Συντονίστε Παραδείγματα Ομολόγων

Όλα τα έμβια όντα αποτελούνται από άτομα. Συχνά αλληλεπιδρούν με άλλα άτομα και μόρια. Τα άτομα, για παράδειγμα, μπορεί να συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρές συνδέσεις και να διατάσσονται σε μόρια ή κρυστάλλους. Εναλλακτικά, μπορεί να κάνουν αδύναμες, προσωρινές συνδέσεις με άλλα άτομα που συγκρούονται μεταξύ τους. Η χημεία του σώματός μας, και η ίδια η ζωή, απαιτεί ισχυρούς δεσμούς που συγκρατούν τα μόρια ενωμένα και ασθενέστερους που δημιουργούν προσωρινές συνδέσεις. Υπάρχουν πολλοί τύποι ομολόγων, ένας από αυτούς, ένας ομόλογος συντεταγμένων, καλύπτεται παρακάτω.

Σύνδεση συντονισμού

Ένας δεσμός συντεταγμένων είναι ένα άλλο όνομα για έναν δοτικό δεσμό. Είναι ένας ομοιοπολικός δεσμός (που μοιράζεται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων) όπου και τα δύο ηλεκτρόνια προέρχονται από το ίδιο άτομο. Ο σχηματισμός ενός ομοιοπολικού δεσμού συμβαίνει όταν δύο άτομα μοιράζονται δύο ηλεκτρόνια. Τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους επειδή και οι δύο πυρήνες προσελκύουν ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. Κατά την ανάπτυξη ενός ομοιοπολικού δεσμού, κάθε άτομο παρέχει ένα ηλεκτρόνιο στον δεσμό, αλλά αυτό δεν είναι υποχρεωτικό.

Τα άτομα συντεταγμένων δεσμών ανακατανέμουν τα ηλεκτρόνια για να ικανοποιήσουν τον κανόνα της οκτάδας. Αυτός ο κανόνας υπαγορεύει ότι κάθε άτομο πρέπει να χάσει, να αποκτήσει ή να μοιραστεί ηλεκτρόνια για να έχει ένα πλήρες σθένος οκτώ ηλεκτρονίων στο εξωτερικό του περίβλημα, όπως και κάθε άλλη ομοιοπολική σύνδεση. Δεδομένου ότι έχει μόνο ένα τροχιακό 1s, το εξωτερικό του σθένος είναι πλήρες όταν έχει δύο ηλεκτρόνια.

Ιδιότητες του δεσμού συντεταγμένων

• Τα σημεία τήξης και βρασμού των ενώσεων συντεταγμένων δεσμών είναι χαμηλότερα από εκείνα των ιοντικών ενώσεων.
• Μπορεί να παρατηρηθεί ισομερισμός σε αρκετές από αυτές τις ουσίες.
• Η κοινή χρήση ηλεκτρονίων λαμβάνει χώρα σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, με αποτέλεσμα μια κατευθυντική σύνδεση.
• Δεν είναι τόσο ισχυρός όσο ο ιοντικός δεσμός.

Η αντίδραση μεταξύ αμμωνίας (NH3) και υδροχλωρίου (HCl)

Όταν αυτά τα δύο άχρωμα αέρια αναμειγνύονται, σχηματίζουν τον άχρωμο καπνό του στερεού NH4Cl. Η αντίδραση είναι:

NH3 (g) + HCl (g)  →  NH4Cl (s)

Αμμωνία (g)  + Υδροχλώριο (g) → Χλωριούχο αμμώνιο (α) 

Η μετάδοση ενός ιόντος υδρογόνου (πρωτονίου) από το μόριο HCl στο μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο μόριο αμμωνίας (NH3) παράγει ιόντα αμμωνίου, NH4+.

