Ομοιοπολικό δεσμό

Εισαγωγή

Ένα μόριο σχηματίζεται όταν τα ηλεκτρόνια δύο ή περισσότερων ατόμων μεταφέρονται ή μοιράζονται μεταξύ των ατόμων που συνδυάζονται. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό του δεσμού μεταξύ αυτών των ατόμων που τα κρατά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Η φύση του δεσμού που σχηματίζεται εξαρτάται από τον τύπο της δραστηριότητας μεταφοράς ηλεκτρονίων.

Για να σχηματιστούν μόρια, τα άτομα δεν μεταφέρουν ηλεκτρόνια κάθε φορά, καθώς υπάρχουν διάφοροι περιορισμοί για τη μεταφορά ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, η κοινή χρήση ηλεκτρονίων είναι μια καλύτερη επιλογή σε αυτήν την περίπτωση. Σχηματίζει ομοιοπολικό δεσμό. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ομοιοπολικών δεσμών ανάλογα με τον αριθμό των κοινών ηλεκτρονίων και έχουν τη μοναδική τους αναπαράσταση που παρέχεται σε αυτό το υλικό μελέτης ομοιοπολικού δεσμού.

Σταθερότητα ομοιοπολικού δεσμού – κανόνας οκτάδας

Το μείζον ερώτημα ενώπιον των επιστημόνων ήταν η αιτία του σχηματισμού ομοιοπολικού δεσμού. Υπήρχαν διαφορετικοί τύποι δεσμών και διαφορετικοί αριθμοί κοινής χρήσης ηλεκτρονίων για το σχηματισμό δεσμών. Σημειώθηκε ότι τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια έτσι ώστε να μπορούν να επιτύχουν την πλησιέστερη διαμόρφωση ευγενούς αερίου τους.

Με αυτόν τον τρόπο, κάθε άτομο που συνδυάζει έχει 8 ηλεκτρόνια στο σθένος του ή στο εξωτερικό περίβλημα. Αυτό παρέχει υψηλή σταθερότητα στα συνδυαζόμενα άτομα και το μόριο είναι πολύ σταθερό από τα άτομα συνδυασμού, καθώς οι ομοιοπολικοί δεσμοί έχουν υψηλή αντοχή.

Αν και υπάρχουν μερικές περιπτώσεις στις οποίες σχηματίζεται ένα διπλό αντί για την οκτάδα, δηλαδή, το εξωτερικό περίβλημα έχει 2 ηλεκτρόνια. Αυτό συμβαίνει όταν,

Τα άτομα που συνδυάζουν έχουν μικρότερο αριθμό ηλεκτρονίων.
Η πλησιέστερη διαμόρφωση ευγενούς αερίου είναι αυτή του ηλίου.
Το υδρογόνο σχηματίζει γενικά μια διπλή, καθώς έχει μόνο 1 ηλεκτρόνιο για κοινή χρήση.

Αυτό το υλικό μελέτης ομοιοπολικού δεσμού καλύπτει τους τύπους των ομοιοπολικών δεσμών, τους παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό τους κ.λπ., και όλα αυτά βασίζονται στη σταθερότητα και την ολοκλήρωση της οκτάδας, γνωστή ως κανόνας οκτάδας.

Σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών

Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα άτομο μπορεί να είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άλλο άτομο που συνδυάζει. Τότε, το πιο ηλεκτραρνητικό άτομο θα προσπαθήσει να προσελκύσει το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων προς το μέρος του και να αναπτύξει ένα μερικό αρνητικό φορτίο. Το φορτίο που αναπτύσσεται στο πιο ηλεκτραρνητικό άτομο δεν είναι μόνιμο και είναι ασθενές, αλλά προκαλεί κάποια πολική φύση του δεσμού. Αυτό συμβαίνει όταν ένα από τα άτομα που συνδυάζουν είναι φθόριο, οξυγόνο, άζωτο ή οποιοδήποτε άλλο άκρως ηλεκτραρνητικό άτομο.

Παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό ομοιοπολικού δεσμού

Γενικά, τα άτομα προσπαθούν να συνδυαστούν με μεταφορά ηλεκτρονίων καθώς αυτό παρέχει υψηλή αντοχή στους δεσμούς τους καθώς η δύναμη έλξης είναι πολύ ισχυρή σε αυτά.

Λόγω διαφόρων παραγόντων, η μεταφορά ηλεκτρονίων δεν είναι δυνατή σε κάθε περίπτωση. γι' αυτό τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια για να ολοκληρώσουν την οκτάδα τους και να αποκτήσουν σταθερότητα. Αυτοί οι παράγοντες βασίζονται στον τύπο των ατόμων και τις ιδιότητές τους.

Το ατομικό μέγεθος παίζει καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό της αντοχής των ομοιοπολικών δεσμών καθώς τα ηλεκτρόνια μοιράζονται για να τον σχηματίσουν. Εάν το μέγεθος των ατόμων που συνδυάζονται είναι μεγάλο, τότε το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων θα είναι πιο μακριά από τον πυρήνα και θα έχει λιγότερη δύναμη έλξης. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ασθενούς ομοιοπολικού δεσμού. Ως εκ τούτου, μικρές ατομικές ακτίνες σχηματίζουν ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς.
Θα πρέπει να υπάρχει ισορροπία μεταξύ της ενθαλπίας ιονισμού και της ηλεκτραρνητικότητας, επειδή τα άτομα θα πρέπει να είναι πρόθυμα να δώσουν και να λάβουν ηλεκτρόνια για τη διαδικασία αμοιβαίας κατανομής ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, η ενθαλπία υψηλού ιονισμού και η χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα προτιμώνται για το σχηματισμό ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών.
Η συγγένεια ηλεκτρονίων πρέπει να είναι υψηλή καθώς καθορίζει τη σταθερότητα του σχηματισμού δεσμού. Οι δεσμοί υψηλής ενέργειας είναι λιγότερο σταθεροί. Ως εκ τούτου, η απελευθέρωση ενέργειας καθιστά τους ομοιοπολικούς δεσμούς σταθερούς και αυτός είναι ο απώτερος στόχος του σχηματισμού δεσμού.

Ιδιότητες ομοιοπολικού δεσμού

Υπάρχουν ορισμένες συγκεκριμένες ιδιότητες όσον αφορά την ενέργεια, τη χημική φύση και τη δύναμη που σχετίζονται με τους ομοιοπολικούς δεσμούς. Αυτό βοηθά στη μελέτη της δομής και της συμπεριφοράς τους σε διαφορετικά περιβάλλοντα για να αποκτήσετε μια βαθιά εικόνα της οργανικής και της ανόργανης χημείας.

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί είναι τόσο πολικοί όσο και μη πολικοί καθώς σχηματίζονται από αμοιβαία κατανομή ηλεκτρονίων που θα πρέπει να έχουν την απαιτούμενη ποσότητα ενθαλπίας ιονισμού και ηλεκτραρνητικότητα, π.χ. SF6, CO2 κ.λπ., αλλά υπάρχουν ορισμένοι ομοιοπολικοί δεσμοί που οφείλονται σε πολικές με δεσμούς υδρογόνου, π.χ., HF, H2O, κ.λπ.
Αν και έχουν υψηλή αντοχή, τα σημεία τήξης και βρασμού τους είναι χαμηλά σε σύγκριση με τους ιοντικούς δεσμούς, καθώς οι ιονικοί δεσμοί έχουν υψηλή ενθαλπία πλέγματος. Εξαιτίας αυτού, πολλά μόρια ομοιοπολικού δεσμού είναι εξαιρετικά πτητικά.

Κατά τον σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών, δεν υπάρχει μείωση του συνολικού αριθμού ηλεκτρονίων σε κανένα άτομο συνδυασμού. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων για οποιοδήποτε άτομο που συνδυάζει είτε αυξάνεται είτε παραμένει ο ίδιος καθώς υπάρχει αμοιβαία κοινή χρήση ηλεκτρονίων.
Καθώς τα ηλεκτρόνια είναι κοινά, δεν έχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, είναι κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Επίσης, δεν είναι υδατοδιαλυτά.
Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται με κοινή χρήση ηλεκτρονίων σε συγκεκριμένο προσανατολισμό δίνοντας ένα μοναδικό σχήμα στο μόριο.

