Πώς τα άτομα σε μοριακές ενώσεις σχηματίζουν σταθερές ρυθμίσεις ηλεκτρονίων;
1. Ο κανόνας οκτάδων:
- Τα περισσότερα άτομα προσπαθούν να έχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων, που συνήθως περιέχουν οκτώ ηλεκτρόνια (ο κανόνας οκτάδων).
- Οι εξαιρέσεις περιλαμβάνουν υδρογόνο και ήλιο, το οποίο χρειάζονται μόνο δύο ηλεκτρόνια για να γεμίσουν το εξωτερικό τους κέλυφος.
- Έχοντας ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος παρέχει σταθερότητα και ελαχιστοποιεί την αντιδραστικότητα.
2. Κοινή χρήση ηλεκτρονίων:
- Τα άτομα επιτυγχάνουν αυτή τη σταθερή διαμόρφωση, μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια σθένους τους (ηλεκτρόνια στο εξωτερικό κέλυφος).
- Αυτά τα κοινά ηλεκτρόνια σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό, κρατώντας τα άτομα μαζί σε ένα μόριο.
3. Τύποι ομοιοπολικών δεσμών:
- Ενιαίος δεσμός: Ένα ζεύγος ηλεκτρονίων μοιράζεται μεταξύ δύο ατόμων.
- Διπλός δεσμός: Δύο ζεύγη ηλεκτρονίων μοιράζονται.
- τριπλός δεσμός: Τρία ζεύγη ηλεκτρονίων μοιράζονται.
4. Παραδείγματα:
- νερό (h₂o): Το οξυγόνο διαθέτει 6 ηλεκτρόνια σθένους και χρειάζεται 2 ακόμη για να ολοκληρώσει το οκτάδες του. Κάθε άτομο υδρογόνου έχει 1 ηλεκτρόνιο σθένους και χρειάζεται 1 ακόμη. Το Oxygen μοιράζεται ένα ηλεκτρόνιο με κάθε άτομο υδρογόνου, σχηματίζοντας δύο μεμονωμένους δεσμούς.
- διοξείδιο του άνθρακα (CO₂): Ο άνθρακας έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους και χρειάζεται 4 ακόμη. Το οξυγόνο διαθέτει 6 ηλεκτρόνια σθένους και χρειάζεται 2 ακόμη. Ο άνθρακας σχηματίζει δύο διπλούς δεσμούς με κάθε άτομο οξυγόνου, μοιράζοντας δύο ηλεκτρόνια με κάθε οξυγόνο.
5. Δομές Lewis:
- Οι δομές Lewis είναι ένας απλός τρόπος για να αντιπροσωπεύετε ομοιοπολικούς δεσμούς και ρυθμίσεις ηλεκτρονίων. Χρησιμοποιούν κουκκίδες για να αντιπροσωπεύουν ηλεκτρόνια και γραμμές σθένους για να αντιπροσωπεύουν κοινόχρηστα ζεύγη ηλεκτρονίων (ομόλογα).
6. Πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί:
- Μερικές φορές, τα ηλεκτρόνια σε έναν ομοιοπολικό δεσμό δεν μοιράζονται εξίσου μεταξύ των ατόμων.
- Αυτό συμβαίνει όταν ένα άτομο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό (προσελκύει ηλεκτρόνια πιο έντονα) από το άλλο.
- Αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν πολικό δεσμό, όπου το ένα άκρο του δεσμού έχει ελαφρώς αρνητικό φορτίο και το άλλο άκρο έχει ελαφρώς θετικό φορτίο.
Συνοπτικά:
- Τα άτομα σε μοριακές ενώσεις σχηματίζουν σταθερές ρυθμίσεις ηλεκτρονίων, μοιράζοντας τα ηλεκτρόνια σθένους τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών.
- Αυτή η κοινή χρήση επιτρέπει στα άτομα να επιτύχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων, το οποίο παρέχει σταθερότητα και ελαχιστοποιεί την αντιδραστικότητα.
- Ο τύπος ομοιοπολικού δεσμού (μονής, διπλής ή τριπλής) εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που μοιράζονται μεταξύ των ατόμων.
- Η διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των ατόμων μπορεί να οδηγήσει σε πολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς, όπου το ένα άκρο του δεσμού είναι ελαφρώς θετικό και το άλλο είναι ελαφρώς αρνητικό.
