Del:
Interatomiske Links Egenskaber og Typer
den link interatomar er den kemiske binding, der dannes mellem atomer for at fremstille molekylerne.
Selvom videnskabsmænd i dag er enige om, at elektroner ikke drejer rundt om kernen, blev det antaget, at hver elektron drejede rundt om et atoms kernen i et separat lag.
I dag er forskere kommet til den konklusion, at elektroner svæver i bestemte områder af atomet og ikke danner baner, men valensskallen bruges stadig til at beskrive tilgængeligheden af elektroner.
Linus Pauling bidrog til den moderne forståelse af kemisk binding ved at skrive bogen "Den kemiske bånds natur", hvor han hentede ideer fra Sir Isaac Newton, Étienne François Geoffroy, Edward Frankland og især Gilbert N. Lewis.
I den sammenkædede han kvmemekanikens fysik med den kemiske natur af de elektroniske interaktioner, der opstår, når der fremstilles kemiske bindinger.
Paulings arbejde fokuserede på at fastslå, at sande ionbindinger og kovalente bindinger er placeret i enden af et bindingsspektrum, og at de fleste kemiske bindinger klassificeres mellem disse ekstremer..
Pauling udviklede også en mobil skala af forbindelsestype styret af elektronegativiteten af de atomer, der er involveret i linket.
Paulings enorme bidrag til vores moderne forståelse af kemiske bindinger førte til at han blev tildelt 1954 Nobelprisen for "forskning i karakteren af kemisk binding og dens anvendelse til afklaring af strukturen af komplekse stoffer."
Levende væsener består af atomer, men i de fleste tilfælde flyver disse atomer ikke kun individuelt. I stedet virker de normalt med andre atomer (eller grupper af atomer).
Atomer kan for eksempel være forbundet med stærke bindinger og organiseret i molekyler eller krystaller. Eller de kan danne midlertidige, svage bindinger med andre atomer, der ramte dem.
Både de stærke bindinger, der binder molekylerne og de svage bindinger, der skaber midlertidige forbindelser, er afgørende for krop af vores kroppe og for selve livet.
Atomer har en tendens til at organisere sig ind i de mest stabile mønstre muligt, hvilket betyder, at de har en tendens til at udfylde eller fylde deres yderste elektronbaner.
De går sammen med andre atomer for at gøre netop det. Den kraft, der holder atomer sammen i samlinger kendt som molekyler, er kendt som en kemisk binding.
Typer af interatomiske kemiske bindinger
Metallisk forbindelse
Metalbinding er den kraft, der holder atomerne sammen i et rent metallisk stof. Et sådant faststof består af tæt pakkede atomer.
I de fleste tilfælde overlapper det yderste elektronlag af hver af metalatomerne sig med et stort antal nabomasser.
Som følge heraf bevæger valenselektroner kontinuerligt fra et atom til et andet og er ikke forbundet med noget specifikt par atomer (Encyclopædia Britannica, 2016).
Metaller har flere kvaliteter, som er unikke, såsom evnen til at føre elektricitet, lav ioniseringsenergi og lav elektronegativitet (så de let giver op elektroner, det vil sige de er kationer).
Dens fysiske egenskaber omfatter et skinnende (lyst) udseende, og er formbar og duktil. Metallerne har en krystallinsk struktur. Metaller er imidlertid også formbar og duktil.
I 1900'erne kom Paul Drüde op med elektronteorien om elektroner ved at modellere metaller som en blanding af atomkerner (atomkerner = positive kerner + indre lag af elektroner) og valenceelektroner.
I denne model er valenselektroner fri, delokaliseret, mobil og ikke forbundet med noget bestemt atom (Clark, 2017).
Ionisk binding
Joniske bindinger er elektrostatiske af natur. De opstår, når et element med positiv ladning forbinder en negativt ladet på grund af coulombiske interaktioner.
Elementer med lav ioniseringsenergier har en tendens til at tabe elektroner nemt, mens elementer med høj elektronisk affinitet har tendens til at opnå elektroner, der producerer kationer og anioner, hvilket er dem der danner de ioniske bindinger.
Forbindelser der viser ioniske bindinger danner ioniske krystaller, hvor ioner af positive og negative ladninger oscillerer tæt på hinanden, men der er ikke altid en direkte 1-1 korrelation mellem positive og negative ioner.
