Hovedtyper av kjemiske bindinger dannet mellom atomer

All materie er bygd opp av atomer. Atomer er små partikler av forskjellige typer som går sammen for å danne molekyler og andre typer kjemiske forbindelser. Det som holder de forskjellige atomene sammen i et polyatomisk stoff som et molekyl eller en ionisk forbindelse er det vi kaller den kjemiske bindingen.

En kjemisk binding kan defineres som en kraft av elektrostatisk natur som holder to atomer sammen takket være samspillet mellom kjernene og de elektroniske skyene til begge . Siden det finnes forskjellige typer atomer, inkludert metalliske atomer, ikke-metalliske atomer, metalloider og edelgasser, kan det oppstå ulike kombinasjoner der atomene samhandler på forskjellige måter, og gir opphav til forskjellige typer kjemiske bindinger.

En av hovedkarakteristikkene til atomer som bestemmer hvilken type binding som vil dannes mellom dem, er deres metalliske karakter. Det er ikke det samme å forene et metallisk atom med et annet, enn å forene et metall med et ikke-metall, eller et ikke-metall med et annet ikke-metall. Selv når to ikke-metaller kobles sammen, kan bindingen være av forskjellige typer, avhengig av forskjellen mellom elektronegativiteten til de to elementene.

Typer kjemiske bindinger og elektronegativitet

Avhengig av egenskapene til de to koblede atomene, kan forskjellige typer bindinger gis. Grovt sett kan vi identifisere fire hovedtyper, som er:

• Ionebindingen . _
• Den polare kovalente bindingen .
• Den rene eller ikke-polare kovalente bindingen .
• Den metalliske bindingen .

Den viktigste egenskapen som bestemmer hvilken type binding som vil dannes mellom to atomer er forskjellen mellom deres elektronegativitet. Elektronegativitet er et atoms evne til å tiltrekke seg bindende elektroner når en kjemisk binding dannes. Dette er en periodisk egenskap som øker når du beveger deg fra bunn til topp langs en gruppe på det periodiske systemet, og når du beveger deg fra venstre til høyre over en periode, fluor er det mest elektronegative grunnstoffet av alle.

Elektronegativitet måles på en skala som går fra 0,7 (tilsvarer franciumatomet, det minst elektronegative av alle) til 4 (tilsvarer fluor). Denne skalaen er kjent som Pauling-elektronegativitetsskalaen og er veldig nyttig for å forutsi hvilken type bindinger som vil dannes mellom to atomer.

Bruke elektronegativitet til å forutsi bindingstype

Når to atomer binder seg til hverandre, søker de å fullføre oktetten sin, det vil si at de søker å omgi seg med totalt 8 valenselektroner. Av denne grunn, når bindingen dannes, er det umiddelbart en konkurranse om å beholde bindingselektronene til den andre.

Atomet som er mer elektronegativt får alle elektronene. Hvis dette skjer, blir dette atomet negativt ladet, mens det mindre elektronegative, det som mistet elektronene, forblir positivt ladet. Disse to ionene tiltrekkes av hverandre takket være deres motsatte ladninger, og danner dermed ionbindingen. Dette er spesielt vanlig når vi binder et metall med et ikke-metall, for eksempel magnesiumklorid vist nedenfor.

På den annen side, hvis begge atomene har samme elektronegativitet (noe som kan skje hvis begge atomene er like, for eksempel), ville ingen av dem vinne konkurransen om den andres elektroner, så de ville ikke ha noe annet valg enn å dele elektronene. for å samtidig tilfredsstille deres respektive oktetter. I dette tilfellet, fordi valenselektroner deles, kalles bindingen en kovalent binding .

Men hva skjer hvis vi forbinder to atomer som har lignende, men ikke samme elektronegativiteter? I så fall vil bindingen verken være helt ionisk eller helt polar. I disse tilfellene deler ikke de to atomene elektroner perfekt, og genererer motsatte delladninger i hver ende av bindingen. Disse typer bindinger kalles polare kovalente bindinger , eller ganske enkelt polare bindinger .

