Χημικός δεσμός: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
μ προστέθηκε η Κατηγορία:Χημικός δεσμός (με το HotCat)
Vchorozopoulos (συζήτηση | συνεισφορές)
μ αφαιρέθηκε η Κατηγορία:Χημεία (με το HotCat)
Γραμμή 28: Γραμμή 28:
{{Ενσωμάτωση κειμένου|en|Chemical bond}}
{{Ενσωμάτωση κειμένου|en|Chemical bond}}


[[Κατηγορία:Χημεία]]
[[Κατηγορία:Χημικός δεσμός]]
[[Κατηγορία:Χημικός δεσμός]]



Έκδοση από την 23:12, 21 Ιανουαρίου 2014

Παραδείγματα απεικόνισης χημικών δεσμών, με σημεία Λιούις (Lewis dot), μεταξύ άνθρακα C, υδρογόνου H και οξυγόνου O. Η απεικόνιση των χημικών δεσμών με σημεία Λιούις αντιπροσωπεύει μια πρώιμη προσπάθεια για να περιγραφούν οι χημικοί δεσμοί και βρίσκονται ακόμη και σήμερα σε ευρεία χρήση.

Χημικός δεσμός καλείται η ελκτική δύναμη που συνδέει άτομα, ιόντα ή μόρια, που επιτρέπει το σχηματισμό μορίων (με την ευρεία έννοια) χημικών ουσιών, που περιέχουν δύο ή περισσότερα άτομα. Ο όρος επεκτείνεται επίσης στις ελκτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των «μορίων» της ίδιας ουσίας (δυνάμεις συνοχής) και στις ελκτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των «μορίων» διαφορετικών ουσιών (δυνάμεις συνάφειας), που βρίσκονται σε μείξη ή επαφή. Ο χημικός δεσμός δημιουργείται με την ηλεκτροστατική έλξη ανάμεσα σε αντίθετα ηλεκτρικά φορτία, είτε μεταξύ των ηλεκτρονίων και των πυρήνων είτε ως αποτέλεσμα μιας διπολικής έλξης. Η ισχύς των χημικών δεσμών ποικίλει σημαντικά, καθώς υπάρχουν τόσο «ισχυροί δεσμοί», όπως οι ομοιοπολικοί δεσμοί ή οι ετεροπολικοί δεσμοί, αλλά και «ασθενείς δεσμοί», όπως οι αλληλεπιδράσεις διπόλου - διπόλου, η οι δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου (London dispersion force) και ο οι δεσμοί υδρογόνου.

Αφού τα αντίθετα ηλεκτρικά φορτία έλκονται μέσω μιας απλής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τους πυρήνες και τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια των πυρήνων αυτών έλκονται. Ένα ηλεκτρόνιο που βρίσκεται μεταξύ δύο πυρήνων έλκει και έλκεται και από τους δύο. Η έλξη αυτή δημιουργεί ένα χημικό δεσμό. Εξαιτίας του ότι τα υλοκύματα των ηλεκτρονιακών νεφών έχουν μικρότερη μάζα και καταλαμβάνουν πολύ μεγαλύτερο όγκο σε σύγκριση με τους πυρήνες, αυτός ο όγκος που καταλαμβάνεται από τα ηλεκτρονιακά νέφη κρατά τους ατομικούς πυρήνες σε μια σχετική απόσταση, σε σύγκριση με το ίδιο το μέγεθος των πυρήνων αυτών. Αυτό το φαινόμενο περιορίζει την απόσταση μεταξύ των πυρήνων των ατόμων σε ένα χημικό δεσμό.

Γενικά, οι ισχυροί χημικοί δεσμοί σχετίζονται με τη συνεισφορά ή και μεταφορά των ηλεκτρονίων μεταξύ των ατόμων που παίρνουν μέρος σε αυτούς τους χημικούς δεσμούς. Τα άτομα στα μόρια, στους κρυστάλλους και στα μέταλλα, ουσιαστικά στην πλειοψηφία της περιβάλλουσας σε μας ύλης, κρατούνται κοντά μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς, οι οποίοι καθορίζουν τη δομή και τις ιδιότητες της ύλης αυτής.

Επισκόπηση των κύριων τύπων χημικών δεσμών

Ένας χημικός δεσμός είναι μια έλξη μεταξύ ατόμων. Αυτή η έλξη μπορεί να φανεί ως το αποτέλεσμα διαφορετικών συμπεριφορών των εξωτερικών ηλεκτρονίων των ατόμων. Παρόλο που αυτές οι συμπεριφορές συγχωνεύονται μεταξύ τους αρμονικά σε διάφορες δεσμικές καταστάσεις ώστε να μην υπάρχει μια καθαρή γραμμή συσχέτισης μεταξύ τους, ωστόσο οι συμπεριφορές των ατόμων γίνονται τόσο ποιοτικά διαφορετικές όσο οι χαρακτήρες των δεσμών μεταβάλλονται ποσοτικά, οπότε παραμένει χρήσιμος και συνηθισμένος ο διαχωρισμός μεταξύ των δεσμών που δημιουργούν αυτές τις διαφορετικές ιδιότητες της συμπυκνωμένης ύλης.

