คำจำกัดความของการเชื่อมโยงทางเคมีลักษณะลักษณะการเกิดชนิด

พันธะเคมี มันเป็นพลังที่จัดการให้อะตอมที่ประกอบกันเป็นสสาร สสารแต่ละชนิดมีพันธะทางเคมีที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งประกอบด้วยการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่า ดังนั้นแรงที่เข้าร่วมอะตอมในก๊าซจะแตกต่างกันเช่นจากโลหะ.

องค์ประกอบทั้งหมดของตารางธาตุ (ยกเว้นฮีเลียมและก๊าซมีตระกูลแสงน้อย) สามารถสร้างพันธะเคมีขึ้นมาได้ อย่างไรก็ตามลักษณะของสิ่งเหล่านี้ได้รับการแก้ไขขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่มาจากอิเล็กตรอนที่ก่อตัวขึ้น พารามิเตอร์สำคัญในการอธิบายประเภทของการเชื่อมโยงคืออิเล็กโตรเนกาติตี้.

ความแตกต่างของอิเลคโตรเนกาติวีตี้ (ΔE) ระหว่างสองอะตอมไม่เพียง แต่กำหนดประเภทของพันธะเคมีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของสารประกอบด้วย เกลือมีลักษณะโดยมีพันธะไอออนิก (สูงΔE) และสารประกอบอินทรีย์หลายชนิดเช่นวิตามินบี₁₂ (ภาพบนสุด) พันธะโควาเลนต์ (ΔEต่ำ).

ในโครงสร้างโมเลกุลส่วนบนแต่ละบรรทัดแสดงถึงพันธะโควาเลนต์ เวดจ์บ่งบอกว่าลิงค์นั้นโผล่ออกมาจากระนาบ (ไปทางตัวอ่าน) และอันที่ขีดเส้นใต้ออกจากระนาบ (ห่างจากตัวอ่าน) โปรดทราบว่ามีพันธะคู่ (=) และอะตอมโคบอลต์ การประสานงาน มีอะตอมไนโตรเจนห้าอันและเชนด้าน R.

แต่ทำไมถึงเกิดพันธะเคมีขึ้น คำตอบอยู่ที่ความเสถียรของอะตอมและอิเล็กตรอนที่เข้าร่วม ความเสถียรนี้จะต้องรักษาสมดุลของแรงผลักไฟฟ้าสถิตที่เกิดขึ้นระหว่างเมฆอิเล็กทรอนิกส์และนิวเคลียสและแรงดึงดูดที่เกิดจากนิวเคลียสของอิเล็กตรอนของอะตอมใกล้เคียง.

ดัชนี

• 1 คำจำกัดความของพันธะเคมี
• 2 ลักษณะ
• 3 พวกเขาก่อตัวอย่างไร
  • 3.1 Homonuclear Compounds A-A
  • 3.2 สารประกอบ Heteronuclear A-B
• 4 ประเภท
  • 4.1 - ลิงก์โควาเลนต์
  • 4.2 - ลิงค์ไอออนิก
  • 4.3 การเชื่อมโยงโลหะ
• 5 ตัวอย่าง
• 6 ความสำคัญของพันธะเคมี
• 7 อ้างอิง

นิยามของพันธะเคมี

ผู้เขียนหลายคนได้ให้คำจำกัดความของพันธะเคมี สิ่งที่สำคัญที่สุดคือจี. เอ็น. ลูอิสซึ่งเป็นผู้กำหนดพันธะเคมีเป็นการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนคู่หนึ่งระหว่างอะตอมทั้งสอง ถ้าอะตอม A ·และ· B สามารถให้อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวลิงก์อย่างง่าย A: B หรือ A-B จะเกิดขึ้นระหว่างพวกเขา.

