Hvis du har fulgt med i kjemiinstruksjonene dine, har du møtt emnet kjemiske bindinger mellom atomer og molekyler, og kanskje du til og med lærte navnene på noen få (som er ganske kule, i faktum). Men hvis noen ba deg om å oppgi tre grunner til dannelse av kjemisk binding, ville du være i stand til å hjelpe din nysgjerrige venn?
Det er en rekke typer kjemiske bindinger, som du vil lære, men alle bindinger mellom atomer dannes for det samme vesentlig grunn: muligheten for atomene som er involvert, til å fullføre sine ytterste elektronskall, eller valens skjell. I likhet med mange av de levende vesener som atomer utgjør, er ingen atomtyper (og det er 118 individuelle slag, kalt elementer) i sin mest behagelige tilstand mens de eksisterer alene.
Grunnleggende om Atom
Alle atomer har ett eller flere protoner,nøytroner og elektroner, bortsett fra hydrogen, som består av ett proton og ett elektron. Antallet protoner og elektroner er likt i nøytrale atomer og bestemmer deres individuelle identitet, dvs. hvilket element hver av dem er.
Fordi protoner er positivt ladet mens elektroner bærer en negativ ladning som er like stor som protonens ladning, er selve atomet nøytralt, ettersom nøytroner, som passer deres navn, ikke har noen ladning. På den annen side er protoner og nøytroner veldig like i masse og opptar sentrum av atomet i kjernen. Elektronene er omtrent 2000 ganger mindre massive enn de allerede små protonene og nøytronene.
Elektroner er tenkt som flimrende omtrent en viss avstand fra kjernen i kvantiserte energinivåer. Å være på de dårlig definerte ytre kantene av atomer, de er de subatomære partiklene som deltar i kjemisk binding.
Klassifiseringen av kjemiske obligasjoner
Det er tre grunnleggende måter (eller fire, avhengig av ditt tillatelsesnivå) hvor atomer kan danne en kjemisk binding; eksempler på hver er gitt nedenfor.
Den kovalente bindingen: En grunn til at atomer danner bindinger er at de er i stand til å dele elektroner med andre atomer for å fullføre valensskallene til begge. Valensskjellene til de letteste to elementene, hydrogen og helium, kan holde opptil to elektroner; valensskjellene til de fleste av de kjente elementene har plass til åtte elektroner. Et vannmolekyl, H2O, består av tre atomer og to identiske kovalente H – O-bindinger.
Den ioniske bindingen: En annen grunn til at atomer danner bindinger er at de er i stand til å donere elektroner til eller motta elektroner fra andre atomer for å fullføre sine respektive valensskall. Disse bindingene er vanligvis sterkere enn kovalente bindinger på grunn av forskjellen mellom elektronegativitet mellom dem (den fysiske drivkraften for en "donasjon" snarere enn en "deling"). NaCl, eller natriumklorid, er en ionisk forbindelse.
Den metalliske bindingen: En tredje grunn til at atomer danner bindinger, er at elektronene i atomer i samme "nabolag" vandrer langt fra noen elementer, kalt metaller. deres kjerner og blir en del av et "elektronhav" der elektronene med høyest energi ikke er tydelig assosiert med noen av foreldrene cellekjernen. Dette skjer når metall finnes i sin monatomiske form, det vil si bare bundet til seg selv; dette er det som menes med "rent gull" eller "rent platina."
Hydrogen "bindingen": Hydrogenatomer, som i noen molekyler bærer en liten positiv ladning, kan danne sterke elektrostatiske attraksjoner til negativt ladede atomer på ved siden av molekyler. Dette skjer i væsker som vann, hvor disse bindingene utgjør vannets uvanlig høye kokepunkt blant lette væsker ved romtemperatur.
Hvorfor vil atomer ha full valensskjell?
Kort fortalt er atomer mer "komfortable" eller avgjort, sett fra ren energi når valensskjellene er fullstendige. Mens analogien er ufullkommen, kan du forestille deg at en steinblokk holdes på toppen av et fjell av ustabil jord.
Mens steinblokken fysisk kan eksistere i denne tilstanden mens den er støttet av skitt og steiner, hvis den hadde sin "måte" tyngdekraften ville trekke fjellet mot den laveste tilgjengelige høyde for å redusere dens potensielle energi verdi.