Az atomok között létrejövő kémiai kötések fő típusai

Minden anyag atomokból áll. Az atomok különböző típusú apró részecskék, amelyek összekapcsolódva molekulákat és más típusú kémiai vegyületeket képeznek. Ami a különböző atomokat egy többatomos anyagban, például molekulában vagy ionos vegyületben tartja össze, azt kémiai kötésnek nevezzük.

A kémiai kötést úgy határozhatjuk meg, mint egy elektrosztatikus természetű erőt, amely két atomot tart össze a kettő atommagjai és az elektronikus felhők közötti kölcsönhatásoknak köszönhetően . Mivel különböző típusú atomok léteznek, beleértve a fématomokat, nemfémes atomokat, metalloidokat és nemesgázokat, különféle kombinációk fordulhatnak elő, amelyekben az atomok különböző módon lépnek kölcsönhatásba, és különböző típusú kémiai kötéseket hoznak létre.

Az atomok egyik fő jellemzője, amely meghatározza a közöttük létrejövő kötés típusát, fémes jellegük. Nem ugyanaz egy fématomot egy másikkal egyesíteni, mint egy fémet egy nemfémmel, vagy egy nemfémet egy másik nemfémmel. Még két nemfém összekapcsolásakor is különböző típusú lehet a kötés, attól függően, hogy a két elem elektronegativitása mekkora különbséget mutat.

A kémiai kötések típusai és elektronegativitás

A két összekapcsolt atom jellemzőitől függően különböző típusú kötések adhatók meg. Nagy vonalakban négy fő típust különböztethetünk meg, amelyek a következők:

• Az ionos kötés .
• A poláris kovalens kötés .
• A tiszta vagy nem poláris kovalens kötés .
• A fémes kötés .

A két atom között létrejövő kötés típusát meghatározó legfontosabb tulajdonság az elektronegativitásuk különbsége. Az elektronegativitás az atom azon képessége, hogy vonzza a kötő elektronokat, amikor kémiai kötés jön létre. Ez egy periodikus tulajdonság, amely növekszik, amikor a periódusos rendszer egy csoportja mentén alulról felfelé halad, és ahogy balról jobbra halad egy perióduson keresztül, a fluor a legelektronegatívabb elem az összes közül.

Az elektronegativitást egy 0,7-től (a francium atomnak megfelelő, az összes közül a legkevésbé elektronegatív) 4-ig (a fluornak megfelelő) terjedő skálán mérik. Ezt a skálát Pauling elektronegativitási skálaként ismerik , és nagyon hasznos a két atom között kialakuló kötések típusának előrejelzésére.

Az elektronegativitás használata a kötvénytípus előrejelzésére

Amikor két atom egymáshoz kötődik, akkor arra törekszenek, hogy kiteljesítsék oktettjüket, vagyis összesen 8 vegyértékelektronnal igyekeznek körülvenni magukat. Emiatt a kötés kialakulásakor azonnal verseny alakul ki a másik kötőelektronjainak megtartásáért.

Az elektronegatívabb atom megkapja az összes elektront. Ha ez megtörténik, ez az atom negatív töltésű lesz, míg a kevésbé elektronegatív, amelyik elvesztette az elektronokat, pozitív töltésű marad. Ez a két ion az ellentétes töltéseknek köszönhetően vonzódik egymáshoz, így jön létre az ionos kötés. Ez különösen gyakori, ha fémet nemfémmel, például magnézium-kloriddal kötünk össze.

Másrészt, ha mindkét atom azonos elektronegativitással rendelkezik (ami például akkor fordulhat elő, ha mindkét atom azonos), akkor egyik sem nyerné meg a versenyt a másik elektronjaiért, így nem marad más választásuk, mint megosztani az elektronokat. annak érdekében, hogy egyidejűleg kielégítsék a megfelelő oktetteket. Ebben az esetben, mivel a vegyértékelektronok megoszlanak, a kötést kovalens kötésnek nevezzük .

De mi történik, ha összekapcsolunk két olyan atomot, amelyek elektronegativitása hasonló, de nem azonos? Ebben az esetben a kötés nem lesz sem teljesen ionos, sem teljesen poláris. Ezekben az esetekben a két atom nem osztja meg tökéletesen az elektronokat, ellentétes részleges töltéseket generálva a kötés mindkét végén. Az ilyen típusú kötéseket poláris kovalens kötéseknek vagy egyszerűen poláris kötéseknek nevezik .

Végül, amikor két fémet összekapcsolunk, sem ionos, sem kovalens kötés nem jön létre. Ebben az esetben a kémiai kötés egy speciális típusa , az úgynevezett fémes kötés jön létre . Az ilyen típusú kötésekben a fématomok általában a következő ábrán láthatóhoz hasonló köbös szerkezetbe vannak csomagolva.