ก่อนการก่อตัวของการเชื่อมโยงทั้ง A และ B จะถูกคั่นด้วยระยะทางไม่ จำกัด แต่เมื่อการเชื่อมโยงตอนนี้มีแรงที่ยึดพวกมันเข้าด้วยกันในสารประกอบไดอะตอมมิก AB และระยะทางของการเชื่อม.

คุณสมบัติ

กำลังนี้มีลักษณะพิเศษอะไรที่บรรจุอะตอมด้วยกัน? สิ่งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการเชื่อมโยงระหว่าง A และ B มากกว่าในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่นลิงค์ A-B เป็นทิศทาง คุณหมายถึงอะไร แรงที่กระทำโดยการรวมกันของคู่อิเล็กตรอนสามารถแสดงบนแกน (ราวกับว่ามันเป็นทรงกระบอก).

ในทำนองเดียวกันลิงค์นี้ต้องการพลังงานที่จะทำลาย ปริมาณพลังงานนี้สามารถแสดงเป็นหน่วยของ kJ / mol หรือ cal / mol เมื่อพลังงานที่เพียงพอถูกนำไปใช้กับสารประกอบ AB (โดยความร้อน) มันจะแยกตัวออกจากอะตอม A และ B.

ยิ่งการเชื่อมโยงมีเสถียรภาพมากเท่าใดปริมาณพลังงานก็ยิ่งต้องแยกอะตอมที่รวมมากเท่านั้น.

ในทางตรงกันข้ามถ้าพันธะในสารประกอบ AB เป็นไอออนิก⁺B^-, จากนั้นมันจะเป็นแรงที่ไม่ใช่ทิศทาง ทำไม? เพราะเอ⁺ ออกแรงแรงดึงดูดบน B^- (และในทางกลับกัน) ที่ขึ้นอยู่กับระยะทางที่แยกไอออนทั้งสองออกจากอวกาศมากกว่าตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน.

สนามแห่งแรงดึงดูดและแรงผลักดันนี้รวบรวมไอออนอื่น ๆ เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าตาข่ายผลึก (ภาพด้านบน: ไอออนบวก A⁺ อยู่ท่ามกลางสี่ประจุลบ B^-, และไพเพอร์สี่เหล่านี้ก⁺ และอื่น ๆ ).

พวกเขาเป็นอย่างไรบ้าง

สารประกอบ Homonuclear A-A

สำหรับคู่อิเล็กตรอนในการสร้างพันธะมีหลายแง่มุมที่ต้องพิจารณาก่อน นิวเคลียสที่จะกล่าวถึงกลุ่ม A นั้นมีโปรตอนและเป็นบวก เมื่อสองอะตอมของ A อยู่ห่างจากกันนั่นคือที่ระยะทางนิวเคลียร์ขนาดใหญ่ (ภาพบนสุด) พวกเขาไม่ได้สัมผัสกับสิ่งดึงดูดใด ๆ.

ขณะที่พวกเขาเข้าใกล้ทั้งสองอะตอมของ A นิวเคลียสของพวกมันจะดึงดูดคลาวด์อิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมใกล้เคียง (วงกลมสีม่วง) นี่คือแรงดึงดูด (A บนวงกลมสีม่วงที่อยู่ใกล้เคียง) อย่างไรก็ตามนิวเคลียสทั้งสองของ A ถูกผลักดันโดยการเป็นบวกและแรงนี้จะเพิ่มพลังงานศักย์ของพันธะ (แกนแนวตั้ง).

มีระยะทางนิวเคลียร์ที่พลังงานศักย์ถึงขั้นต่ำคือ นั่นคือทั้งแรงดึงดูดและแรงผลักไสมีความสมดุล (อะตอมสองอันของ A ในส่วนล่างของภาพ).

หากระยะทางนี้ลดลงหลังจากจุดนี้การเชื่อมโยงจะทำให้นิวเคลียสทั้งสองขับไล่อย่างรุนแรงมากทำให้สารประกอบ A-A เสถียร.