Til slutt, når vi forbinder to metaller, dannes det verken en ionisk eller en kovalent binding. I dette tilfellet etableres en spesiell type kjemisk binding kalt en metallisk binding . I denne typen binding er metallatomene vanligvis pakket i en kubisk struktur som de som er vist i følgende figur.

Konvensjonelle kriterier for å definere bindingstyper basert på elektronegativitet

Følgende tabell oppsummerer kriteriene for å avgjøre om bindingen mellom to atomer vil være ionisk, polar kovalent, ikke-polar eller metallisk.

Som man kan se i tabellen vil bindingen være ionisk når forskjellen i elektronegativitet er mer enn 1,7. Det regnes som ren kovalent hvis det ikke er noen forskjell, eller hvis forskjellen er veldig liten. Noen forfattere skiller det første tilfellet fra det andre, og vurderer som rene kovalente bindinger bare de der to like atomer går sammen, mens når forskjellen er veldig liten, blir de klassifisert som upolare eller apolare bindinger.

Til slutt, hvis to metaller blir bundet, blir bindingen klassifisert som en metallisk binding.

Kjennetegn på de ulike typene lenker

ionisk binding

Ionebindingen heter det fordi den er dannet av to ioner med motsatt ladning. Det dannes når et metall med svært lav elektronegativitet, vanligvis et alkali- eller jordalkalimetall, er forbundet med et ikke-metall med svært høy elektronegativitet, vanligvis et halogen.

Denne typen binding er ikke retningsbestemt fordi elektroner ikke deles langs aksen som forbinder begge atomene. Det er heller ikke mulig å gjenkjenne diskrete enheter når ioniske forbindelser dannes, fordi hver kation kan finnes omgitt av flere anioner og disse igjen er festet til andre kationer, uten at de utelukkende tilhører noen av dem.

Forbindelser med ioniske bindinger er generelt løselige i vann og produserer løsninger som leder elektrisitet.

polar kovalent binding

I dette tilfellet dannes en binding der elektroner er delt, men ikke likt, og genererer en delvis negativ ladning på det mest elektronegative atomet, og en delvis positiv ladning på det minst elektronegative. Denne typen koblinger gir opphav til diskrete enheter kalt molekyler der hvert atom alltid er knyttet til de samme andre atomene.

Mange forbindelser med polare bindinger har polare molekyler som kan bli løselige i vann.

Den rene eller upolare kovalente bindingen

Denne koblingen oppstår når to identiske atomer går sammen, slik det skjer i molekylene Cl ₂ , O ₂ og N ₂ . Fordi det ikke er noen forskjell i elektronegativitet, deles elektronene helt likt. Forbindelser som kun inneholder kovalente bindinger er nødvendigvis upolare, og er forbindelser som ikke er løselige i vann.

flere kovalente bindinger

Både i den rene kovalente bindingen og i den polare kan det oppstå kovalente bindinger der mer enn ett elektronpar er delt, noe som gir opphav til flere kovalente bindinger. Avhengig av om 2, 4 eller 6 elektroner er delt, vil bindingen klassifiseres som henholdsvis en enkelt, dobbel eller trippel kovalent binding.

den metalliske bindingen

Som allerede nevnt før dannes denne typen binding mellom metallatomer. Dens viktigste egenskap er tilstedeværelsen av det som kalles «ledningsbåndet», gjennom hvilket valenselektronene til metallet kan bevege seg fritt fra den ene siden til den andre. Denne bevegelsesfriheten er det som gjør metaller til svært gode ledere av elektrisitet.

Referanser

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

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

Brown, B. (2021). Chemistry: The Central Science (11. ^utg .). Pearson utdanning.

Chang, R. (2008). Fysisk kjemi (3. ^utg .). McGraw Hill.

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

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

Valverde, M. (2021, 25. mai). Hvordan dannes materie? Typer kjemiske bindinger, eksempler og egenskaper . ZS Spania. https://www.zschimmer-schwarz.es/como-se-forma-la-materia-tipos-de-enlaces-quimicos-ejemplos-y-caracteristicas/