Hagyományos kritériumok a kötéstípusok elektronegativitáson alapuló meghatározására

Az alábbi táblázat összefoglalja azokat a kritériumokat, amelyek alapján eldönthető, hogy a két atom közötti kötés ionos, poláris kovalens, nem poláris vagy fémes.

Amint a táblázatból látható, a kötés akkor lesz ionos, ha az elektronegativitás különbsége nagyobb, mint 1,7. Tiszta kovalensnek tekinthető, ha nincs különbség, vagy ha a különbség nagyon kicsi. Egyes szerzők megkülönböztetik az első esetet a másodiktól, tiszta kovalens kötésnek csak azokat tekintik, amelyekben két egyenlő atom kapcsolódik, míg ha a különbség nagyon kicsi, akkor apoláris vagy apoláris kötések közé sorolják őket.

Végül, ha két fémet kötnek össze, akkor a kötés fémes kötésnek minősül.

A különböző típusú hivatkozások jellemzői

ionos kötés

Az ionos kötést azért nevezték így, mert két ellentétes töltésű ion alkotja. Akkor keletkezik, amikor egy nagyon alacsony elektronegativitású fémet, általában egy alkáli- vagy alkáliföldfémet, egy nagyon nagy elektronegativitású nemfémmel, általában egy halogénnel csatlakoznak.

Ez a fajta kötés nem irányított, mivel az elektronok nem oszlanak meg a két atomot összekötő tengely mentén. Az ionos vegyületek keletkezésekor sem lehet diszkrét egységeket felismerni, mert minden kation több anionnal körülvéve található, és ezek viszont más kationokhoz kapcsolódnak, anélkül, hogy kizárólag valamelyikhez tartoznának.

Az ionos kötésekkel rendelkező vegyületek általában vízben oldódnak, és elektromos áramot vezető oldatokat képeznek.

poláris kovalens kötés

Ebben az esetben egy kötés jön létre, amelyben az elektronok megoszlanak, de nem egyenlően, ami részleges negatív töltést hoz létre a legelektronegatívabb atomon, és részlegesen pozitív töltést a legkisebb elektronegatívon. Ez a fajta kapcsolat olyan diszkrét egységeket eredményez, amelyeket molekuláknak neveznek, és amelyekben minden atom mindig ugyanazokhoz a többi atomhoz kapcsolódik.

Sok poláris kötést tartalmazó vegyület poláris molekulákkal rendelkezik , amelyek vízben oldódnak.

A tiszta vagy nem poláris kovalens kötés

_{Ez a kapcsolat akkor jön létre, amikor két azonos atom összekapcsolódik, ahogy ez a Cl 2} , O ₂ és N ₂ molekulákban is előfordul . Mivel az elektronegativitásban nincs különbség, az elektronok tökéletesen egyenlően oszlanak meg. Azok a vegyületek, amelyek csak kovalens kötéseket tartalmaznak, szükségszerűen nem polárisak, és olyan vegyületek, amelyek nem oldódnak vízben.

többszörös kovalens kötések

Mind a tiszta kovalens kötésben, mind a poláris kötésben előfordulhatnak olyan kovalens kötések, amelyekben egynél több elektronpár osztozik, így több kovalens kötés jön létre. Attól függően, hogy 2, 4 vagy 6 elektronon osztoznak, a kötés egyszeres, kettős vagy hármas kovalens kötésnek minősül.

a fémes kötés

Mint már említettük, ez a fajta kötés fématomok között jön létre. Legfontosabb jellemzője az úgynevezett „vezetési sáv” jelenléte, amelyen keresztül a fém vegyértékelektronjai szabadon mozoghatnak egyik oldalról a másikra. Ez a mozgásszabadság teszi a fémeket nagyon jó elektromos vezetővé.

Hivatkozások

Álvarez, DO (2021, július 15.). Kémiai kötés – Fogalom, kötéstípusok és példák . Koncepció. https://concepto.de/enlace-quimico/

Atkins, P. és dePaula, J. (2008). Fizikai kémia (8. ^kiadás ). Panamerican Medical Editorial.

Brown, B. (2021). Kémia: A központi tudomány (11. ^kiadás ). Pearson oktatás.

Chang, R. (2008). Fizikai kémia (3. ^kiadás ). McGraw Hill.

Chang, R. és Goldsby, K. (2013). Kémia (11. ^kiadás ). McGraw-Hill Interamericana de España SL

Pauling elektronegativitás. (2020, augusztus 15.). Letöltve: https://chem.libretexts.org/@go/page/1328

Valverde, M. (2021, május 25.). Hogyan keletkezik az anyag? A kémiai kötések típusai, példák és jellemzők . ZS Spanyolország. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/