ดังนั้นสำหรับการเชื่อมโยงที่จะเกิดขึ้นจะต้องมีระยะทางนิวเคลียร์ภายในพลังงานอย่างเพียงพอ; และนอกจากนี้อะตอมจะต้องคาบเกี่ยวกันอย่างถูกต้องเพื่อให้อิเล็กตรอนมีการเชื่อมโยง.

สารประกอบ Heteronuclear A-B

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสองอะตอมของ A เข้าร่วมหนึ่งใน A และอีก B ในกรณีดังกล่าวกราฟบนจะเปลี่ยนไปเนื่องจากอะตอมหนึ่งมีโปรตอนมากกว่าอะตอมอื่นและเมฆอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดต่างกัน.

เมื่อพันธะ A-B ถูกสร้างขึ้นที่ระยะทางที่เหมาะสมในระดับนิวเคลียร์จะพบคู่ของอิเล็กตรอนส่วนใหญ่ในบริเวณใกล้เคียงของอะตอมอิเล็กตรอนส่วนใหญ่ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้กับสารประกอบเคมีแบบเฮเทอโรนอนซึ่งเป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่รู้จัก (และจะเป็นที่รู้จัก).

แม้ว่าจะไม่ได้กล่าวถึงในเชิงลึก แต่ก็มีตัวแปรมากมายที่ส่งผลโดยตรงต่อวิธีการสร้างอะตอมและพันธะเคมี บางคนเป็นเทอร์โมไดนามิก (คือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเอง?), อิเล็คทรอนิคส์ (เต็มหรือเปล่าว่าเป็นวงโคจรของอะตอม) และจลนศาสตร์อื่น ๆ.

ชนิด

ลิงค์นำเสนอชุดของลักษณะที่แตกต่างจากกันและกัน หลายคนสามารถใส่กรอบในสามประเภทหลัก: โควาเลนต์อิออนหรือโลหะ.

แม้ว่าจะมีสารประกอบที่มีการเชื่อมโยงเป็นของประเภทเดียว แต่หลายคนประกอบด้วยส่วนผสมของอักขระของแต่ละคน ความจริงเรื่องนี้เกิดจากความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอมที่ประกอบกันเป็นพันธะ ดังนั้นสารประกอบบางชนิดอาจมีโควาเลนต์ แต่มีอยู่ในพันธะของอิออนิค.

นอกจากนี้ชนิดของพันธะโครงสร้างและมวลโมเลกุลก็เป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดคุณสมบัติขนาดใหญ่ของวัสดุ (ความสว่างความแข็งความสามารถในการละลายจุดหลอมเหลว ฯลฯ ).

-พันธะโควาเลนต์

พันธบัตรโควาเลนต์เป็นสิ่งที่ได้รับการอธิบายแล้ว ในพวกเขาวงโคจรสองวง (หนึ่งอิเล็กตรอนในแต่ละอัน) จะต้องทับซ้อนกับนิวเคลียสที่แยกจากกันในระยะห่างระหว่างนิวเคลียร์ที่เหมาะสม.

ตามทฤษฎีของการโคจรของโมเลกุล (TOM) หากการทับซ้อนของ orbitals เป็นส่วนหน้า sigma σ bond จะเกิดขึ้น (ซึ่งเรียกว่าลิงค์แบบง่ายหรือแบบง่าย) ในขณะที่ถ้าวงโคจรเกิดจากการซ้อนทับด้านข้างและตั้งฉากกับแกนของแกนนิวเคลียร์การเชื่อมโยงπ (สองและสาม) จะปรากฏขึ้น:

ลิงค์ง่าย ๆ

ลิงค์σตามที่เห็นในภาพนั้นถูกสร้างขึ้นตามแนวแกนนิวเคลียร์ แม้ว่าจะไม่ได้แสดง A และ B อาจมีการเชื่อมโยงอื่น ๆ ดังนั้นสภาพแวดล้อมทางเคมีของตัวเอง (ส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้างโมเลกุล) ลิงค์ประเภทนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยกำลังหมุน (ทรงกระบอกสีเขียว) และแข็งแกร่งที่สุด.

