Interatomiska länkar Egenskaper och typer

den länk interatomär är den kemiska bindningen som bildas mellan atomerna för framställning av molekylerna. 

Även om dagens forskare i allmänhet är överens om att elektroner inte kretsar kring kärnan, trodde man genom historien att varje elektron kringgick en atoms kärna i ett separat lager.

Idag har forskare kommit till slutsatsen att elektroner svävar i specifika områden av atomen och inte bildar banor, men valensskalet används fortfarande för att beskriva tillgängligheten av elektroner.

Linus Pauling bidrog till den moderna förståelsen av kemisk bindning i att skriva boken "Den typ av kemisk bindning", där han samlat idéer från Sir Isaac Newton, Étienne François Geoffroy, Edward Frank och särskilt Gilbert N. Lewis.

I det kopplade han kvantemekanikens fysik med den kemiska naturen hos de elektroniska interaktioner som uppstår när kemiska bindningar görs.

Paulings arbete fokuserade på att fastställa att sanna jonbindningar och kovalenta bindningar befinner sig vid ändarna av ett bindningsspektrum och att de flesta kemiska bindningar klassificeras mellan dessa extremiteter..

Pauling utvecklade också en mobil skala av länktyp styrd av elektronegativiteten hos de atomer som är involverade i länken.

Pauling enorma bidrag till vår moderna förståelse av kemisk bindning ledde att bevilja honom Nobelpriset 1954 för "forskning vilken typ av kemisk bindning och dess tillämpning till klargörande av strukturen av komplexa ämnen."

Levande varelser består av atomer, men i de flesta fall flyter dessa atomer inte bara individuellt. Istället är de vanligtvis interagerande med andra atomer (eller grupper av atomer).

Atomer kan till exempel anslutas med starka bindningar och organiseras i molekyler eller kristaller. Eller de kan bilda tillfälliga, svaga band med andra atomer som slog dem.

Båda de starka bindningarna som binder molekylerna och de svaga bindningarna som skapar tillfälliga förbindelser är avgörande för kroppens kemi och för själva livet.

Atomer tenderar att organisera sig i de mest stabila mönstren som är möjliga, vilket innebär att de har en tendens att fylla i eller fylla sina yttersta elektronbanor.

De går med med andra atomer för att göra just det. Kraften som håller atomer ihop i samlingar som kallas molekyler är känd som en kemisk bindning.

Typer av interatomiska kemiska bindningar

Metallisk länk

Metallbindningen är den kraft som håller atomerna ihop i en ren metallisk substans. Ett sådant fastämne består av tätt packade atomer.

I de flesta fall överlappar det yttersta elektronskiktet hos vart och ett av metallatomerna ett stort antal närliggande atomer.

Som en konsekvens rör sig valenselektroner kontinuerligt från en atom till en annan och är inte associerade med några specifika atomer (Encyclopædia Britannica, 2016).

Metaller har flera egenskaper som är unika, såsom förmågan att leda elektricitet, låg joniseringsenergi och lågelektronegativitet (så att de enkelt ger upp elektroner, det vill säga de är katjoner).

Dess fysiska egenskaper inkluderar ett glänsande (ljust) utseende, och är formbar och duktil. Metallerna har en kristallin struktur. Metaller är emellertid också formbara och duktila.

På 1900-talet, Paul Drude teori uppstod med hav av elektroner genom modellering metaller som en blandning av atomkärnor (nuclei + = positiva kärnor inre skikt av elektroner) och valenselektroner.

I denna modell är valenselektroner fria, delokaliserade, mobila och inte associerade med någon särskild atom (Clark, 2017).

Jonisk bindning

Joniska bindningar är elektrostatiska i naturen. De uppstår när ett element med positiv laddning förenar en negativt laddad på grund av koulomba interaktioner.

Element med låg jonisering energier tenderar att förlora elektroner lätt medan element med hög elektronaffinitet tenderar att vinna producera katjoner och anjoner, respektive, vilka är de som bildar jonbindningar.

Föreningar som visar jonbindningar bildar joniska kristaller, i vilka joner av positiva och negativa laddningar oscillerar nära varandra, men det finns inte alltid en direkt 1-1 korrelation mellan positiva och negativa joner.

