Aduceți doi magneți apropiați și, la o anumită distanță, cei doi magneți se vor trage unul către celălalt și apoi se vor lipi. Când sunt îndepărtați, magneții sunt încă intacti, separați doar unul de celălalt. Dacă moleculele se comportă în acest fel - indiferent dacă sunt împreună sau separate, ele păstrează identitatea moleculară - ele sunt considerate molecule discrete.
Discret vs. Punct de vedere continuu
Discrete moleculele păstrează identitatea moleculară și astfel de molecule ar acționa ca unități distincte de materie, precum boabele de nisip. Acest lucru ar explica de ce moleculele sau elementele s-ar putea „lipi” împreună într-o legătură chimică.
A fi considerat continuu, nu ar exista diviziuni ascuțite și un element sau moleculă s-ar amesteca într-o altă legătură chimică. Acest lucru ar explica stabilitatea sau forța magnetismului. Rețineți că moleculele sunt nu considerat indiscret.
Discret versus continuu este analog cu întrebarea dacă constituenții universului acționează ca particule sau unde.
Molecule discrete și forme elementare
Din punct de vedere discret, moleculele pot fi considerate discrete în modul în care acționează la nivel molecular. Chimia particulelor discrete consideră moleculele sau elementele discrete în funcție de lipsa interacțiunii.
Elementele în forma lor elementară pot fi considerate discrete. Un element în forma sa elementară este compus doar din acel element și nu este combinat cu alte elemente. Elementul ar exista în natură liber (necombinat). Astfel de substanțe, deși aparent simple, sunt rareori produse în formă pură în natură.
Toate gazele nobile există sub formă elementară. Un exemplu de metal în formă elementară ar fi aurul, deoarece poate fi găsit în natură în starea sa elementară. Alte elemente găsite necombinate sunt cuprul, argintul, sulful și carbonul.
Molecule discrete: molecule diatomice și alte molecule
Mai multe dintre nemetalele există ca gaze la temperatura camerei și ca molecule diatomice: H2, N2, O2, F2, Cl2, Eu2 și fr2. Acestea acționează ca molecule discrete.
De asemenea, luați în considerare molecule precum apa care există sub formă discretă prin diferite stări de materie, cum ar fi lichide sau solide. Când gheața se topește, aceasta își schimbă starea, dar își menține identitatea discretă.
Alte stări solide nu ar menține această identitate discretă. De exemplu, sarea obișnuită, NaCI, se rupe în ioni într-o stare apoasă și nu ar fi considerată discretă.
Molecule discrete și forțe de legătură
Moleculele discrete nu ar interacționa, în general, cu alte molecule.
Interacțiunile dipol-dipol și forțele de dispersie din Londra sunt două forța intermolecularăcare permit moleculelor discrete să se lege între ele, așa cum ar face mulți magneți mici.
Interacțiuni Dipol-Dipol
În interacțiunile dipol-dipol, se formează o sarcină parțială în moleculă datorită distribuției inegale a electronilor. Un dipol este o pereche de sarcini opuse separate de o distanță. Un caz special al unei interacțiuni dipol-dipol este legarea hidrogenului.
Legătură de hidrogen se întâmplă între două molecule separate. În legarea hidrogenului, fiecare moleculă trebuie să aibă un atom de hidrogen care este legat covalent de un alt atom care este mai electronegativ. Atomul mai electronegativ va trage electronii împărțiți în legătura covalentă către sine, formând sarcini pozitive parțiale.
De exemplu, luați în considerare molecula de apă, H2O. Între legătura de hidrogen a unei molecule de apă și legătura de oxigen a alteia, există o interacțiune bazată pe sarcinile parțial pozitive (atom de hidrogen) și negative parțiale (atom de oxigen).
Aceste două mici încărcături transformă fiecare moleculă de apă discretă într-un magnet slab care va atrage alte molecule de apă discrete.
Forțele de dispersie din Londra
Forțele de dispersie din Londra sunt cele mai slabe forțe intermoleculare. Este o atracție temporară care se întâmplă atunci când electronii de pe doi atomi adiacenți interacționează pentru a forma dipoli temporari.
În mod normal, doar moleculele polare formează dipoli. Adică elemente care se leagă și au o diferență de electronegativitate destul de mare. Cu toate acestea, chiar și moleculele nepolare, care nu au sarcini electrice parțiale în interiorul lor, pot avea sarcini momentane ușor negative.
Deoarece electronii nu sunt staționari, este posibil ca mulți dintre electronii încărcați negativ să fie aproape de un capăt al moleculei. În acest moment, molecula are un final ușor (deși momentan) negativ. În același timp, celălalt capăt va fi momentan ușor pozitiv.
Acest dipol instantaneu creează un caracter polar momentan și poate permite moleculelor discrete să interacționeze cu moleculele vecine.