ตัวอย่างเช่นพันธะอย่างง่ายของโมเลกุลไฮโดรเจนสามารถหมุนบนแกนนิวเคลียร์ (H-H) ในทำนองเดียวกันโมเลกุล CA-AB สมมุติฐานสามารถทำได้.

ลิงก์ C-A, A-A และ A-B หมุน; แต่ถ้า C หรือ B เป็นอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่มีขนาดใหญ่การหมุน A-A นั้นจะถูกขัดขวางโดยทาง sterically (เพราะ C และ B จะผิดพลาด).

พันธบัตรธรรมดานั้นพบได้ในแทบทุกโมเลกุล อะตอมของพวกมันสามารถผสมกันทางเคมีได้ตราบใดที่การทับซ้อนของวงโคจรของมันอยู่ด้านหน้า กลับไปที่โครงสร้างของวิตามินบี₁₂, บรรทัดเดียวใด ๆ (-) หมายถึงลิงก์เดียว (เช่นลิงก์ -CONH₂).

ลิงก์คู่

พันธะคู่ต้องให้อะตอมมี (ปกติ) การผสมพันธุ์ sp². พันธะ p บริสุทธิ์ตั้งฉากกับวงโคจรลูกผสมสาม sp², สร้างพันธะคู่ซึ่งแสดงเป็นแผ่นสีเทา.

โปรดทราบว่าทั้งลิงค์เดียว (ถังสีเขียว) และลิงค์คู่ (แผ่นสีเทา) อยู่ร่วมกันในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตามแตกต่างจากลิงค์ง่าย ๆ คู่ไม่ได้มีอิสระในการหมุนรอบแกนนิวเคลียร์ เนื่องจากการหมุนการเชื่อมโยง (หรือแผ่นงาน) จะต้องเสีย กระบวนการที่ต้องการพลังงาน.

นอกจากนี้ลิงก์ A = B ยังมีปฏิกิริยามากกว่า A-B ความยาวของอะตอมนี้มีขนาดเล็กกว่าและอะตอม A และ B จะมีระยะทางที่เล็กกว่า ดังนั้นจึงมีแรงผลักมากขึ้นระหว่างนิวเคลียสทั้งสอง การทำลายทั้งลิงก์เดี่ยวและคู่ต้องการพลังงานมากกว่าที่ต้องการเพื่อแยกอะตอมในโมเลกุล A-B.

ในโครงสร้างของวิตามินบี₁₂ สามารถสังเกตได้จากพันธะคู่หลายตัว: C = O, P = O และภายในวงแหวนที่มีกลิ่นหอม.

ลิงค์สามทาง

พันธะสามเท่าจะสั้นกว่าพันธะคู่และการหมุนของมันจะด้อยกว่าอย่างมาก ภายในนั้นมีลิงก์πตั้งฉากสองเส้น (แผ่นสีเทาและสีม่วง) รวมทั้งลิงก์แบบง่าย.

โดยปกติแล้วการผสมทางเคมีของอะตอมของ A และ B จะต้องเป็น sp: สองวงโคจร sp แยกจากกันด้วย 180 °และสองวงโคจร p บริสุทธิ์ตั้งฉากกับอดีต โปรดทราบว่าการเชื่อมสามรายการคล้ายกับพาเล็ต แต่ไม่มีอำนาจการหมุน ลิงค์นี้สามารถแสดงได้อย่างง่ายดายเป็นA≡B (N≡N, N- ไนโตรเจนโมเลกุล₂).

จากพันธะโควาเลนต์ทั้งหมดนี่เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้มากที่สุด แต่ในเวลาเดียวกันคนที่ต้องการพลังงานมากขึ้นสำหรับการแยกสมบูรณ์ของอะตอม (· A: +: B ·) หากวิตามินบี₁₂ มีพันธะสามภายในโครงสร้างโมเลกุลของมันผลทางเภสัชวิทยาของมันจะเปลี่ยนไปอย่างมาก.

