Πώς σχηματίζουν στοιχεία χημικών δεσμών;

Τα στοιχεία σχηματίζουν χημικούς δεσμούς για να επιτευχθούν μια πιο σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων, μιμούμενοι τα ευγενή αέρια που θεωρούνται χημικά αδρανή λόγω του πλήρους εξωτερικού κελύφους τους ηλεκτρονίων. Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου με τον οποίο συμβαίνει αυτό:

Τύποι χημικών δεσμών

* Ιονικά ομόλογα: Σχηματίζεται με τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων. Αυτό συμβαίνει συνήθως μεταξύ ενός μετάλλου και ενός μη μέταλλου. Το μέταλλο χάνει ηλεκτρόνια, καθιστώντας θετικά φορτισμένο ιόν (κατιόν), ενώ τα μη μέταλλα κερδίζουν ηλεκτρόνια, καθιστώντας ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν (ανιόν). Αυτά τα αντίθετα φορτισμένα ιόντα στη συνέχεια προσελκύονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας έναν ιοντικό δεσμό.

* ομοιοπολικοί δεσμοί: Που σχηματίζονται από την κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ δύο μη μεταλλικών. Και τα δύο άτομα συνεισφέρουν ηλεκτρόνια στο κοινό ζευγάρι και τα κοινόχρηστα ηλεκτρόνια θεωρούνται ότι ανήκουν και στα δύο άτομα. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μπορούν να είναι είτε πολικοί (άνιση ανταλλαγή ηλεκτρονίων) είτε μη πολικές (ίση κατανομή ηλεκτρονίων).

* Μεταλλικοί δεσμοί: Που σχηματίζονται από την ανταλλαγή ηλεκτρονίων μεταξύ πολλών μεταλλικών ατόμων. Αυτά τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται, πράγμα που σημαίνει ότι δεν συνδέονται με οποιοδήποτε συγκεκριμένο άτομο, αλλά μάλλον κινούνται ελεύθερα σε όλο το μεταλλικό πλέγμα. Αυτό δίνει στα μέταλλα τις χαρακτηριστικές τους ιδιότητες όπως η ευελιξία, η ολκιμότητα και η καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.

Γιατί τα στοιχεία σχηματίζουν ομόλογα

* Κανόνας οκτάδων: Ο κανόνας οκτάδων δηλώνει ότι τα άτομα τείνουν να κερδίζουν, να χάνουν ή να μοιράζονται ηλεκτρόνια για να επιτύχουν μια σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων με οκτώ ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος τους, παρόμοιο με τα ευγενή αέρια. Αυτή είναι η πιο σταθερή διαμόρφωση καθώς διαθέτει ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος ηλεκτρονίων.

* Ηλεκτροργατιστικότητα: Η ηλεκτροαρνητικότητα ενός στοιχείου είναι η ικανότητά του να προσελκύει ηλεκτρόνια. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ δύο ατόμων, τόσο πιο πιθανό είναι να σχηματίσουν έναν ιοντικό δεσμό.

* ελαχιστοποίηση ενέργειας: Τα άτομα σχηματίζουν ομόλογα για να φτάσουν σε χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση, η οποία είναι πιο σταθερή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι χημικές αντιδράσεις συχνά απελευθερώνουν ενέργεια.

Παράδειγμα:

* νάτριο (Na) και χλώριο (CL): Το νάτριο έχει ένα ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό του κέλυφος, ενώ το χλώριο έχει επτά. Το νάτριο χάνει το ηλεκτρόνιο του στο χλώριο, καθιστώντας ένα θετικά φορτισμένο ιόν (Na+), ενώ το χλώριο κερδίζει ένα ηλεκτρόνιο να γίνει ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν (CL-). Αυτά τα ιόντα προσελκύονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας έναν ιοντικό δεσμό και δημιουργώντας το σύνθετο χλωριούχο νάτριο (NaCl).

Συνοπτικά

Τα στοιχεία σχηματίζουν χημικούς δεσμούς για να επιτευχθούν μια πιο σταθερή διαμόρφωση ηλεκτρονίων, συνήθως με την απόκτηση, την απώλεια ή την κοινή χρήση ηλεκτρονίων για να επιτευχθεί ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω ιοντικών, ομοιοπολικών ή μεταλλικών δεσμών. Ο τύπος του σχηματισμένου δεσμού εξαρτάται από τη διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των εμπλεκόμενων ατόμων.