Kopīgot:
Interatomiskās saites raksturojums un veidi
The saite interatomisks ir ķīmiskā saite, kas veidojas starp atomiem, lai iegūtu molekulas.
Lai gan mūsdienās zinātnieki parasti piekrīt, ka elektroni nenogriežas ap kodolu, visā vēsturē tika uzskatīts, ka katrs elektrons orbītā ap atoma kodolu atsevišķā slānī.
Mūsdienās zinātnieki ir nonākuši pie secinājuma, ka elektroni lido noteiktās atoma zonās un nerada orbītas, tomēr valences apvalks joprojām tiek izmantots, lai aprakstītu elektronu pieejamību..
Linus Paulings veicināja mūsdienu izpratni par ķīmiskajām saistībām, rakstot grāmatu "Ķīmiskās saites raksturs", kurā viņš savāca idejas no Sir Isaac Newton, Étienne François Geoffroy, Edward Frankland un it īpaši Gilbert N. Lewis..
Tajā viņš saistīja kvantu mehānikas fiziku ar elektronisko mijiedarbību ķīmisko raksturu, kas rodas, veidojot ķīmiskās saites.
Paulinga darbs bija vērsts uz to, lai noteiktu, ka īstās jonu saites un kovalentās saites atrodas saistošā spektra galos un ka lielākā daļa ķīmisko saišu tiek klasificētas starp šīm galējībām..
Paulings arī izstrādāja saiknes veida mobilo skalu, ko regulē saitē iesaistīto atomu elektronegativitāte.
Paulinga milzīgais ieguldījums mūsdienu izpratnē par ķīmiskajām saistībām noveda pie tā, ka viņam tika piešķirta 1954. gada Nobela prēmija par "ķīmiskās saistīšanas rakstura izpēti un tās piemērošanu sarežģītu vielu struktūras izskaidrošanai".
Dzīvās būtnes veido atomi, bet vairumā gadījumu šie atomi ne tikai peld atsevišķi. Tā vietā viņi parasti mijiedarbojas ar citiem atomiem (vai atomu grupām).
Piemēram, atomus var savienot ar spēcīgām saitēm un organizēt molekulās vai kristālos. Vai arī viņi var veidot īslaicīgas, vājas saites ar citiem atomiem, kas tos skar.
Gan spēcīgās saites, kas saistās ar molekulām, gan vājas saites, kas rada pagaidu savienojumus, ir būtiskas mūsu ķermeņu ķīmijai un pašas dzīves pastāvēšanai..
Atomi mēdz organizēt sevi pēc iespējas stabilākos veidos, kas nozīmē, ka viņiem ir tendence aizpildīt vai aizpildīt savus attālākos elektronu orbītus..
Viņi apvienojas ar citiem atomiem, lai to izdarītu. Spēks, kas satur atomus kopā kolekcijās, kas pazīstamas kā molekulas, ir pazīstams kā ķīmiskā saite.
Interatomisko ķīmisko saišu veidi
Metāla saite
Metāla saite ir spēks, kas atomus kopā satur tīrā metāliskā vielā. Šāda cieta viela sastāv no cieši noslēgtiem atomiem.
Vairumā gadījumu katra metāla atoma visattālākais elektronu slānis pārklājas ar lielu skaitu blakus esošo atomu.
Tā rezultātā valences elektroni nepārtraukti pārvietojas no viena atoma uz otru un nav saistīti ar kādu konkrētu atomu pāri (Encyclopædia Britannica, 2016).
Metāliem ir vairākas unikālas īpašības, piemēram, spēja vadīt elektroenerģiju, zema jonizācijas enerģija un zema elektronegativitāte (tāpēc viņi viegli atmest elektronus, tas ir, tie ir katjoni).
Tās fizikālās īpašības ietver spīdīgu (spilgtu) izskatu un ir kaļamas un kaļamas. Metāliem ir kristāliska struktūra. Tomēr metāli ir arī kaļami un kaļami.
1900. gados Paul Drüde nāca klajā ar elektronu elektronu teoriju, modelējot metālus kā atomu kodolu (atomu kodols = pozitīvs kodols + elektronu iekšējais slānis) un valences elektronu maisījumu..
Šajā modelī valences elektroni ir brīvi, pārvietoti, pārvietoti un nav saistīti ar kādu konkrētu atomu (Clark, 2017).
Jonu saite
Jonu saites ir elektrostatiskas. Tie rodas, ja elements ar pozitīvu uzlādi pievienojas negatīvi uzlādētai, pateicoties coulombic mijiedarbībai.
Elementiem ar zemu jonizācijas enerģiju ir tendence zaudēt elektronus viegli, kamēr elementiem ar augstu elektronisko afinitāti ir tendence iegūt elektronus, kas ražo attiecīgi katjonus un anjonus, kas ir tie, kas veido jonu saites.
Savienojumi, kas uzrāda jonu saites, veido jonu kristālus, kuros pozitīvo un negatīvo lādiņu joni viens otram svārstās, bet ne vienmēr ir tieša 1-1 korelācija starp pozitīvajiem un negatīvajiem joniem..
