Πώς οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι κατευθυντικοί στη φύση;
1. Ατομικά τροχιακά:
* Τα άτομα έχουν σύννεφα ηλεκτρονίων γύρω από τους πυρήνες τους, που περιγράφονται από ατομικά τροχιακά. Αυτά τα τροχιακά έχουν συγκεκριμένα σχήματα και προσανατολισμούς στο διάστημα.
* Οι συνήθεις τύποι τροχιακών περιλαμβάνουν S, P και D τροχιακά, το καθένα με διαφορετικά σχήματα και προσανατολισμούς.
2. Επικάλυψη και συγκόλληση:
* Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται όταν επικαλύπτονται ατομικά τροχιακά διαφορετικά άτομα. Αυτή η επικάλυψη συγκεντρώνει την πυκνότητα των ηλεκτρονίων μεταξύ των πυρήνων, δημιουργώντας μια περιοχή αυξημένης πιθανότητας ηλεκτρονίων.
* Ο συγκεκριμένος τρόπος που επικαλύπτονται οι τροχιακές καθορίζει την κατεύθυνση του δεσμού.
3. Επικάλυψη κατευθυντήριων:
* S-S Επικάλυψη: Αυτό συμβαίνει όταν δύο σφαιρικές S-orbitals επικαλύπτονται, με αποτέλεσμα έναν μη κατευθυνόμενο δεσμό.
* επικάλυψη P-P: Αυτό συμβαίνει όταν δύο P-orbitals επικαλύπτονται με επικεφαλής, με αποτέλεσμα έναν δεσμό Sigma, ο οποίος είναι κατευθυντικός κατά μήκος του εσωτερικού άξονα.
* p-p Side-by-side επικάλυψη: Αυτό συμβαίνει όταν δύο P-orbitals επικαλύπτονται πλάγια, με αποτέλεσμα έναν δεσμό PI, ο οποίος είναι κατευθυντικός κάθετος προς τον εσωτερικό άξονα.
4. Μοριακή γεωμετρία:
* Η κατεύθυνση των ομοιοπολικών δεσμών οδηγεί σε συγκεκριμένα μοριακά σχήματα. Η διάταξη των ατόμων σε ένα μόριο επηρεάζεται από τις θέσεις των αλληλεπικαλυπτόμενων ατομικών τροχιακών.
* Για παράδειγμα, το νερό (H₂O) έχει ένα λυγισμένο σχήμα, επειδή οι δύο δεσμοί Ο-Η κατευθύνονται υπό γωνία λόγω της κατευθυντικής επικάλυψης των τροχιακών P του οξυγόνου με τα τροχιακά του υδρογόνου.
Συνοπτικά:
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι κατευθυντικοί επειδή σχηματίζονται από την επικάλυψη συγκεκριμένων ατομικών τροχιακών, οι οποίες έχουν καθορίσει σχήματα και προσανατολισμούς στο διάστημα. Αυτή η επικάλυψη κατεύθυνσης οδηγεί σε συγκεκριμένες μοριακές γεωμετρίες.
Εδώ είναι μια αναλογία:
Σκεφτείτε δύο μπαλόνια. Εάν τα σπρώξετε μαζί, θα αγγίξουν σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, σχηματίζοντας ένα σημείο επαφής. Αυτό το σημείο επαφής είναι σαν την επικάλυψη των τροχιακών και η κατεύθυνση της επαφής είναι ανάλογη με την κατευθυντικότητα του ομοιοπολικού δεσμού.