ในพันธะสามมีอิเลคตรอนหกตัวเข้าร่วม เป็นสองเท่าสี่อิเล็กตรอน และในแบบง่าย ๆ หรือแบบเรียบง่ายสองแบบ.

การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์หนึ่งหรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับความพร้อมทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม นั่นคือจำนวนอิเล็กตรอนที่ต้องการวงโคจรของพวกเขาเพื่อให้ได้วาเลนซ์ออคเต็ต.

ลิงค์ที่ไม่มีขั้ว

พันธะโควาเลนต์ประกอบด้วยการแบ่งปันอิเล็กตรอนอย่างเท่าเทียมกันระหว่างอะตอมสองอัน แต่นี่เป็นความจริงอย่างเคร่งครัดเฉพาะในกรณีที่อะตอมทั้งสองมีอิเลคโตรเนกาติเท่ากับ นั่นคือแนวโน้มเดียวกันในการดึงดูดความหนาแน่นของสภาพแวดล้อมทางอิเล็กทรอนิกส์ภายในสารประกอบ.

พันธะที่ไม่ใช่ขั้วนั้นมีความแตกต่างของอิเลคโตรเนกาติวีตี้เป็นศูนย์ (ΔE≈0) สิ่งนี้เกิดขึ้นในสองสถานการณ์: ในสารประกอบ homonuclear (A₂) หรือถ้าสภาพแวดล้อมทางเคมีที่ด้านข้างของลิงค์ทั้งสองนั้นเท่ากัน (H₃C-CH₃, โมเลกุลอีเทน).

ตัวอย่างของการเชื่อมโยงที่ไม่ใช่ขั้วจะเห็นได้ในสารประกอบต่อไปนี้:

-ไฮโดรเจน (H-H)

-ออกซิเจน (O = O)

-ไนโตรเจน (N≡N)

-ฟลูออรีน (F-F)

-คลอรีน (Cl-Cl)

-อะเซทิลีน (HC≡CH)

ลิงค์โพลาร์

เมื่อมีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดในอิเลคโตรเนกาติวีตี้ΔEระหว่างอะตอมทั้งสองจะเกิดโมเมนต์ไดโพลตามแนวแกนของการเชื่อมโยง: A^δ+-B^δ-. ในกรณีของสารประกอบ heteronuclear AB, B เป็นอะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากที่สุดดังนั้นจึงมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงสุดδ-; ในขณะที่ A, อิเล็กโตรเนกาติตี้อย่างน้อย, การขาดโหลดδ+.

เพื่อให้พันธะขั้วเกิดขึ้นต้องมีการรวมอะตอมสองชนิดที่มีอิเลคโตรเนกาติแวดีต่างกัน และสร้างสารประกอบเฮเทอโรนอิก A-B คล้ายกับแม่เหล็ก: มันมีขั้วบวกและขั้วลบ สิ่งนี้ทำให้มันสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลอื่น ๆ ผ่านแรงไดโพล - ไดโพลซึ่งเป็นพันธะไฮโดรเจน.

น้ำมีพันธะโควาเลนต์สองขั้ว H-O-H และรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลคือเชิงมุมซึ่งจะเพิ่มโมเมนต์ไดโพล หากเรขาคณิตของมันเป็นเส้นตรงมหาสมุทรจะระเหยและน้ำจะมีจุดเดือดต่ำกว่า.

ความจริงที่ว่าสารประกอบมีพันธะขั้ว, มันไม่ได้หมายความว่ามันเป็นขั้ว. ตัวอย่างเช่นคาร์บอนเตตราคลอไรด์, CCl₄, มีการเชื่อมโยงขั้ว C-Cl สี่อัน แต่ด้วยการจัดเรียง tetrahedral ของพวกเขาช่วงเวลาไดโพลสิ้นสุดลงด้วยการยกเลิกเวกเตอร์.