Αυτά τα χαρακτηριστικά καθορίζουν τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των μορίων που σχηματίζονται από ομοιοπολικούς δεσμούς. Ως εκ τούτου, η μελέτη τους είναι σημαντική.

Αναπαράσταση ομοιοπολικού δεσμού:Δομές κουκίδων Lewis

Οι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται με την κοινή χρήση ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξωτερικό περίβλημα. Για να αναπαραστήσουν αυτά τα ηλεκτρόνια, χρησιμοποιούνται σύμβολα κουκκίδων γνωστά ως σύμβολα ηλεκτρονίων-κουκκίδων. Στη δομή κουκκίδων lewis,

Κάθε δεσμός έχει δύο ηλεκτρόνια που συνεισφέρουν τα δύο συνδυαστικά άτομα, όπου και τα δύο άτομα συνεισφέρουν ίσο αριθμό ηλεκτρονίων.
Τα υπόλοιπα ηλεκτρόνια του εξωτερικού κελύφους αντιπροσωπεύονται από δομές κουκκίδων.
Για παράδειγμα, H:H, σε αυτό, κάθε άτομο υδρογόνου συνεισφέρει ένα μόνο ηλεκτρόνιο και το κοινό ζεύγος έχει δύο ηλεκτρόνια που ανήκουν και στα δύο άτομα. Με αυτόν τον τρόπο, σχηματίζεται η δυάδα του υδρογόνου.

Διαφορετικοί τύποι και αναπαραστάσεις ομοιοπολικού δεσμού

Με βάση τον αριθμό των ηλεκτρονίων που είναι διαθέσιμα για κοινή χρήση για το σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών, υπάρχουν τρεις τύποι ομοιοπολικών δεσμών.

Μονοί ομοιοπολικοί δεσμοί:Σε αυτόν τον τύπο, κάθε άτομο που συνδυάζει συνεισφέρει ένα ηλεκτρόνιο για το σχηματισμό δεσμών, π.χ. H-H

Εδώ, ένας απλός δεσμός αντιπροσωπεύεται από μια παύλα.

Διπλοί ομοιοπολικοί δεσμοί:Σε αυτόν, κάθε άτομο που συνδυάζει συνεισφέρει δύο ηλεκτρόνια για κοινή χρήση, π.χ., H2C=CH2. Εδώ, ο δεσμός άνθρακα-άνθρακα είναι διπλός δεσμός και αντιπροσωπεύεται από δύο ευθείες γραμμές.
Τριπλοί ομοιοπολικοί δεσμοί:Σε αυτόν τον δεσμό, κάθε άτομο που συνδυάζει συνεισφέρει τρία ηλεκτρόνια για να σχηματίσει έναν δεσμό, π.χ. HC≡CH
Εδώ, ο δεσμός άνθρακα-άνθρακα αντιπροσωπεύεται από τρεις ευθείες γραμμές.

Συμπέρασμα

Σε αυτό το υλικό μελέτης περιγράφεται ο σχηματισμός ομοιοπολικών δεσμών και τα συγκεκριμένα κριτήρια σχηματισμού τους. Αυτή η μελέτη βοηθά στον προσδιορισμό των ιδιοτήτων ενός συγκεκριμένου μορίου και στην εφαρμογή του στη βιομηχανία για την κατασκευή ενός συγκεκριμένου εργαλείου ή ένωσης με επιθυμητές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Αυτό βοηθά στον προσδιορισμό του σχηματισμού οξειδίων, σουλφιδίων κ.λπ., ανάλογα με τη φύση και την αντοχή των δεσμών που σχηματίζονται και την αντιδραστικότητα τους σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Αυτό βοηθά επίσης στον προσδιορισμό των μαγνητικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων ενός μορίου στην εφαρμογή μαγνητικών και ηλεκτρικών πεδίων ειδικής ισχύος.