Οι χημικοί δεσμοί κατηγοριοποιούνται σε πέντε κύριες κατηγορίες:[1][2]

  1. Ομοιοπολικός δεσμός
  2. Ετεροπολικός δεσμός ή ιοντικός δεσμός
  3. Μεταλλικός δεσμός
  4. Δεσμός υδρογόνου
  5. Δυνάμεις van der Waals

Από την απλούστερη οπτική γωνία, στον αποκαλούμενο ομοιοπολικό δεσμό, ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια (συχνά ένα ζεύγος ηλεκτρονίων) οδηγούνται στο χώρο μεταξύ δύο ατομικών πυρήνων. Εκεί, τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια έλκονται από τους θετικά φορτισμένους δύο πυρήνες, αντί μόνο από το δικό τους. Αυτή η έλξη υπερκαλύπτει την άπωση μεταξύ των δυο θετικά φορτισμένων πυρήνων των δυο ατόμων, και έτσι η συνισταμένη έλξη κρατά τους δυο πυρήνες σε μια σταθερή διαμόρφωση ισορροπίας, παρόλο που οι δυο πυρήνες ακόμη δονούνται γύρω από τη θέση ισορροπίας. Έτσι, ο ομοιοπολικός δεσμός περιλαμβάνει τη συνεισφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των θετικά φορτισμένων πυρήνων δύο ή περισσοτέρων ατόμων, που ταυτόχρονα έλκουν τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια που συνεισφέρονται μεταξύ τους. Τέτοιοι δεσμοί υπάρχουν μεταξύ δυο συγκεκριμένων και ταυτοποιήσιμων ατόμων και έχουν μια συγκεκριμένη διεύθυνση στο χώρο, επιτρέποντας έτσι να παριστάνονται ως απλές γραμμές σύνδεσης μεταξύ των συμβόλων των ατόμων, στα σχετικά διαγράμματα ή να μοντελοποιούνται ως ράβδοι μεταξύ σφαιρών, στα τρισδιάστατα μοριακά μοντέλα. Μια ιδιαίτερη μορφή ομοιοπολικών δεσμών αποτελούν οι «πολωμένοι ομοιοπολικοί δεσμοί», στους οποίους ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια συνεισφέρονται άνισα μεταξύ των δυο πυρήνων. Οι ομοιοπολικοί δεσμοί συχνά έχουν ως αποτέλεσμα το σχηματισμό (σχετικά) μικρών συγκροτημάτων από συνδεμένα άτομα, που λέγονται «μόρια», που στα στερεά ή στα υγρά, και πολύ ασθενέστερα στα αέρια, αλληλεπιδρούν με άλλα μόρια, της ίδιας ή και άλλων χημικών ουσιών, αλλά με δυνάμεις συνήθως πολύ ασθενέστερες από τους ομοιοπολικούς δεσμούς που συγκρατούν τα άτομα στο κάθε μόριο. Τέτοιους ασθενείς διαμοριακούς δεσμούς δίνουν, για παράδειγμα, οργανικές χημικές ενώσεις, όπως τα κεριά και τα έλαια, που έχουν γενικά μαλακό χαρακτήρα και (σχετικά) χαμηλά σημεία τήξης. Όταν οι ομοιοπολικοί δεσμοί ενώνουν μακρυές αλυσίδες ατόμων στα μακρομόρια, ωστόσο (όπως τα πολυμερή) ή όταν οι ομοιοπολικοί δεσμοί επεκτείνουν το δίκτυό τους μέσα σε στερεά που δεν αποτελούνται από διακριτά μόρια (όπως στο διαμάντι, το χαλαζία ή τα διάφορα πυριτιούχα ορυκτά σε πολλούς τύπους πετρωμάτων), τότε οι δομές τους μπορούν να καταλήξουν να είναι ισχυρές και σκληρές, τουλάχιστον στη διεύθυνση που καθορίζεται σωστά με το δίκτυο των ομοιοπολικών δεσμών. Επίσης, τα σημεία τήξης τέτοιων ομοιοπολικών πολυμερών και δικτύων τους αυξάνονται κατά πολύ.

Αναφορές και σημειώσεις

CC-BY-SA
Μετάφραση
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Chemical bond της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 4.0. (ιστορικό/συντάκτες).

Πρότυπο:Link FA