ลิงก์เชิงซ้อนหรือการประสานงาน

เมื่ออะตอมให้อิเล็กตรอนหนึ่งคู่เกิดพันธะโควาเลนต์กับอะตอมอื่นเราก็จะพูดถึงพันธะที่เป็นพันธะหรือการประสานงาน ตัวอย่างเช่นการมี B: คู่ของอิเล็กตรอนที่มีอยู่และ A (หรือ A⁺) ตำแหน่งว่างทางอิเล็กทรอนิกส์ลิงก์ B: A ถูกสร้างขึ้น.

ในโครงสร้างของวิตามินบี₁₂ อะตอมของไนโตรเจนทั้งห้านั้นจะถูกยึดติดกับใจกลางโลหะของ Co โดยพันธะโควาเลนต์ชนิดนี้ ไนโตรเจนเหล่านี้ให้อิเล็กตรอนอิสระคู่กับไอออนบวก³⁺, การประสานงานโลหะกับพวกเขา (Co³⁺: N-)

อีกตัวอย่างหนึ่งสามารถพบได้ในการโปรตอนของโมเลกุลแอมโมเนียเพื่อสร้างแอมโมเนียม:

H₃ไม่มี: + H⁺ => NH₄⁺

โปรดทราบว่าในทั้งสองกรณีมันเป็นอะตอมไนโตรเจนที่ก่อให้เกิดอิเล็กตรอน ดังนั้นพันธะโควาเลนต์หรือการประสานงานเกิดขึ้นเมื่ออะตอมเพียงอย่างเดียวก่อให้เกิดคู่ของอิเล็กตรอน.

ในทำนองเดียวกันโมเลกุลของน้ำสามารถถูกโปรตอนเพื่อเปลี่ยนเป็นไอออนบวกไฮโดรเนียม (หรือออกซอน):

H₂O + H⁺ => H₃O⁺

ซึ่งแตกต่างจากไอออนแอมโมเนียมไฮโดรเนียมยังคงมีอิเล็กตรอนอิสระหนึ่งคู่ (H₃O:⁺); อย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องยากมากที่จะยอมรับโปรตอนอีกอันหนึ่งเพื่อสร้างไดไฮโดรจีไดไฮโดรเจนที่ไม่เสถียร H₄O²⁺.

-อิออนบอนด์

ภาพแสดงภูเขาเกลือสีขาว เกลือนั้นมีลักษณะโดยมีโครงสร้างผลึกกล่าวคือมีความสมมาตรและเรียงลำดับ จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงตัวนำไฟฟ้าสูงเมื่อหลอมละลายหรือละลายและไอออนของพวกมันก็ถูกพันธะอย่างแน่นหนาด้วยปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิต.

ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำขึ้นในสิ่งที่เรียกว่าพันธะไอออนิก ในภาพที่สองไอออนบวก A ถูกแสดง⁺ ล้อมรอบด้วยสี่ประจุลบ B^-, แต่นี่เป็นตัวแทน 2D ในสามมิติ A⁺ ควรมีแอนไอออนอื่น B^- ไปข้างหน้าและข้างหลังเครื่องบินสร้างโครงสร้างต่าง ๆ.

ดังนั้น A⁺ มันสามารถมีหกแปดหรือสิบสองเพื่อนบ้าน จำนวนเพื่อนบ้านที่อยู่รอบ ๆ ไอออนในคริสตัลนั้นรู้จักกันในชื่อหมายเลขประสานงาน (N.C) สำหรับเอ็นซีแต่ละชนิดการเรียงตัวของผลึกนั้นมีความสัมพันธ์กันซึ่งในทางกลับกันถือว่าเป็นเฟสของแข็งของเกลือ.

