Merkmale und Typen von Interatomic Links



Die Link interatomisch Es ist die chemische Bindung, die zwischen Atomen gebildet wird, um Moleküle zu erzeugen.

Obwohl die Wissenschaftler heute einig, dass die Elektronen den Kern entlang Geschichte umkreist wurde angenommen, dass jedes Elektron den Kern eines Atoms in einer separaten Ebene in Umlauf bringt.

Abbildung 1: Atome interagieren durch chemische Bindungen miteinander.

Heute haben Wissenschaftler festgestellt, dass Elektronen Atom schweben und keine spezifischen Orbits Bereiche sind jedoch die Valenzschale wird noch verwendet, um die Verfügbarkeit von Elektronen zu beschreiben.

Linus Pauling trugen zum modernen Verständnis der chemischen Bindung in das Schreiben des Buches „Die Natur der chemischen Bindung“, wo er Ideen von Sir Isaac Newton gesammelt, Étienne François Geoffroy, Edward Frankland und besonders Gilbert N. Lewis.

Darin verknüpfte er die Physik der Quantenmechanik mit der chemischen Natur der elektronischen Wechselwirkungen, die bei chemischen Bindungen entstehen.

Pauling Arbeit konzentrierte sich auf die Gründung der wahren ionische und kovalente Bindungen an den Enden eines Verbindungsspektrums sind, und dass die meisten chemischen Bindungen zwischen diesen beiden Extremen eingestuft.

Pauling entwickelte auch eine mobile Skala des Verbindungstyps, die von der Elektronegativität der an der Bindung beteiligten Atome bestimmt wird.

Pauling immense Beiträge zu unserem modernen Verständnis der chemischen Bindung führte ihm den Nobelpreis 1954 für die Gewährung „Erforschung der Natur der chemischen Bindung und ihre Anwendung auf die Aufklärung der Struktur komplexer Substanzen.“

Lebewesen bestehen aus Atomen, aber in den meisten Fällen schwimmen diese Atome nicht nur einzeln. Stattdessen interagieren sie normalerweise mit anderen Atomen (oder Gruppen von Atomen).

Zum Beispiel können Atome durch starke Bindungen verbunden und in Molekülen oder Kristallen organisiert sein. Oder sie können temporäre, schwache Bindungen mit anderen Atomen bilden, die mit ihnen kollidieren.

Sowohl die starken Bindungen, die die Moleküle binden, als auch die schwachen Bindungen, die temporäre Verbindungen schaffen, sind für die Chemie unseres Körpers und für die Existenz des Lebens selbst wesentlich.

Atome sind in der Regel in den stabilsten möglichen Mustern organisiert werden, das heißt, sie haben eine Tendenz, ihre vollständigen oder äußerste Elektronenbahnen zu füllen.

Sie verbinden sich mit anderen Atomen, um genau das zu tun. Die Kraft, die Atome in Sammlungen zusammenhält, die als Moleküle bekannt sind, ist als chemische Bindung bekannt.

Arten von interatomaren chemischen Bindungen

Metallische Verbindung

Die Metallbindung ist die Kraft, die die Atome in einer reinen metallischen Substanz zusammenhält. Ein solcher Feststoff besteht aus dicht gepackten Atomen.

In den meisten Fällen überlappt die äußerste Elektronenschicht jedes der Metallatome mit einer großen Anzahl von benachbarten Atomen.

Als Ergebnis bewegen sich die Valenzelektronen kontinuierlich ein Atom zu einem anderen und sind nicht mit einem bestimmten Paar von Atomen (Encyclopaedia Britannica, 2016) assoziiert.

Abbildung 2: Darstellung einer Metallverbindung

Metalle mehrere Eigenschaften, die einzigartig sind, wie die Fähigkeit, Strom, eine niedrige Ionisierungsenergie und niedrige Elektronegativität führen (so dass Elektronen leicht spenden, das heißt, sie sind Kationen).

Seine physikalischen Eigenschaften umfassen eine glänzende (helle) Erscheinung und sind verformbar und duktil. Die Metalle haben eine kristalline Struktur. Metalle sind jedoch auch verformbar und duktil.

In den 1900er Jahren entstand Paul Drude-Theorie mit Meer von Elektronen durch Metalle als Mischung von Atomkernen (Kern + = positive Kerne innere Schicht aus Elektronen) und Valenzelektronen modellieren.

In diesem Modell sind Valenzelektronen frei, delokalisiert, beweglich und nicht mit einem bestimmten Atom assoziiert (Clark, 2017).

Ionenbindung

Die Ionenbindungen sind elektrostatischer Natur. Sie treten auf, wenn ein Element mit einer positiven Ladung aufgrund von Coulomb-Wechselwirkungen an ein negativ geladenes Element anschließt.

Elemente mit geringer Ionisationsenergie neigen Elektronen leicht zu verlieren, während Elemente mit hohen Elektronenaffinität neigen Herstellung Kationen und Anionen zu gewinnen, jeweils, die diejenigen, die ionischen Bindungen bilden.

Verbindungen, die eine ionische Form Ionenkristalle, in denen Ionen der positiven und negativen Ladungen liegen nahe beieinander, aber nicht immer eine direkte Korrelation zwischen 01/01 positiven und negativen Ionen.