Ioniske bindinger kan typisk brydes ved hydrogenering eller tilsætning af vand til en forbindelse (Wyzant, Inc., S.F.).
Stoffer, der holdes sammen af ionbindinger (såsom natriumchlorid), kan almindeligvis adskilles i ægte ladede ioner, når en ekstern kraft virker på dem, såsom når de opløses i vand..
Desuden er de individuelle atomer ikke tiltrukket af en individuel nabo i fast form, men danner gigantiske netværk, der tiltrækker hinanden ved de elektrostatiske interaktioner mellem kernerne i hvert atom og de nærliggende valenceelektroner.
Tiltrækningskraften mellem de nærliggende atomer giver de ioniske faste stoffer en ekstremt bestilt struktur kendt som et iongitter, hvor partiklerne med modsat ladning retter sig mod hinanden for at skabe en tæt bundet stiv struktur (Anthony Capri, 2003).
Kovalent binding
Den kovalente binding forekommer, når parerne af elektroner deles af atomerne. Atomerne vil være kovalent bundet med andre atomer for at opnå mere stabilitet, hvilket opnås ved at danne et komplet elektronlag.
Ved at dele deres mest eksterne (valens) elektroner kan atomer fylde deres ydre lag af elektroner og opnå stabilitet.
Selv om det siges at atomer deler elektroner, når de danner kovalente bindinger, deler de ikke normalt elektroner lige. Først når to atomer af det samme element danner en kovalent binding, deles de delte elektroner faktisk lige mellem atomerne.
Når atomerne af forskellige elementer deler elektroner gennem den kovalente binding, vil elektronen blive trukket mere mod atomet med den større elektronegativitet, hvilket resulterer i en polær kovalent binding.
Sammenlignet med ioniske forbindelser har kovalente forbindelser sædvanligvis et lavere smeltepunkt og kogepunkt og har mindre tendens til at opløse i vand.
Kovalente forbindelser kan være i en gas-, flydende eller fast tilstand og udfører ikke elektricitet eller varmebrønd (Camy Fung, 2015).
Hydrogenbroer
Hydrogenbindinger eller hydrogenbindinger er svage interaktioner mellem et hydrogenatom bundet til et elektronegativt element med et andet elektronegative element.
I en polær kovalent binding indeholdende hydrogen (for eksempel en O-H-binding i et vandmolekyle) vil hydrogen have en lille positiv ladning, fordi bindingselektronerne trækkes stærkere mod det andet element.
På grund af denne lille positive ladning vil hydrogen blive tiltrukket af en hvilken som helst nabostilladelse (Khan, S.F.).
Links af Van der Waals
De er relativt svage elektriske kræfter, der tiltrækker neutrale molekyler til hinanden i gasser, i flydende og størkne gasser og i næsten alle organiske og faste væsker.
Kræfterne er navngivet efter den hollandske fysiker Johannes Diderik van der Waals, som i 1873 først postulerede disse intermolekylære kræfter i udviklingen af en teori for at forklare egenskabernes egenskaber (Encyclopædia Britannica, 2016).
Van der Waals styrker er en generel betegnelse anvendt til at definere tiltrækningen af intermolekylære kræfter mellem molekyler.
Der er to slags Van der Waals styrker: London Dispersion styrker, der er svage og stærkere dipol-dipol styrker (Kathryn Rashe, 2017).
referencer
- Anthony Capri, A. D. (2003). Kemisk binding: Kemisk bindings natur. Hentet fra visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, N. M. (2015, 11. august). Kovalente Obligationer. Modtaget fra chem.libretexts chem.libretexts.org
- Clark, J. (2017, 25 februar). Metallisk binding. Modtaget fra chem.libretexts chem.libretexts.org
- Encyclopædia Britannica. (2016, 4. april). Metallisk binding. Taget fra britannica britannica.com.
- Encyclopædia Britannica. (2016, marts 16). Van der Waals styrker. Taget fra britannica britannica.com
- Kathryn Rashe, L. P. (2017, 11. marts). Van der Waals Forces. Modtaget fra chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Khan, S. (S.F.). Kemiske bindinger. Modtaget fra khanacademy khanacademy.org.
- Martinez, E. (2017, 24. april). Hvad er Atomic Bonding? Taget fra sciencing sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). Obligationer. Taget fra wyzant wyzant.com.