Ποιος είναι ο σχηματισμός χημικού δεσμού από διαχωρισμένα άτομα;
Γιατί τα άτομα Bond:
* σταθερότητα: Τα άτομα αναζητούν φυσικά σταθερότητα, την οποία επιτυγχάνουν έχοντας ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων. Αυτό συχνά αναφέρεται ως "κανόνας οκτάδων", όπου τα άτομα προσπαθούν να έχουν 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος (εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο, τα οποία χρειάζονται μόνο 2).
* Κάτω ενεργειακή κατάσταση: Ο σχηματισμός ομολόγων απελευθερώνει ενέργεια, με αποτέλεσμα χαμηλότερη κατάσταση ενέργειας για τα συνδεδεμένα άτομα σε σύγκριση με τις απομονωμένες καταστάσεις τους.
Τύποι χημικών δεσμών:
1. Ιονικοί δεσμοί: Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ ατόμων με μεγάλες διαφορές στην ηλεκτροαρνητικότητα (η ικανότητα προσέλκυσης ηλεκτρονίων). Ένα άτομο (το μέταλλο) χάνει ηλεκτρόνια για να γίνει ένα θετικά φορτισμένο ιόν (κατιόν), ενώ το άλλο (το μη μέταλλο) κερδίζει ηλεκτρόνια για να γίνει ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν (ανιόν). Η ηλεκτροστατική έλξη μεταξύ αυτών των αντίθετα φορτισμένων ιόντων αποτελεί τον ιονικό δεσμό.
2. ομοιοπολικά ομόλογα: Αυτός ο τύπος μορφών ομολόγων όταν δύο άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια. Τα κοινόχρηστα ηλεκτρόνια θεωρούνται ότι ανήκουν και στα δύο άτομα, με αποτέλεσμα μια πιο σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μπορούν να είναι:
* Polar: Μη εξόριστη κατανομή των ηλεκτρονίων λόγω διαφοράς στην ηλεκτροαρνητικότητα μεταξύ των ατόμων. Αυτό δημιουργεί ένα μερικό θετικό και μερικό αρνητικό φορτίο στα συνδεδεμένα άτομα.
* Nonpolar: Η ίση κατανομή των ηλεκτρονίων λόγω παρόμοιας ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των ατόμων.
3. Μεταλλικοί δεσμοί: Αυτός ο τύπος δεσμού εμφανίζεται σε μέταλλα. Τα ηλεκτρόνια σθένους απομακρύνονται, πράγμα που σημαίνει ότι δεν συνδέονται με ένα συγκεκριμένο άτομο, αλλά μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλη τη μεταλλική δομή. Αυτή η ελεύθερη κίνηση των ηλεκτρονίων δίνει στα μέταλλα τις χαρακτηριστικές τους ιδιότητες όπως η αγωγιμότητα και η ευελιξία.
Διαδικασία σχηματισμού δεσμών:
1. Προσέλκυση: Όταν τα άτομα πλησιάζουν ο ένας τον άλλον, τα σύννεφα ηλεκτρονίων τους αλληλεπιδρούν. Αυτή η αλληλεπίδραση μπορεί να οδηγήσει σε ανακατανομή των ηλεκτρονίων, είτε μέσω μεταφοράς (ιοντικής) είτε με κοινή χρήση (ομοιοπολική).
2. Επικάλυψη των τροχιακών: Καθώς τα άτομα πλησιάζουν, τα ατομικά τροχιακά τους μπορούν να επικαλύπτονται. Αυτή η επικάλυψη επιτρέπει την κοινή χρήση ηλεκτρονίων, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός χημικού δεσμού.
3. απελευθέρωση ενέργειας: Η διαδικασία σχηματισμού ομολόγων απελευθερώνει ενέργεια, σταθεροποιώντας το σύστημα και οδηγεί σε χαμηλότερη κατάσταση ενέργειας για τα συνδεδεμένα άτομα.
Βασικές έννοιες:
* Ηλεκτροργατιστικότητα: Η ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια σε χημικό δεσμό.
* Κανόνας οκτάδων: Η τάση των ατόμων να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων με οκτώ ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος τους.
* Ενέργεια δεσμού: Η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει ένας χημικός δεσμός.
Παραδείγματα:
* Ιονικός δεσμός: Το νάτριο (Na) και το χλώριο (CL) σχηματίζουν έναν ιοντικό δεσμό για τη δημιουργία χλωριούχου νατρίου (NaCl) ή επιτραπέζιο αλάτι.
* ομοιοπολικός δεσμός: Το υδρογόνο (Η) και το οξυγόνο (Ο) σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό για τη δημιουργία νερού (H2O).
* Μεταλλικός δεσμός: Τα άτομα χαλκού (Cu) σχηματίζουν μεταλλικούς δεσμούς για τη δημιουργία μεταλλικού χαλκού.
Η κατανόηση του σχηματισμού χημικών δεσμών είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της συμπεριφοράς της ύλης και των ιδιοτήτων των διαφορετικών ουσιών. Θέτει τα θεμέλια για τη μελέτη των χημικών αντιδράσεων, της μοριακής δομής και της τεράστιας σειράς υλικών που υπάρχουν στον κόσμο.
