Hovedtyper af kemiske bindinger dannet mellem atomer

Alt stof består af atomer. Atomer er bittesmå partikler af forskellige typer, der går sammen for at danne molekyler og andre typer kemiske forbindelser. Det, der holder de forskellige atomer sammen i et polyatomisk stof, såsom et molekyle eller en ionforbindelse, er det, vi kalder den kemiske binding.

En kemisk binding kan defineres som en kraft af elektrostatisk karakter, der holder to atomer sammen takket være vekselvirkningerne mellem kernerne og de elektroniske skyer i begge . Da der er forskellige typer atomer, herunder metalliske atomer, ikke-metalliske atomer, metalloider og ædelgasser, kan der opstå forskellige kombinationer, hvor atomerne interagerer på forskellige måder, hvilket giver anledning til forskellige typer kemiske bindinger.

En af de vigtigste egenskaber ved atomer, der bestemmer typen af ​​binding, der vil dannes mellem dem, er deres metalliske karakter. Det er ikke det samme at forene et metallisk atom med et andet, end at forene et metal med et ikke-metal, eller et ikke-metal med et andet ikke-metal. Selv når to ikke-metaller forbindes sammen, kan bindingen være af forskellige typer, afhængigt af forskellen mellem de to elementers elektronegativitet.

Typer af kemiske bindinger og elektronegativitet

Afhængigt af de to forbundne atomers karakteristika kan der gives forskellige typer bindinger. I store træk kan vi identificere fire hovedtyper, som er:

• Ionbindingen . _
• Den polære kovalente binding .
• Den rene eller upolære kovalente binding .
• Den metalliske binding .

Den vigtigste egenskab, der bestemmer typen af ​​binding, der dannes mellem to atomer, er forskellen mellem deres elektronegativitet. Elektronegativitet er et atoms evne til at tiltrække bindingselektroner, når en kemisk binding dannes. Dette er en periodisk egenskab, der øges, når du bevæger dig fra bund til top langs en gruppe i det periodiske system, og når du bevæger dig fra venstre mod højre over en periode, hvor fluor er det mest elektronegative grundstof af alle.

Elektronegativitet måles på en skala, der går fra 0,7 (svarende til franciumatomet, det mindst elektronegative af alle) til 4 (svarende til fluor). Denne skala er kendt som Pauling elektronegativitetsskalaen og er meget nyttig til at forudsige typen af ​​bindinger, der vil dannes mellem to atomer.

Brug af elektronegativitet til at forudsige bindingstype

Når to atomer binder sig til hinanden, søger de at fuldføre deres oktet, det vil sige, at de søger at omgive sig med i alt 8 valenselektroner. Af denne grund, når bindingen dannes, er der straks en konkurrence om at beholde den andens bindingselektroner.

Det atom, der er mere elektronegativt, får alle elektronerne. Hvis dette sker, bliver dette atom negativt ladet, mens det mindre elektronegative, det der mistede elektronerne, forbliver positivt ladet. Disse to ioner tiltrækkes af hinanden takket være deres modsatte ladninger og danner således ionbindingen. Dette er især almindeligt, når vi binder et metal med et ikke-metal, såsom magnesiumchlorid vist nedenfor.

På den anden side, hvis begge atomer har den samme elektronegativitet (hvilket kunne ske, hvis begge atomer er ens, for eksempel), ville ingen af ​​dem vinde konkurrencen om den andens elektroner, så de ville ikke have andet valg end at dele elektronerne. for samtidig at tilfredsstille deres respektive oktetter. I dette tilfælde, fordi valenselektroner bliver delt, kaldes bindingen en kovalent binding .

Men hvad sker der, hvis vi forbinder to atomer, der har lignende, men ikke samme elektronegativiteter? I så fald vil bindingen hverken være helt ionisk eller helt polær. I disse tilfælde deler de to atomer ikke elektroner perfekt, hvilket genererer modsatte partielle ladninger i hver ende af bindingen. Disse typer bindinger kaldes polære kovalente bindinger eller blot polære bindinger .

Endelig, når vi forbinder to metaller, dannes der hverken en ionisk eller en kovalent binding. I dette tilfælde etableres en særlig type kemisk binding kaldet en metallisk binding . I denne type binding er metalatomerne normalt pakket i en kubisk struktur som dem, der er vist i den følgende figur.