Δεδομένου ότι μόνο ο πυρήνας του υδρογόνου μεταφέρεται από το χλώριο στο άζωτο, το τέταρτο υδρογόνο συνδέεται μέσω ενός δοτικού ομοιοπολικού δεσμού όταν παράγεται το ιόν αμμωνίου, NH4+. Το ηλεκτρόνιο υδρογόνου αφήνεται στο χλώριο για να δημιουργήσει ένα αρνητικό ιόν χλωρίου. Είναι αδύνατο να εντοπιστεί η διαφορά μεταξύ δοτικών και κοινών ομοιοπολικών δεσμών αφού έχει παραχθεί το ιόν αμμωνίου. Αν και τα ηλεκτρόνια απεικονίζονται διαφορετικά στο διάγραμμα, δεν υπάρχει διαφορά στην πραγματικότητα.

Συντονίστε Παραδείγματα Ομολόγων

• Παράδειγμα 1

Ένα ιόν υδρογόνου μετασχηματίζεται από χλώριο σε ένα από τα μόνα ζεύγη του ατόμου οξυγόνου. Το ιόν H3O+ είναι επίσης γνωστό ως ιόν υδροξονίου, ιόν υδρονίου ή ιόν οξωνίου. Το εισαγωγικό μάθημα χημείας μιλά για το ιόν υδροξονίου όταν αναφέρεται σε ιόντα υδρογόνου (για παράδειγμα, σε οξέα). Ένα πρωτόνιο είναι όλα αυτά, ένα ακατέργαστο ιόν υδρογόνου και είναι πολύ δραστικό για να υπάρχει σε δοκιμαστικό σωλήνα.

Όταν το ιόν υδρογόνου γράφεται ως H+ (aq), το «(aq)» σημαίνει «Υδατικό» , το μόριο του νερού που συνδέεται με το ιόν υδρογόνου. Το ιόν υδρογόνου διαχωρίζεται από το μόριο του νερού όταν αντιδρά με κάτι σαν αλκάλιο. Αξίζει να σημειωθεί ότι μετά τη δημιουργία του δεσμού συντεταγμένων, όλα τα υδρογόνα που συνδέονται με το οξυγόνο είναι πανομοιότυπα.

• Παράδειγμα 2

Το τριφθοριούχο βόριο είναι μια χημική ουσία στην οποία το άτομο του βορίου δεν περιβάλλεται από μια δομή ευγενούς αερίου (ένας διαβόητος παραβάτης της οκτάδας). Υπάρχουν μόνο τρία ζεύγη ηλεκτρονίων στο επίπεδο σύνδεσης του βορίου, όταν θα έπρεπε να είναι τέσσερα. Περιγράφεται η ανεπάρκεια ηλεκτρονίων του BF3. Μια ένωση που περιλαμβάνει έναν συντονιστικό δεσμό μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας το μοναχικό ζεύγος στο άζωτο ενός μορίου αμμωνίας για να ξεπεραστεί αυτή η ανεπάρκεια.

Η αντίδραση μεταξύ αμμωνίας και τριφθοριούχου βορίου φαίνεται παρακάτω: 

:NH3 + BF3 → H3N :BF3

Το τριφθοριούχο βόριο αμμωνία είναι το προϊόν της παραπάνω αντίδρασης.

Συμπέρασμα:

Το άρθρο που αναφέρθηκε παραπάνω αφορά τον δεσμό συντεταγμένων ή τον δοτικό δεσμό. Οι ιονικοί, οι ομοιοπολικοί, οι συντεταγμένοι και οι μεταλλικοί δεσμοί είναι μερικοί ισχυροί χημικοί δεσμοί. Υπάρχουν επίσης αδύναμοι δεσμοί, όπως ο δεσμός υδρογόνου και ο δεσμός του van der Wal.

Τα άτομα των συντεταγμένων δεσμών ικανοποιούν τον κανόνα της οκτάδας τους ανακατανέμοντας τα ηλεκτρόνια, επομένως, όπως οι ομοιοπολικοί δεσμοί προσπαθούν να επιτύχουν μια πλήρη γεμάτη διαμόρφωση είτε κερδίζοντας ηλεκτρόνια, χάνοντας ηλεκτρόνια είτε μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια. Αυτή η αλληλεπίδραση βρίσκεται βασικά μεταξύ των μεταλλικών ιόντων και των προσδεμάτων. Μερικά παραδείγματα δεσμών συντεταγμένων είναι ιόντα αμμωνίου, ιόντα υδρονίου κ.λπ.