Typy chemických vazeb. Jak připojit atomy?

Chemie je úžasná a, přiznám se, komplikovaná věda. Z nějakého důvodu je spojeno s jasnými experimenty, vícebarevnými zkumavkami, tlustými oblaky páry. Ale jen málo lidí si myslí, odkud pochází tato "magie". Ve skutečnosti se nereaguje bez tvorby sloučenin mezi atomy reaktantů. Navíc se tyto "propojky" někdy nacházejí v jednoduchých prvcích. Ovlivňují schopnost látek reagovat a vysvětlovat některé jejich fyzikální vlastnosti.

Jaké chemické vazby existují a jak ovlivňují sloučeniny?

Teorie

Musíme začít s nejjednodušším. Chemická vazba je interakce, ve které se atomy látek spojují, aby vytvořily složitější látky. Je chybou domnívat se, že to je zvláštní pouze pro sloučeniny, jako jsou soli, kyseliny a zásady - dokonce i jednoduché látky, jejichž molekuly se skládají ze dvou atomů, mají tyto "mosty", pokud ano, můžete podmíněně nazvat vazbu. Mimochodem, je důležité si uvědomit, že se mohou sjednotit pouze atomy s různými náboji (to jsou základy fyziky: odpudivé částice stejně odpuzují a navzájem se navzájem přitahují), takže v komplexních látkách je vždy kation (ion s kladným nábojem) a anion (záporná částicí) a spojení samo o sobě bude vždy neutrální.

Teď se budeme snažit pochopit, jak vzniká chemická vazba.

Mechanismus vzdělávání

Každá látka má určitý počet elektronů distribuovaných v energetických vrstvách. Nejvzdálenější vrstva, na které se obvykle nachází nejmenší množství těchto částic, je považována za nejzranitelnější. Můžete zjistit jejich číslo tím, že se podíváte na číslo skupiny (řádek s čísly od jednoho do osmi v horní části periodické tabulky), ve kterém je umístěn chemický prvek, a počet energetických vrstev se rovná číslu období (od jednoho do sedmi, svislé čáry nalevo od prvků).

V ideálním případě je ve vnější energetické vrstvě osm elektronů. Pokud nestačí, atom se je pokusí přetáhnout z jiné částice. Při vytváření elektronů potřebných pro dokončení vnější energetické vrstvy se vytvářejí chemické vazby. Jejich počet se může lišit a závisí na počtu valenčních nebo nepárových částic (zjistit, kolik je v atomu, musíte vytvořit svůj elektronický vzorec). Počet elektronů, které nemají dvojici, se bude rovnat počtu vytvořených vazeb.

Trochu víc o typech

Typy chemických vazeb vzniklých během reakcí nebo jednoduše v molekule látky zcela závisí na samotném prvku. Existují tři typy "propojky" mezi atomy: iontové, kovové a kovalentní. Ta druhá je rozdělena na polární a nepolární.

Abychom pochopili, jaký druh atomů vazby jsou spojeni, použijte nějaké pravidlo: pokud jsou prvky v pravé a levé části tabulky (to jest kov a nekov, například NaCl), pak jejich spojení je vynikajícím příkladem iontové vazby. Vznikly dva nekovy kovalentní polární vazbu (HCl) a dva atomy stejné látky, které se spojují do jedné molekuly - kovalentní nepolární (Cl ₂ , O ₂ ). Výše uvedené typy chemických vazeb nejsou vhodné pro látky složené z kovů - existují pouze kovová vazba.

Kovalentní interakce

Jak bylo uvedeno výše, typy chemických vazeb mají určité účinky na látky. Například kovalentní "most" je velmi nestabilní, což je důvod, proč se sloučeniny s ním snadno zničí se sebemenším vnějším vlivem, například ohřevem. Jedná se však pouze o molekulární látky. Ty, které mají nemružickou strukturu, jsou prakticky nezničitelné (dokonalým příkladem je diamantový krystal - kombinace atomů uhlíku).

Zpět na polární a nepolární kovalentní vazbu. S nepolárním je vše jednoduché - elektrony, mezi nimiž je vytvořen "most", jsou ve stejné vzdálenosti od atomů. Ale ve druhém případě jsou přesunuty na jeden z prvků. Vítězem v "přetížení" bude látka, jejíž elektronegativita (schopnost přitahovat elektrony) je vyšší. Je určen speciálními tabulkami a čím větší je rozdíl mezi těmito dvěma prvky, tím více bude polární spojení mezi nimi. Je pravda, že jediná věc, pro kterou může být užitečná znalost elektroegativity prvků, je definice kationu (pozitivní náboj - látka, která má toto množství menší) a anion (negativní částice s lepší schopností přitahovat elektrony).

Ionic bond

Ne všechny typy chemických vazeb jsou vhodné pro kombinaci kovu a nekovu. Jak je uvedeno výše, je-li rozdíl v elektronegativitě prvků obrovský (a to je případ, kdy jsou umístěny v opačných částech stolu), vzniká mezi nimi iontová vazba. V tomto případě se valenční elektrony přenášejí z atomu s nižší elektonougativitou na atom s větším, čímž vzniká anion a kation. Nejvíce pozoruhodným příkladem takové vazby je sloučenina halogenu a kovu, například AlCl2 nebo HF.

Kovová vazba

S kovy je stále jednodušší. Oni jsou cizí k výše uvedeným typům chemických vazeb, protože mají své vlastní. Může kombinovat oba atomy jedné látky (Li ₂ ) a jiné (AlCr ₂ ), v druhém případě se tvoří slitiny. Pokud mluvíme o fyzikálních vlastnostech, pak kovy v sobě spojují plastičnost a sílu, to znamená, že se při nejmenším nárazu nerozpadnou, ale prostě změní tvar.

Intermolekulární vazba

Mimochodem existují chemické vazby v molekulách. Jsou nazývány intermolekulárními. Nejběžnějším typem je vodíková vazba, ve které atom vodíku přebírá elektrony z prvku s vysokou elektonougativitou (například z molekuly vody).