Συντονισμός και Χημικός Δεσμός

Περιγράφουμε τη σύνδεση μεταξύ κάθε ατόμου ως χημικό δεσμό όταν τα άτομα είναι συμβατά μεταξύ τους, Συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα μόριο. Τα άτομα στο μόριο, το ιόν ή τον κρύσταλλο συγκρατούνται μεταξύ τους από τον δεσμό. Οι δεσμοί μπορούν συχνά να διαρκέσουν ατελείωτα μέχρι να σπάσουν από εξωτερική πίεση ή δύναμη. Ο χημικός δεσμός είναι η έλξη μεταξύ δύο ή περισσότερων ατόμων που τους επιτρέπει να σχηματίσουν μια ισχυρή χημική ένωση. Οι χημικοί δεσμοί διατίθενται σε διάφορους τύπους, οι πιο γνωστοί από τους οποίους είναι οι ομοιοπολικοί και ιοντικοί δεσμοί.

Τύποι χημικών δεσμών 

• Ιωνικοί δεσμοί 
• Ομοιοπολικοί δεσμοί
• Δεσμοί υδρογόνου 
• Πολικοί δεσμοί 

Ιωνικός δεσμός

Ο Kössel και ο Lewis ήταν οι πρώτοι επιστήμονες που προσδιόρισαν με ακρίβεια πώς σχηματίζονται οι χημικοί δεσμοί. Χρησιμοποίησαν την έννοια της ευγενούς αδράνειας βενζίνης για να περιγράψουν τις βασικές αρχές της χημικής σύνδεσης. Ιωνικός δεσμός είναι η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων σύμφωνα με τις αρχές ιοντικού και χημικού δεσμού. Όταν συμβεί αυτό, ένα άτομο χάνει ένα ηλεκτρόνιο ενώ το άλλο αποκτά ένα.

Ένα ανιόν σχηματίζεται όταν ένα ηλεκτρόνιο μετακινείται και ένα από τα άτομα έχει κακό ρυθμό. Το άλλο άτομο, αντίθετα, έχει ένα τεράστιο φορτίο που δείχνει ότι είναι κατιόν. Η αρχή του «αντίθετου φορτίου προσελκύει» δίνει στην ιοντική σύνδεση τη δύναμή της.

Ομοιοπολικοί δεσμοί 

Ο ομοιοπολικός δεσμός είναι ο πιο κοινός τύπος δεσμού σε ενώσεις με βάση τον άνθρακα. Αυτές είναι οι φυσικές ουσίες στην πιο βασική τους μορφή. Ένας ομοιοπολικός δεσμός είναι η κοινή χρήση ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων. Μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων έχει σχηματίσει μια ολοκαίνουργια τροχιά σε τέτοιες περιστάσεις. Αυτή η τροχιά περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα κάθε ατόμου, με αποκορύφωμα την ανάπτυξη ενός νέου μορίου. Οι πολικοί δεσμοί και οι δεσμοί υδρογόνου είναι παραδείγματα δευτερογενών μορφών ομοιοπολικών δεσμών.

Πολικοί δεσμοί

Ένας ομοιοπολικός δεσμός μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε δύο τύπους: 

• Πολικοί δεσμοί 
• Μη πολικοί δεσμοί 

Τα ηλεκτρόνια σε έναν πολικό δεσμό κατανέμονται άνισα. Αυτά συνδέονται πιο στενά με το ένα άτομο παρά με το άλλο. Η οδοντωτή απόσταση μεταξύ του ηλεκτρονίου και του ατόμου προκαλεί μια διαφορά ρυθμού σε μοναδικές περιοχές του ατόμου.

Ως αποτέλεσμα, ένα από τα εγκαύματα του μορίου θα μπορούσε να είναι κάπως θετικά φορτισμένο, ενώ το άλλο θα μπορούσε να είναι σημαντικά αρνητικά φορτισμένο. Το νερό, για παράδειγμα, είναι ένα πολικό μόριο.

Δεσμοί υδρογόνου 

Ο δεσμός υδρογόνου είναι μια ασθενέστερη μορφή αλληλεπίδρασης από τον ιοντικό και τον ομοιοπολικό δεσμό. Είναι μια τεχνική πολικού ομοιοπολικού δεσμού (δεσμός Ο-Η). Σε αυτή την περίπτωση, το υδρογόνο είναι λίγο παζάρι. Αυτό δείχνει ότι τα ηλεκτρόνια έλκονται πιο έντονα από το άλλο στοιχείο.

