Kako se objašnjavaju veze među atomima?
U svijetu U kemiji su veze između atoma ključne za razumijevanje načina na koji se tvari formiraju i razgrađuju. Ove veze, temeljne u strukturi i svojstvima molekula, opisuju se različitim teorijskim modelima. U ovom ćemo članku istražiti glavne vrste kemijskih veza i teorije koje objašnjavaju njihov nastanak i ponašanje.
– Pojam kemijske veze
Kako se objašnjavaju veze između atoma?
U kemiji, koncept kemijske veze Odnosi se na silu koja drži dva ili više atoma zajedno da tvore molekulu ili spoj. Kemijske veze ključne su za razumijevanje načina na koji atomi međusobno djeluju i tvore različite tvari. Za objašnjenje kemijskih veza koriste se različite teorije i modeli koji nam omogućuju da razumijemo kako su elektroni raspoređeni oko atomskih jezgri i kako se dijele ili prenose između atoma.
Jedna od najvažnijih teorija koja objašnjava kemijske veze je teorija valentne veze. Ova teorija postulira da atomi teže stvaranju veza kako bi postigli stabilniju elektroničku konfiguraciju, to jest kada je njihova valentna ljuska potpuna. Valentne veze nastaju kada atomi dijele svoje valentne elektrone s drugim atomima. The elektromagnetska sila privlačenja između elektrona i jezgri atoma ujedinjuje atome u stabilnu molekularnu strukturu.
Još jedna važna teorija je teorija molekularne orbitale. Ova teorija smatra da elektroni nisu ograničeni na pojedinačne atomske orbitale, već su raspoređeni u proširenim molekularnim orbitalama koje se protežu kroz cijelu molekulu. molekularne orbitale Nastaju kombinacijom atomskih orbitala atoma koji sudjeluju u vezi. Ovisno o obliku i energiji molekularnih orbitala, mogu se formirati različite vrste veza, kao što su kovalentne veze, ionske veze ili metalne veze.
Ukratko, koncept kemijske veze pomaže nam razumjeti kako atomi međusobno djeluju kako bi formirali tvari. Teorije valentne veze i molekularne orbitale pružaju nam alate za objašnjenje različitih vrsta kemijskih veza. Te su veze temeljne za razumijevanje i predviđanje svojstava i ponašanja kemikalija te su osnova moderne kemije.
– Modeli veze: teorija kovalentne veze
Kemijska veza je sila koja drži atome zajedno u molekuli. Postoje različite teorije koje objašnjavaju nastanak tih poveznica, a jedna od najpoznatijih je ona o kovalentna veza.
U kovalentnoj vezi, atomi dijele elektrone kako bi se postigla najstabilnija elektronička konfiguracija. To znači da atomi koji sudjeluju u vezi imaju sličnu valenciju i žele ispuniti svoju vanjsku ljusku zajedničkim elektronima. U ovom obliku veze, atomi se snažno vežu kroz međusobno privlačenje između jezgri i zajedničkih elektrona. Kovalentna veza može nastati između atoma istog elementa ili različitih elemenata.
Postoje dvije vrste kovalentnih veza: polarni y nepolarni. U polarnoj kovalentnoj vezi, zajednički elektroni se ne dijele jednako, što dovodi do neravnomjerne raspodjele električnog naboja. To znači da će jedan atom imati veću privlačnost prema zajedničkim elektronima nego drugi, što će rezultirati stvaranjem djelomičnog pozitivnog i djelomičnog negativnog naboja na molekuli. U nepolarnoj kovalentnoj vezi, zajednički elektroni se dijele jednako, što rezultira ravnomjernom raspodjelom električnog naboja.
– Sastav i svojstva atoma
Veze između atoma objašnjene su teorijom Lewisove strukture i teorijom valentne veze. Ove nam teorije omogućuju razumijevanje kako se atomi spajaju u spojeve i molekule.
Prema teoriji Lewisove strukture, atomi teže dovršiti svoju valentnu ljusku dobivanjem, gubitkom ili dijeljenjem elektrona. Valentni elektroni su oni koji se nalaze u najudaljenijoj razini atoma i određuju njegovu kemijsku reaktivnost. U kemijskoj vezi atomi dijele elektrone kako bi postigli stabilnost.
U teoriji valentne veze, smatra se da kemijske veze nastaju kada se atomske orbitale međusobno preklapaju. Orbitale su područja prostora u kojima se elektroni mogu naći. Kada se orbitale preklapaju, elektroni se mogu kretati prema mjestu preklapanja, stvarajući tako vezu. Oblik i energija orbitala određuju prirodu i snagu veze.
– Odlučujući faktori u kemijskim vezama
«Odlučujući čimbenici u kemijskim vezama»
Kemijska veza je sila koja drži atome zajedno u molekuli ili spoju. Da bismo razumjeli kako se te veze objašnjavaju, potrebno je razmotriti nekoliko odlučujućih čimbenika. Elektronegativnost atoma je jedan od njih. Elektronegativnost je sposobnost atoma da privuče elektrone iz drugog atoma k sebi u kemijskoj vezi. Kada je elektronegativnost dvaju atoma slična, nastaje nepolarna kovalentna veza, gdje se elektroni jednako dijele. S druge strane, kada postoji značajna razlika u elektronegativnosti između atoma, stvara se kovalentna polarna ili ionska veza, gdje se elektroni nejednako dijele ili potpuno prenose.