ผลึกสมมาตรและเหลี่ยมเพชรพลอยที่เห็นในเกลือนั้นเกิดจากความสมดุลที่เกิดจากปฏิกิริยาการดึงดูด (A⁺ B^-) และการขับไล่ (A^{+ +}, B^- B^-) ไฟฟ้าสถิต.

การอบรม

แต่ทำไม A + และ B^-, หรือนา⁺ และ Cl^-, ไม่ก่อพันธะโควาเลนต์ของ Na-Cl หรือไม่? เนื่องจากอะตอมของคลอรีนนั้นมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าโลหะโซเดียมซึ่งเป็นลักษณะที่ทำให้อิเลคตรอนของมันลดลงอย่างง่ายดาย เมื่อพบองค์ประกอบเหล่านี้พวกมันจะตอบสนองแบบ exothermically เพื่อผลิตเกลือป่น:

2Na + s₂(g) => 2NaCl (s)

อะตอมโซเดียมสองอะตอมให้อิเล็กตรอนวาเลนซ์เฉพาะ (นา·) ไปยังโมเลกุลอะตอมของ Cl₂, เพื่อสร้าง Cl anions^-.

ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมอิออนบวกและคลอไรด์แอนไอออนแม้ว่ามันจะเป็นพันธะที่อ่อนแอกว่าโควาเลนต์ แต่ก็สามารถที่จะทำให้พวกมันผูกพันกับของแข็งได้ และความจริงนี้สะท้อนให้เห็นในจุดหลอมเหลวสูงของเกลือ (801ºC).

ลิงค์โลหะ

ประเภทสุดท้ายของพันธะเคมีคือโลหะ สามารถพบได้ในโลหะหรือชิ้นส่วนโลหะผสมใด ๆ มันมีลักษณะพิเศษและแตกต่างจากอะตอมอื่น ๆ เพราะอิเล็กตรอนไม่ผ่านจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอม แต่พวกมันเคลื่อนที่เหมือนทะเลผลึกคริสตัลของโลหะ.

ดังนั้นอะตอมโลหะที่จะพูดทองแดงประสานวงโคจรของพวกเขากับคนอื่นเพื่อสร้างวงการนำวง; โดยที่อิเล็กตรอน (s, p, d หรือ f) ผ่านไปรอบ ๆ อะตอมและทำให้พวกมันถูกผูกไว้อย่างแน่นหนา.

วงโคจรที่เตรียมไว้สำหรับวงดนตรีและการบรรจุอะตอมของโลหะนั้นอาจอ่อน (เช่นโลหะอัลคาไล) ตัวนำไฟฟ้าที่สว่างและสว่างขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนผ่านผลึกโลหะ ความร้อน.

พลังที่รวมอะตอมของโลหะไว้ด้วยกันเช่นสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นชายร่างเล็กในภาพและแล็ปท็อปของเขานั้นเหนือกว่าเกลือ.

สิ่งนี้สามารถตรวจสอบการทดลองได้เพราะผลึกของเกลือสามารถแบ่งออกเป็นหลาย ๆ ส่วนก่อนแรงทางกล ในขณะที่ชิ้นส่วนโลหะ (ประกอบด้วยผลึกเล็กมาก) จะผิดรูป.

ตัวอย่าง

สารประกอบสี่ชนิดต่อไปนี้ครอบคลุมประเภทของพันธะเคมีที่อธิบาย:

-โซเดียมฟลูออไรด์ NaF⁺F^-): อิออน.

-โซเดียม, นา: โลหะ.

-ฟลูออรีน, ฟ₂ (F-F): โควาเลนต์ที่ไม่มีขั้วเนื่องจากมี nullE ว่างระหว่างอะตอมทั้งสองเพราะพวกมันเหมือนกัน.

-ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ HF (H-F): โควาเลนต์ขั้วโลกเนื่องจากในฟลูออรีนผสมนี้มีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าไฮโดรเจน.