Joniska bindningar kan typiskt brytas genom hydrogenering eller tillsats av vatten till en förening (Wyzant, Inc., S.F.).

Ämnen som hålls ihop med jonbindningar (såsom natriumklorid) kan vanligtvis separeras i äkta laddade joner när en yttre kraft verkar på dem, såsom när de löses upp i vatten..

Vidare, i fast form, lockas de enskilda atomerna inte av en enskild granne men bildar jätte nätverk som lockar varandra genom de elektrostatiska interaktionerna mellan kärnan i varje atom och de närliggande valenselektronerna.

Attraktionskraften mellan angränsande atomer joniska fasta material ger en extremt ordnad struktur som kallas en jonisk rutnät där motsatt laddade partiklar är i linje med varandra för att skapa en tätt bunden styv struktur (Anthony Capri, 2003).

Kovalent bindning

Den kovalenta bindningen uppstår när paren av elektroner delas av atomerna. Atomerna kommer att vara kovalent bundna med andra atomer för att få mer stabilitet, vilket erhålles genom att bilda ett komplett elektronskikt.

Genom att dela sina mest yttre (valens) elektroner kan atomer fylla sitt yttre lager av elektroner och få stabilitet.

Även om det sägs att atomer delar elektroner när de bildar kovalenta bindningar, delar de inte vanligtvis elektroner lika. Endast när två atomer av samma element bildar en kovalent bindning delas de delade elektronerna faktiskt lika mellan atomerna.

När atomer av olika element delar elektroner genom den kovalenta bindningen kommer elektronen att dras mer mot atomen med större elektronegativitet vilket resulterar i ett polärt kovalent bindning.

Jämfört med jonföreningar har kovalenta föreningar vanligen en lägre smält- och kokpunkt och har mindre tendens att lösa upp i vatten.

Kovalenta föreningar kan vara i ett gas-, vätske- eller fast tillstånd och uppför inte el eller värmebrunn (Camy Fung, 2015).

Vätebroar

Vätebindningar eller vätebindningar är svaga interaktioner mellan en väteatom bunden till ett elektronegativt element med ett annat elektronegativ element.

I en polär kovalent bindning innehållande väte (t ex en O-H-bindning i en vattenmolekyl) kommer väte att ha en liten positiv laddning eftersom bindningselektronerna dras starkare mot det andra elementet.

På grund av denna lilla positiva laddning kommer väte att lockas av någon närliggande negativ laddning (Khan, S.F.).

Länkar av Van der Waals

De är relativt svaga elektriska krafter som lockar neutrala molekyler till varandra i gaser, i flytande och stelnade gaser och i nästan alla organiska och fasta vätskor.

Krafterna uppkallad efter den holländska fysikern Johannes Diderik van der Waals, först postulerade 1873 att dessa intermolekylära krafter i att utveckla en teori för att förklara egenskaperna hos verkliga gaser (Encyclopaedia Britannica, 2016).

Van der Waals styrkor är en allmän term som används för att definiera attraktionen av intermolekylära krafter mellan molekyler.

Det finns två typer av Van der Waals styrkor: London Dispersion krafter som är svaga och starkare dipol-dipol styrkor (Kathryn Rashe, 2017).

referenser

1. Anthony Capri, A. D. (2003). Kemisk bindning: Kemisk bindningens natur. Hämtad från visionlearning visionlearning.com
2. Camy Fung, N. M. (2015, 11 augusti). Kovalenta Obligationer. Hämtad från chem.libretexts chem.libretexts.org
3. Clark, J. (2017, 25 februari). Metallisk bindning. Hämtad från chem.libretexts chem.libretexts.org
4. Encyclopædia Britannica. (2016, 4 april). Metallisk bindning. Hämtad från britannica britannica.com.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16 mars). Van der Waals styrkor. Hämtad från britannica britannica.com
6. Kathryn Rashe, L. P. (2017, 11 mars). Van der Waals Forces. Hämtad från chem.libretexts chem.libretexts.org.
7. Khan, S. (S.F.). Kemiska bindningar. Hämtad från khanacademy khanacademy.org.
8. Martinez, E. (2017, 24 april). Vad är Atomic Bonding? Hämtad från sciencing sciencing.com.
9. Wyzant, Inc. (S.F.). obligationer. Hämtad från wyzant wyzant.com.