Jonu saites parasti var sadalīt hidrogenējot vai pievienojot ūdeni savienojumam (Wyzant, Inc., S.F.)..
Vielas, ko kopā satur jonu saites (piemēram, nātrija hlorīds), parasti var iedalīt patiesos uzlādētos jonos, kad uz tiem iedarbojas ārējs spēks, piemēram, kad tie izšķīst ūdenī..
Turklāt cietā veidā individuālie kaimiņi nav piesaistīti atsevišķiem atomiem, bet veido milzīgus tīklus, kas piesaista viens otru ar elektrostatisko mijiedarbību starp katra atoma kodolu un blakus esošajiem valences elektroniem..
Piesaistes spēks starp kaimiņu atomiem dod jonu cietvielām ļoti sakārtotu struktūru, kas pazīstama kā jonu režģis, kur daļiņas ar pretēju uzlādi sakrīt ar otru, lai izveidotu cieši saistītu stingru struktūru (Anthony Capri, 2003).
Kovalentā saite
Kovalentā saite rodas, kad atomiem ir kopīgi elektronu pāri. Atomi būs kovalenti saistīti ar citiem atomiem, lai iegūtu lielāku stabilitāti, ko iegūst, veidojot pilnu elektronu slāni.
Daloties ar lielākajiem ārējiem (valences) elektroniem, atomi var aizpildīt elektronu ārējo slāni un iegūt stabilitāti.
Lai gan ir teikts, ka atomi dalās ar elektroniem, kad tie veido kovalentās saites, tie parasti nepiedalās elektronos vienādi. Tikai tad, kad divi tā paša elementa atomi veido kovalentu saiti, kopīgie elektroni faktiski ir vienlīdzīgi sadalīti starp atomiem.
Ja dažādu elementu atomi ar kovalentās saites starpniecību sadala elektronus, elektronu vairāk vērsīs pie atoma ar lielāku elektronegativitāti, kā rezultātā tiks iegūts polārais kovalents saite..
Salīdzinot ar jonu savienojumiem, kovalentiem savienojumiem parasti ir zemāks kušanas un viršanas punkts, un tiem ir mazāk tendences izšķīst ūdenī..
Kovalenti savienojumi var būt gāzveida, šķidrā vai cietā stāvoklī, un tie neizdala elektrību vai siltumu (Camy Fung, 2015).
Ūdeņraža tilti
Ūdeņraža saites vai ūdeņraža saites ir vāja mijiedarbība starp ūdeņraža atomu, kas pievienots elektronegatīvam elementam ar citu elektronegatīvu elementu.
Polārajā kovalentā saitē, kas satur ūdeņradi (piemēram, O-H saite ūdens molekulā), ūdeņradim būs neliels pozitīvs lādiņš, jo saistošie elektroni tiek izvilkti spēcīgāk pret otru elementu.
Šī nelielā pozitīvā lādiņa dēļ ūdeņradi piesaistīs jebkura blakus esoša negatīvā lādiņa (Khan, S.F.)..
Van der Waals saites
Tie ir relatīvi vāji elektriski spēki, kas savstarpēji piesaista neitrālas molekulas gāzēs, sašķidrinātās un sacietējušās gāzēs un gandrīz visos organiskajos un cietajos šķidrumos..
Spēki tiek nosaukti par holandiešu fiziķi Johannes Diderik van der Waals, kurš 1873. gadā pirmo reizi postulēja šos starpmolekulāros spēkus teorijas izstrādē, lai izskaidrotu reālo gāzu īpašības (Encyclopædia Britannica, 2016).
Van der Waals spēki ir vispārējs termins, ko izmanto, lai noteiktu molekulu starpmolekulāro spēku piesaisti.
Ir divu veidu Van der Waals spēki: Londonas dispersijas spēki, kas ir vāji un spēcīgāki dipola-dipola spēki (Kathryn Rashe, 2017).
Atsauces
- Anthony Capri, A. D. (2003). Ķīmiskā saistīšana: Ķīmiskās obligācijas raksturs. Izgūti no visionlearning visionlearning.com
- Camy Fung, N. M. (2015, 11. augusts). Kovalentās obligācijas. Ņemts no chem.libretexts chem.libretexts.org
- Clark, J. (2017, 25. februāris). Metāla līmēšana. Ņemts no chem.libretexts chem.libretexts.org
- Encyclopædia Britannica. (2016, 4. aprīlis). Metāla saite. Ņemts no britannica britannica.com.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 16. marts). Van der Waals spēki. Ņemts no britannica britannica.com
- Kathryn Rashe, L. P. (2017. gada 11. marts). Van der Waals spēki. Ņemts no chem.libretexts chem.libretexts.org.
- Khan, S. (S.F.). Ķīmiskās saites. Uzņemts no khanacademy khanacademy.org.
- Martinez, E. (2017, 24. aprīlis). Kas ir Atomic Bonding? Ņemts no zinātnes sciencing.com.
- Wyzant, Inc. (S.F.). Obligācijas. No wyzant wyzant.com.