Χαρακτηριστικά Δεσμών

Ο χημικός δεσμός είναι η έλξη μεταξύ των ατόμων που οδηγεί σε έναν χημικό δεσμό. Ο δεσμός μεταξύ δύο ατόμων κάνει ένα μόριο να είναι ουσία, δηλαδή, χωρίς χημικό δεσμό, ένα μόριο δεν θα ήταν ουσία. Ένας χημικός δεσμός είναι μια ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ή περισσότερων ατόμων. Ο δεσμός συγκρατεί τα άτομα μαζί και τους δίνει μια αρκετά ισχυρή έλξη που τους επιτρέπει επίσης να διαχωριστούν. Αυτός ο διαχωρισμός είναι γνωστός ως διάχυση, κατά την οποία τα άτομα μπορούν να μετακινηθούν ή να μετατραπούν σε διαφορετικές χημικές ενώσεις.

Ο δεσμός μεταξύ των ατόμων δίνει σε μια ουσία τις χημικές της ιδιότητες. Η αντοχή ενός υλικού, δηλαδή η ικανότητα αντίστασης στο σπάσιμο, καθορίζεται από τους χημικούς δεσμούς του. Αυτοί οι δεσμοί συγκρατούν τα μόρια οποιουδήποτε υλικού μαζί και καθορίζουν την αντοχή και τη σκληρότητά του. Συγκεκριμένα, η αντοχή ενός υλικού καθορίζεται από τον αριθμό των ομοιοπολικών δεσμών που περιέχει, την αντοχή αυτών των δεσμών και την απόσταση μεταξύ τους. Όσο περισσότερους ομοιοπολικούς δεσμούς έχει ένα υλικό, τόσο ισχυρότερο είναι.

Τύποι χημικού δεσμού

Υπάρχουν πέντε κύριοι τύποι χημικών δεσμών στη χημεία:

• Ιωνικός δεσμός
• Ομοιοπολικός δεσμός
• Δεσμός συντεταγμένων
• Μεταλλικός δεσμός
• Δεσμός υδρογόνου

Με τη βοήθεια αυτών των δεσμών, τα συστατικά όπως τα άτομα και τα μόρια μπορούν να αποκτήσουν μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση, δηλαδή μια οκτάδα.

Χαρακτηριστικά των ομολόγων συντεταγμένων

Οι δεσμοί συντεταγμένων είναι δεσμοί με δύο ή περισσότερους ομοιοπολικούς δεσμούς. Το όνομά τους προέρχεται από το ότι έχουν είτε έναν ομοιοπολικό δεσμό είτε πολλούς ομοιοπολικούς δεσμούς που μοιράζονται μια κοινή συντεταγμένη. Στην οργανική χημεία, ο πιο κοινός δεσμός συντεταγμένων είναι ένας απλός δεσμός μεταξύ ενός ατόμου άνθρακα και ενός ατόμου μη μετάλλου, όπως το άτομο υδρογόνου.

Οι δεσμοί σε ένα άτομο είναι δεσμοί συντεταγμένων (ή ομοιοπολικοί δεσμοί) λόγω του σχηματισμού τους από ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων. Αυτός ο τύπος δεσμού είναι ένας κατευθυντικός δεσμός, όπου τα ηλεκτρόνια που σχηματίζουν τον δεσμό βρίσκονται σε δύο διαφορετικούς ατομικούς πυρήνες.

Ένα παράδειγμα δεσμού συντεταγμένων είναι η σχέση μεταξύ ενός ιόντος υδρογόνου και ενός ζεύγους ηλεκτρονίων μεταξύ του υδρογόνου και του μορίου της αμμωνίας. Το ιόν αμμωνίου σχηματίζεται μεταφέροντας ένα ιόν πρωτονίου στο ζεύγος ηλεκτρονίων στο μόριο αμμωνίου.

Οι δεσμευμένες συντεταγμένες ή οι δοτικοί δεσμοί ορίζονται ως η αλληλεπίδραση σ-δεσμού μεταξύ του ηλεκτραρνητικού ατόμου (σ είναι η αρχή αποκλεισμού Pauli) και του συστήματος π-ηλεκτρονίου ενός αρωματικού δακτυλίου. Οι δοτικοί δεσμοί υπάρχουν σε μόρια ένωσης όπως το ακετυλένιο και το διοξείδιο του θείου.

