Ионная связь
Ионные связи имеют электростатический характер. Они происходят, когда элемент с положительным зарядом присоединяется к отрицательно заряженному из-за кулоновских взаимодействий.
Элементы с низкой энергией ионизации имеют тенденцию легко терять электроны, в то время как элементы с высоким электронным сродством имеют тенденцию получать электроны, образующие соответственно катионы и анионы, которые образуют ионные связи..
Соединения, которые показывают ионные связи, образуют ионные кристаллы, в которых ионы положительного и отрицательного зарядов колеблются рядом друг с другом, но не всегда существует прямая 1-1 корреляция между положительными и отрицательными ионами.
Ионные связи обычно могут быть разорваны путем гидрирования или добавления воды к соединению (Wyzant, Inc., S.F.).
Вещества, которые удерживаются вместе ионными связями (такими как хлорид натрия), обычно могут быть разделены на истинно заряженные ионы, когда на них действует внешняя сила, например, когда они растворяются в воде..
Кроме того, в твердой форме отдельные атомы не притягиваются отдельным соседом, а образуют гигантские сети, которые притягивают друг друга электростатическими взаимодействиями между ядром каждого атома и соседними валентными электронами..
Сила притяжения между соседними атомами дает ионным твердым телам чрезвычайно упорядоченную структуру, известную как ионная сетка, где частицы с противоположным зарядом выравниваются друг с другом, чтобы создать жестко связанную жесткую структуру (Anthony Capri, 2003).
Ковалентная связь
Ковалентная связь возникает, когда пары электронов делятся между атомами. Атомы будут ковалентно связаны с другими атомами, чтобы получить большую стабильность, которая получается путем формирования полного электронного слоя.
Обмениваясь самыми внешними (валентными) электронами, атомы могут заполнить свой внешний слой электронов и получить стабильность.
Хотя говорят, что атомы разделяют электроны, когда они образуют ковалентные связи, они обычно не делят электроны одинаково. Только когда два атома одного и того же элемента образуют ковалентную связь, общие электроны фактически делятся поровну между атомами.
Когда атомы разных элементов имеют общие электроны через ковалентную связь, электрон будет притягиваться больше к атому с большей электроотрицательностью, что приведет к полярной ковалентной связи.
По сравнению с ионными соединениями ковалентные соединения обычно имеют более низкую температуру плавления и кипения и имеют меньшую тенденцию растворяться в воде..
Ковалентные соединения могут находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии и плохо проводить электричество или нагрев (Camy Fung, 2015).
Водородные мосты
Водородные связи или водородные связи представляют собой слабые взаимодействия между атомом водорода, присоединенным к электроотрицательному элементу с другим электроотрицательным элементом.
В полярной ковалентной связи, содержащей водород (например, связь O-H в молекуле воды), водород будет иметь небольшой положительный заряд, поскольку связывающие электроны сильнее притягиваются к другому элементу.
Из-за этого небольшого положительного заряда водород будет притягиваться любым соседним отрицательным зарядом (Khan, S.F.).
Ссылки Ван дер Ваальса
Это относительно слабые электрические силы, которые притягивают нейтральные молекулы друг к другу в газах, в сжиженных и затвердевших газах и почти во всех органических и твердых жидкостях..
Силы названы в честь голландского физика Йоханнеса Дидерика ван дер Ваальса, который в 1873 году впервые постулировал эти межмолекулярные силы при разработке теории, объясняющей свойства реальных газов (Encyclopædia Britannica, 2016)..
Силы Ван-дер-Ваальса - это общий термин, используемый для определения притяжения межмолекулярных сил между молекулами..
Существует два вида сил Ван-дер-Ваальса: лондонские дисперсионные силы, которые являются слабыми и более сильными диполь-дипольными силами (Kathryn Rashe, 2017).
ссылки
- Энтони Капри, А. Д. (2003). Химическая связь: природа химической связи. Получено от visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, N.M. (2015, 11 августа). Ковалентные облигации. Взято из chem.libretexts chem.libretexts.org
- Кларк Дж. (2017, 25 февраля). Металлическое соединение. Взято из chem.libretexts chem.libretexts.org
- Энциклопедия Британника. (2016, 4 апреля). Металлическая связь. Взято с британки britannica.com.
- Энциклопедия Британника. (2016, 16 марта). Силы Ван дер Ваальса. Взято с британки britannica.com
- Кэтрин Раш, Л.П. (2017, 11 марта). Ван дер Ваальс Сил. Взято из chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Хан, С. (С.Ф.). Химические связи. Взято с ханакадемии khanacademy.org.
- Мартинес, Э. (2017, 24 апреля). Что такое атомная связь? Взято из науки sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). облигации. Взято с wyzant wyzant.com.