Drugi odlučujući faktor je raspored elektrona u valentnoj ljusci. Atomi teže stvaranju veza s drugim atomima kako bi postigli stabilnu elektroničku konfiguraciju. To se postiže dijeljenjem, odricanjem ili prihvaćanjem elektrona kako bi se dovršila njegova posljednja elektronska ljuska. Pravilo okteta kaže da atomi imaju tendenciju dobivanja, gubitka ili dijeljenja elektrona dok ne dostignu osam elektrona u svojoj valentnoj ljusci, oponašajući elektroničku konfiguraciju plemenitih plinova.
Konačno, molekularna geometrija Također igra važnu ulogu u objašnjavanju veza između atoma. Molekularna geometrija odnosi se na trodimenzionalni oblik u kojem su atomi raspoređeni u molekuli. Ova geometrija je određena brojem i rasporedom veznih elektrona i nepodijeljenih elektronskih parova oko središnjeg atoma. Oblik molekule utječe na međumolekularne sile, a time i na fizikalna i kemijska svojstva tvari.
Ukratko, odlučujući faktori u kemijskim vezama su elektronegativnost atoma, raspodjela elektrona u valentnoj ljusci i molekularna geometrija. Ovi čimbenici određuju vrste kemijskih veza koje se stvaraju između atoma i, zauzvrat, svojstva rezultirajućih tvari. Važno je razumjeti te čimbenike kako bismo razumjeli i predvidjeli ponašanje različitih kemijskih tvari u svijetu oko nas.
– Međumolekularne sile i međuatomske veze
Da bismo razumjeli kako se objašnjavaju veze između atoma, potrebno je razumjeti međumolekularne sile i međuatomske veze. Ovi su fenomeni temeljni za razumijevanje nastanka i stabilnosti molekula, kao i fizikalnih i kemijskih svojstava tvari.
Međumolekularne sile su sile privlačenja koji se javljaju između molekula. Te su sile slabije od kemijskih veza, ali su ipak dovoljno jake da utječu na ponašanje tvari u tekućem ili krutom stanju. Glavne međumolekularne sile su Van der Waalsove sile, vodikove veze i dipol-dipol interakcije.
S druge strane, međuatomske veze To su sile koje drže atome zajedno unutar molekule ili kristala. Ove veze nastaju kada atomi dijele ili prenose elektrone, generirajući silu međusobnog privlačenja. Najčešće međuatomske veze su kovalentne, ionske i metalne veze, koje se razlikuju po načinu na koji se elektroni dijele ili prenose između atoma.
– Elektrostatske interakcije i ionske veze
Elektrostatske interakcije i ionske veze: Veze između atoma se objašnjavaju elektrostatske interakcije koji se javljaju između njih. Ove interakcije temelje se na električni naboj atoma, jer neki atomi mogu izgubiti elektrone da postanu pozitivni ioni, a drugi mogu dobiti elektrone da postanu negativni ioni. Ovaj prijenos elektrona stvara elektrostatsko privlačenje između atoma, poznato kao ionska veza.
U ionskoj vezi, pozitivni ioni i negativni ioni Oni se međusobno privlače zbog razlika u svojim električnim nabojima. Pozitivni ioni ili kationi su atomi koji su izgubili jedan ili više elektrona i stoga imaju pozitivan naboj. Negativni ioni ili anioni su atomi koji su dobili jedan ili više elektrona i stoga imaju negativan naboj. Ti su ioni organizirani u kristalnu strukturu, gdje se kationi i anioni izmjenjuju u pravilnom obrascu.
La sila ionske veze ovisi o veličina električnih naboja iona i udaljenost među njima. Što je veća veličina naboja, to je veća sila privlačenja između iona. S druge strane, što su ioni bliže, to je odbojna sila između njih veća. Dakle, za stvaranje jake ionske veze potrebno je da ioni imaju visoke naboje, ali i da budu na odgovarajućoj udaljenosti.
– Kristalne strukture i metalne veze
Shvaćanje kristalne strukture i metalne veze Temeljno je za razumijevanje kako se atomi spajaju i tvore tvari. U svijetu kemije te strukture i veze igraju ključnu ulogu u svojstvima i karakteristikama metala i legura. Ali kako se stvarno objašnjavaju te veze između atoma?
The metalne karike Nastaju kada se atomi metala spoje i stvore kontinuiranu trodimenzionalnu strukturu. To je zbog jedinstvene sposobnosti metala da izgube elektrone sa svoje valentne ljuske i formiraju pozitivne katione. Preostali elektroni, koji se nazivaju valentni elektroni, delokalizirani su i slobodno se kreću između metalnih atoma. Ovo kretanje elektrona stvara "oblak" delokaliziranih elektrona koji okružuje metalne katione. Ovaj oblak visoko mobilnih elektrona odgovoran je za jedinstvena svojstva metala, poput njihove električne i toplinske vodljivosti.
Što se tiče kristalne strukture, Metali imaju uređen, ponavljajući raspored atoma u trodimenzionalnom rasporedu. To je zbog strukture metalne veze, koja omogućuje atomima metala da se pakiraju zajedno efikasno u kristalnoj rešetki. U tim je strukturama svaki atom metala okružen s nekoliko susjednih atoma, što osigurava snažnu koheziju i stabilnost materijala. Osim toga, kristalne strukture također određuju mehanička i toplinska svojstva metala, kao što su njihova tvrdoća, čvrstoća i talište.
Ja sam Sebastián Vidal, računalni inženjer strastven za tehnologiju i DIY. Nadalje, ja sam kreator tecnobits.com, gdje dijelim vodiče kako bih tehnologiju učinio pristupačnijom i razumljivijom svima.