Παράδειγμα 1

Ένα ιόν υδρογόνου μετασχηματίζεται από το χλώριο σε ένα από τα μόνα ζεύγη του ατόμου οξυγόνου. Το ιόν H3O+ είναι επίσης γνωστό ως ιόν υδροξονίου, ιόν υδρονίου ή ιόν οξωνίου. Σε ένα εισαγωγικό μάθημα χημείας, μιλάτε για το ιόν υδροξονίου όταν μιλάτε για ιόντα υδρογόνου (για παράδειγμα, σε οξέα). Ένα πρωτόνιο είναι ένα ακατέργαστο ιόν υδρογόνου και είναι πολύ αντιδραστικό για να υπάρχει σε δοκιμαστικό σωλήνα.

Όταν το ιόν υδρογόνου γράφεται ως  H+ (aq), το «(aq)» αντιπροσωπεύει το μόριο νερού με το οποίο είναι συνδεδεμένο το ιόν υδρογόνου. Όταν αντιδρά με κάτι (όπως ένα αλκάλιο), το ιόν υδρογόνου διαχωρίζεται από το μόριο του νερού για άλλη μια φορά. Αξίζει να σημειωθεί ότι αφού δημιουργηθεί ο δεσμός συντεταγμένων, όλα τα υδρογόνα που συνδέονται με το οξυγόνο είναι πανομοιότυπα.

Παράδειγμα 2

Το τριφθοριούχο βόριο είναι μια χημική ουσία στην οποία το άτομο του βορίου δεν περιβάλλεται από μια δομή ευγενούς αερίου (ένας διαβόητος «παραβάτης της οκτάδας»). Υπάρχουν μόνο τρία ζεύγη ηλεκτρονίων στο επίπεδο σύνδεσης του βορίου όταν θα έπρεπε να είναι τέσσερα. Η ανεπάρκεια ηλεκτρονίων του BF3

περιγράφεται. Μια ένωση που περιλαμβάνει έναν συντονιστικό δεσμό μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας το μοναχικό ζεύγος στο άζωτο ενός μορίου αμμωνίας για να ξεπεραστεί αυτή η έλλειψη.

Χαρακτηριστικά ομοιοπολικών δεσμών

Σε έναν ομοιοπολικό δεσμό, δύο άτομα μοιράζονται ένα ζεύγος ηλεκτρονίων. κάθε άτομο αναλαμβάνει ουσιαστικά την ευθύνη για ένα από τα ζεύγη. Τα θετικά φορτία ακυρώνουν το αρνητικό φορτίο του κοινού ζεύγους στους πυρήνες τους.

Το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων είναι σαν τον τρίτο τροχό σε ένα ρομαντικό τρίγωνο – κάνει και τους δύο συντρόφους να νιώθουν επιθυμητοί. Ένα κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων είναι πιο σταθερό από δύο ηλεκτρόνια που πετούν μεμονωμένα—έχει χαμηλότερη ενέργεια. Και όταν δύο άτομα σχηματίζουν μια ομάδα για να λάβουν αυτή τη χαμηλότερη ενέργεια, σχηματίζουν ένα μόριο—έναν ομοιοπολικό δεσμό—και συνδέονται χημικά μεταξύ τους.

Παραδείγματα:Οξυγόνο, Χλώριο, Νερό, Υδροχλωρικό οξύ

Συμπέρασμα

Τα μόρια και οι ενώσεις που συνθέτουν τον κόσμο μας συγκρατούνται μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς. Όσο ισχυρότεροι είναι οι δεσμοί, τόσο ισχυρότερο είναι το υλικό. Αλλά δεν είναι όλα τα ομόλογα ίσα. Μερικοί είναι ισχυρότεροι από άλλους, και άλλοι είναι ισχυρότεροι σε ορισμένες περιπτώσεις. Υπάρχουν κυρίως πέντε τύποι χημικών δεσμών:ιονικοί, συντεταγμένοι, ομοιοπολικοί, μεταλλικοί και υδρογόνοι. Συζητήσαμε επίσης την ηλεκτρονική θεωρία των χημικών δεσμών, στην οποία σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός μεταξύ των ατόμων για να ληφθεί η πλησιέστερη διαμόρφωση αδρανούς αερίου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί είτε χάνοντας είτε κερδίζοντας είτε μοιράζοντας ηλεκτρόνια.