Ionenbindungen können typischerweise durch Hydrierung oder die Zugabe von Wasser zu einer Verbindung (Wyzant, Inc., S.F.) aufgebrochen werden.

Substanzen, die miteinander durch ionische Bindungen gehalten werden (wie Natriumchlorid) in Echt geladene Ionen üblicherweise getrennt, wenn auf sie eine äußere Kraft, wie beispielsweise beim Auflösen in Wasser beaufschlagt.

Außerdem werden die einzelnen Atome in fester Form nicht von einem einzelnen Nachbarn angezogen, sondern bilden riesige Netzwerke, die durch die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen dem Kern jedes Atoms und den benachbarten Valenzelektronen zueinander hingezogen werden.

Die Anziehungskraft zwischen den benachbarten Atomen verleiht den ionischen Festkörpern eine extrem geordnete Struktur, die als ionisches Gitter bekannt ist, wobei die Teilchen mit entgegengesetzter Ladung so ausgerichtet sind, dass sie eine feste, fest verbundene Struktur bilden (Anthony Capri, 2003).

Abbildung 3: Natriumchloridkristall

Kovalente Bindung

Die kovalente Bindung tritt auf, wenn die Elektronenpaare von den Atomen geteilt werden. Die Atome werden kovalent mit anderen Atomen verknüpft, um mehr Stabilität zu erhalten, was durch Bildung einer vollständigen Elektronenhülle erreicht wird.

Indem sie ihre äußersten (Valenz-) Elektronen teilen, können Atome ihre äußere Elektronenschicht füllen und Stabilität gewinnen.

Abbildung 4: Lewis-Diagramm der kovalenten Bindung des Stickstoffmoleküls

Obwohl gesagt wird, dass Atome Elektronen teilen, wenn sie kovalente Bindungen bilden, teilen sie normalerweise nicht gleichmäßig Elektronen. Nur wenn zwei Atome desselben Elements eine kovalente Bindung bilden, sind die geteilten Elektronen tatsächlich gleichmäßig unter den Atomen geteilt.

Wenn die Atome verschiedener Elemente Elektronen durch die kovalente Bindung teilen, wird das Elektron mehr zum Atom mit der größeren Elektronegativität gezogen, was zu einer polaren kovalenten Bindung führt.

Im Vergleich zu ionischen Verbindungen haben die kovalenten Verbindungen üblicherweise einen niedrigeren Schmelz- und Siedepunkt und neigen weniger dazu, sich in Wasser zu lösen.

Kovalente Verbindungen können gasförmig, flüssig oder fest sein und leiten weder Strom noch Wärme gut (Camy Fung, 2015).

Wasserstoffbrücken

Abbildung 5: Wasserstoffbrücken zwischen zwei Wassermolekülen

Wasserstoffbrücken oder Wasserstoffbrücken sind schwache Wechselwirkungen zwischen einem an ein elektronegatives Element gebundenen Wasserstoffatom und einem anderen elektronegativen Element.

In einer polaren kovalenten Bindung, die Wasserstoff enthält (zum Beispiel eine OH-Bindung in einem Wassermolekül), wird der Wasserstoff eine leichte positive Ladung haben, weil die Bindungselektronen stärker zu dem anderen Element gezogen werden.

Aufgrund dieser leichten positiven Ladung wird Wasserstoff durch irgendeine benachbarte negative Ladung (Khan, S. F.) angezogen.

Links von Van der Waals

Sie sind relativ schwache elektrische Kräfte, die in Gasen, in verflüssigten und erstarrten Gasen und in fast allen organischen und festen Flüssigkeiten neutrale Moleküle anziehen.

Die Kräfte werden nach dem holländischen Physiker Johannes Diderik van der Waals benannt, der diese intermolekularen Kräfte 1873 erstmals in der Entwicklung einer Theorie zur Erklärung der Eigenschaften von realen Gasen postulierte (Encyclopædia Britannica, 2016).

Van-der-Waals-Kräfte sind eine allgemeine Bezeichnung für die Anziehung intermolekularer Kräfte zwischen Molekülen.

Es gibt zwei Arten von Van-der-Waals-Kräften: die London-Dispersionskräfte, die schwache und stärkere Dipol-Dipol-Kräfte sind (Kathryn Rashe, 2017).

Referenzen

  1. Anthony Capri, A. D. (2003). Chemische Bindung: Die Art der chemischen Bindung. Von visionlearning visionlearning.com
  2. Camy Fung, N. M. (2015, 11. August). Kovalente Bindungen. Entnommen aus chem.libretexts chem.libretexts.org
  3. Clark, J. (2017, 25. Februar). Metallische Bindung. Entnommen aus chem.libretexts chem.libretexts.org
  4. Encyclopædia Britannica. (2016, 4. April). Metallische Bindung. Genommen von britannica britannica.com.
  5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. März). Van-der-Waals-Kräfte. Genommen von britannica britannica.com
  6. Kathryn Rashe, L. P. (2017, 11. März). Van-der-Waals-Kräfte. Entnommen aus chem.libretexts chem.libretexts.org.
  7. Khan, S. (S. F.). Chemische Bindungen. Genommen von khanacademy khanacademy.org.
  8. Martinez, E. (2017, 24. April). Was ist Atomverbindung? Genommen von sciencing scening.com.
  9. Wyzant, Inc. (S. F.). Anleihen. Genommen von wyzant wyzant.com.