Konventionelle kriterier til at definere bindingstyper baseret på elektronegativitet

Følgende tabel opsummerer kriterierne for at beslutte, om bindingen mellem to atomer vil være ionisk, polær kovalent, ikke-polær eller metallisk.

Som det kan ses i tabellen, vil bindingen være ionisk, når forskellen i elektronegativitet er mere end 1,7. Det betragtes som ren kovalent, hvis der ikke er nogen forskel, eller hvis forskellen er meget lille. Nogle forfattere adskiller det første tilfælde fra det andet og betragter som rene kovalente bindinger kun dem, hvor to lige store atomer forbinder sig, mens når forskellen er meget lille, klassificeres de som upolære eller apolære bindinger.

Til sidst, hvis to metaller bliver bundet, klassificeres bindingen som en metallisk binding.

Karakteristika for de forskellige typer links

ionbinding

Ionbindingen hedder sådan, fordi den er dannet af to ioner med modsat ladning. Det dannes, når et metal med meget lav elektronegativitet, normalt et alkali- eller jordalkalimetal, forbindes med et ikke-metal med meget høj elektronegativitet, normalt et halogen.

Denne type binding er ikke retningsbestemt, fordi elektroner ikke deles langs den akse, der forbinder begge atomer. Det er heller ikke muligt at genkende diskrete enheder, når der dannes ioniske forbindelser, fordi hver kation kan findes omgivet af flere anioner, og disse igen er knyttet til andre kationer, uden udelukkende at høre til nogen af ​​dem.

Forbindelser med ionbindinger er generelt opløselige i vand og producerer opløsninger, der leder elektricitet.

polær kovalent binding

I dette tilfælde dannes en binding, hvor elektroner er delt, men ikke ligeligt, hvilket genererer en delvis negativ ladning på det mest elektronegative atom og en delvist positiv ladning på det mindst elektronegative. Denne type forbindelse giver anledning til diskrete enheder kaldet molekyler, hvor hvert atom altid er forbundet med de samme andre atomer.

Mange forbindelser med polære bindinger har polære molekyler, der kan blive opløselige i vand.

Den rene eller ikke-polære kovalente binding

Denne forbindelse opstår, når to identiske atomer forbinder sig, som det sker i molekylerne af Cl ₂ , O ₂ og N ₂ . Fordi der ikke er nogen forskel i elektronegativitet, deles elektronerne helt ligeligt. Forbindelser, der kun indeholder kovalente bindinger, er nødvendigvis upolære og er forbindelser, der ikke er opløselige i vand.

flere kovalente bindinger

Både i den rene kovalente binding og i den polære kan der opstå kovalente bindinger, hvor mere end ét elektronpar er delt, hvilket giver anledning til flere kovalente bindinger. Afhængigt af om 2, 4 eller 6 elektroner er fælles, vil bindingen blive klassificeret som henholdsvis en enkelt, dobbelt eller tredobbelt kovalent binding.

den metalliske binding

Som allerede nævnt før dannes denne type binding mellem metalatomer. Dens vigtigste egenskab er tilstedeværelsen af ​​det, der kaldes “ledningsbåndet”, hvorigennem metallets valenselektroner kan bevæge sig frit fra den ene side til den anden. Denne bevægelsesfrihed er det, der gør metaller til meget gode ledere af elektricitet.

Referencer

Álvarez, DO (2021, 15. juli). Kemisk binding – Koncept, typer bindinger og eksempler . Koncept. https://concepto.de/enlace-quimico/

Atkins, P., & dePaula, J. (2008). Fysisk kemi (8. ^udg .). Panamerican Medical Editorial.

Brown, B. (2021). Kemi: The Central Science (11. ^udg .). Pearson uddannelse.

Chang, R. (2008). Fysisk kemi (3. ^udg .). McGraw Hill.

Chang, R., & Goldsby, K. (2013). Kemi (11. ^udgave ). McGraw-Hill Interamericana de España SL

Pauling Elektronegativitet. (2020, 15. august). Hentet fra https://chem.libretexts.org/@go/page/1328

Valverde, M. (2021, 25. maj). Hvordan dannes stof? Typer af kemiske bindinger, eksempler og karakteristika . ZS Spanien. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/