Ο δεσμός υδρογόνου είναι υπεύθυνος για πολλά από τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των ουσιών που μας περιβάλλουν. Η δομή του DNA, οι πρωτεΐνες και τα χαρακτηριστικά του νερού είναι μόνο μερικά παραδείγματα.

Συντονισμός και χημικός δεσμός 

Τα σύνολα δομών Lewis που περιγράφουν την μετεγκατάσταση ηλεκτρονίων σε ένα μόριο ή πολυατομικό ιόν είναι γνωστά ως συστήματα συντονισμού. Λόγω της παρουσίας κλασματικών δεσμών και μερικών τιμών σε μια ενιαία δομή Lewis, συνήθως δεν παρέχει εξήγηση για τη σύνδεση τόσο σε πολυατομικό όσο και σε μοριακό ιόν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δομές συντονισμού για την αναπαράσταση χημικών δεσμών.

Δομή συντονισμού

Στη χημεία, ο συντονισμός ορίζεται ως η σύνδεση διαφορετικών ιόντων ή μορίων συνδυάζοντας πολλές συνεισφέρουσες μορφές ή συστήματα, γενικά γνωστά ως συστήματα συντονισμού ή κανονικά συστήματα σύμφωνα με τη θεωρία δεσμών σθένους, σε έναν υβριδικό συντονισμό (ή το υβριδικό σχήμα). Οι δομές συντονισμού του ανθρακικού ιόντος (CO32-) φαίνονται στο παραπάνω διάγραμμα. Οι κλασματικοί δεσμοί (που εμφανίζονται με διακεκομμένα ίχνη) και οι κλασματικές αμοιβές που φαίνονται σε ένα υβρίδιο συντονισμού μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την απεικόνιση της μετεγκατάστασης ηλεκτρονίων. Οι δομές συντονισμού δεν είναι πάντα ίσες και είναι σημαντικό να καταλάβουμε ποια (ες) απεικονίζει καλύτερα τον γνήσιο δεσμό. Για να προβλεφθεί ποια συστήματα συντονισμού είναι τα πιο ευνοημένα, χρησιμοποιείται μια επίσημη τιμή.

Δομή συντονισμού ιόντων ΝΟ2-

Στην περίπτωση των νιτρικών ιόντων, και οι δύο σύνδεσμοι αζώτου-οξυγόνου έχουν το ίδιο μήκος δεσμού. Η δομή κουκίδων Lewis του ιόντος NO2–, από την άλλη πλευρά, δίνει έμφαση σε μια αλλαγή στη σειρά δεσμών των δύο δεσμών N-O. Επιπλέον, τα ίσα μήκη δεσμού εξηγούνται χρησιμοποιώντας το υβρίδιο συντονισμού αυτού του πολυατομικού ιόντος, το οποίο προέρχεται από τα πολλαπλά συστήματα συντονισμού του.

Το υβρίδιο συντονισμού ιόντων ΝΟ2- αποκαλύπτει ότι κάθε άτομο οξυγόνου έχει μια μερική τιμή της σημασίας του -12. Τα ομόλογα N-O έχουν διάρκεια δεσμού εκατόν είκοσι πέντε λεπτά.

Συμπέρασμα 

Όλοι οι χημικοί δεσμοί σχηματίζονται από ηλεκτροστατική έλξη. Οι ενώσεις δημιουργούνται όταν τα άτομα συνδέονται χημικά μεταξύ τους για να σχηματίσουν συγκεκριμένες δομές που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα άτομα. Για να αποκαλυφθεί η βασική σύνθεση μιας ένωσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας χημικός τύπος. Οι δείκτες αντιπροσωπεύουν το εύρος κάθε μορφής λεπτομέρειας σε ένα χημικό σύστημα, το οποίο χρησιμοποιεί σύμβολα από τον περιοδικό πίνακα για να αναπαραστήσει τους διαφορετικούς τύπους μεταβλητών σε μια ένωση.

Υπάρχουν ιοντικές και ομοιοπολικές ενώσεις. Στις ομοιοπολικές ενώσεις, τα άτομα σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίοι μπορεί να είναι ζεύγη ηλεκτρονίων που μοιράζονται γειτονικοί ατομικοί πυρήνες.