มีสารประกอบเช่นวิตามินบี₁₂, ซึ่งมีทั้งพันธะโควาเลนและอิออนโควาเลนต์ (ในแง่ลบของกลุ่มฟอสเฟต -PO₄^--) ในโครงสร้างที่ซับซ้อนบางอย่างเช่นกลุ่มโลหะลิงก์ประเภทนี้ทั้งหมดสามารถอยู่ร่วมกันได้.

สสารนำเสนอตัวอย่างของพันธะเคมีในทุกอาการ จากหินที่ด้านล่างของบ่อและน้ำที่ล้อมรอบมันไปจนถึงคางคกที่บ่นที่ขอบของมัน.

ในขณะที่การเชื่อมโยงอาจเป็นเรื่องง่ายจำนวนและการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของอะตอมในโครงสร้างโมเลกุลเปิดทางสู่ความหลากหลายของสารประกอบที่หลากหลาย.

ความสำคัญของพันธะเคมี

ความสำคัญของพันธะเคมีคืออะไร? ผลที่ตามมานับไม่ถ้วนที่จะปลดปล่อยการไม่มีพันธะเคมีเน้นให้เห็นถึงความสำคัญอย่างยิ่งในธรรมชาติ:

-ถ้าไม่มีมันก็ไม่มีสีเพราะอิเล็กตรอนจะไม่ดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อนุภาคของฝุ่นและน้ำแข็งที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศจะหายไปดังนั้นสีฟ้าของท้องฟ้าก็จะมืด.

-คาร์บอนไม่สามารถก่อตัวเป็นลูกโซ่อันไม่มีที่สิ้นสุดได้ซึ่งได้รับสารประกอบอินทรีย์และชีวภาพเป็นล้านล้าน.

-ไม่สามารถระบุโปรตีนในกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบ น้ำตาลและไขมันจะหายไปเช่นเดียวกับสารประกอบคาร์บอนใด ๆ ในสิ่งมีชีวิต.

-โลกจะหมดชั้นบรรยากาศเพราะในกรณีที่ไม่มีพันธะเคมีในก๊าซจะไม่มีแรงจับพวกมันไว้ด้วยกัน และจะไม่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลเพียงเล็กน้อยระหว่างพวกเขา.

-ภูเขาอาจหายไปเนื่องจากหินและแร่ธาตุของพวกเขาแม้ว่าจะหนักหน่วงก็ไม่สามารถบรรจุอะตอมของพวกมันไว้ในโครงสร้างผลึกหรืออสัณฐานของพวกมัน.

-โลกจะเกิดขึ้นจากอะตอมเดี่ยว ๆ ที่ไม่สามารถสร้างสารที่เป็นของแข็งหรือของเหลวได้ สิ่งนี้จะส่งผลให้การหายตัวไปของการเปลี่ยนแปลงสสารทั้งหมด; นั่นคือจะไม่มีปฏิกิริยาเคมี ก๊าซที่หายวับไปทุกที่เท่านั้น.

การอ้างอิง

1. แฮร์รี่บีเกรย์ (1965) อิเล็กตรอนและพันธะเคมี ดับบลิวเอ เบ็นจามินอิงค์ หน้า 36-39.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี (8th ed.) CENGAGE Learning, p 233, 251, 278, 279.
3. เรือ R. (2016) พันธะเคมี สืบค้นจาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
4. ชนิดของสารเคมี (3 ตุลาคม 2549) นำมาจาก: dwb4.unl.edu
5. การก่อตัวของพันธะเคมี: บทบาทของอิเล็กตรอน [PDF] ดึงจาก: cod.edu
6. มูลนิธิ CK-12 ( N.d. ) การก่อตัวของพลังงานและพันธะโควาเลนต์ ดึงมาจาก: chem.libretexts.org
7. Quimitube (2012) การเชื่อมโยงโควาเลนต์ประสานงานหรือรก ดึงมาจาก: quimitube.com