Χημικός δεσμός

Χημικός δεσμός

Ο κόσμος γύρω μας αποτελείται από μικροσκοπικές μονάδες ύλης που ονομάζονται άτομα . Το πώς αυτά τα άτομα κολλάνε για να σχηματίσουν ουσίες ονομάζεται χημική σύνδεση.

Σχετικά με τα άτομα

Κάθε στοιχείο έχει το δικό του μοναδικό άτομο που αποτελείται από έναν συγκεκριμένο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα του που ονομάζεται ατομικός αριθμός. Κάθε άτομο έχει επίσης τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με τα πρωτόνια.

Κελύφη ηλεκτρονίων

Τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα του ατόμου. Παραμένουν σε στρώματα που ονομάζονται κελύφη. Κάθε κέλυφος μπορεί να περιέχει μόνο έναν συγκεκριμένο αριθμό ηλεκτρονίων: το πρώτο στρώμα μπορεί να χωρέσει δύο ηλεκτρόνια, το δεύτερο στρώμα οκτώ ηλεκτρόνια, το τρίτο στρώμα δεκαοκτώ ηλεκτρόνια, κ.λπ.


Το εξωτερικό κέλυφος

Όλα τα άτομα θα ήθελαν να έχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος, αλλά τα μόνα στοιχεία που έχουν φυσικά ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος είναι τα ευγενή αέρια στα δεξιά του περιοδικού πίνακα. Ως αποτέλεσμα, όταν άτομα χωρίς πλήρη εξωτερικά κελύφη έρχονται σε επαφή με άλλα άτομα, τείνουν να θέλουν να εγκαταλείψουν ή να αποκτήσουν ηλεκτρόνια.

Ηλεκτρόνια σθένους

Τα ηλεκτρόνια σθένους είναι ο αριθμός ηλεκτρονίων σε ένα εξωτερικό κέλυφος ενός ατόμου που μπορεί να συμμετέχει στο σχηματισμό χημικών δεσμών με άλλα άτομα.

Άτομα με σχετικά κενό εξωτερικό περίβλημα θα θέλουν να εγκαταλείψουν τα ηλεκτρόνια. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο έχει 1 ηλεκτρόνιο από ένα πιθανό 8 στο εξωτερικό του κέλυφος, θα θέλει να εγκαταλείψει αυτό το ηλεκτρόνιο, ώστε το εξωτερικό κέλυφος του να είναι τώρα γεμάτο.

Άτομα με σχετικά πλήρες εξωτερικό κέλυφος θα θέλουν να αποκτήσουν ηλεκτρόνια για να γεμίσουν το εξωτερικό κέλυφος. Για παράδειγμα, ένα άτομο με 6 από 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος θα προσπαθήσει να αποκτήσει 2 ηλεκτρόνια, ώστε το εξωτερικό του κέλυφος να είναι γεμάτο.

Ιωνική σύνδεση

Η ιοντική σύνδεση εμφανίζεται όταν ένα στοιχείο δωρίζει ένα ηλεκτρόνιο (ή ηλεκτρόνια) σε ένα άλλο έτσι ώστε και τα δύο στοιχεία να έχουν ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος.

Παράδειγμα:

Εδώ είναι ένα παράδειγμα που δείχνει λίθιο (το οποίο έχει 3 ηλεκτρόνια και 1 στο εξωτερικό κέλυφος) και φθόριο (το οποίο έχει 9 ηλεκτρόνια και 7 στο εξωτερικό κέλυφος) δωρίζοντας ένα ηλεκτρόνιο για να σχηματίσει LiF ή φθόριο λιθίου. Αυτό ονομάζεται ιοντικός δεσμός.

Παράδειγμα ιοντικής σύνδεσης
Παράδειγμα ιοντικής σύνδεσης
Ομοιοπολική σύνδεση

Στα ομοιοπολικά συνδετικά ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ ατόμων αντί να δωρίζονται προκειμένου τα άτομα και των δύο στοιχείων να αποκτήσουν πλήρη εξωτερικά κελύφη. Τα ηλεκτρόνια μοιράζονται πάντα σε ζεύγη.

Παράδειγμα:

Ένα παράδειγμα ομοιοπολικής σύνδεσης είναι το μόριο διοξειδίου του άνθρακα. Σε αυτό το παράδειγμα ο άνθρακας έχει 4 από 8 ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος και το οξυγόνο έχει 6 από οκτώ ηλεκτρόνια. Συνδυάζοντας δύο άτομα οξυγόνου με ένα άτομο άνθρακα, τα άτομα μπορούν να μοιράζονται ηλεκτρόνια έτσι ώστε κάθε άτομο να έχει ένα πλήρες εξωτερικό κέλυφος.

Παράδειγμα ομοιοπολικής σύνδεσης
Παράδειγμα ομοιοπολικής σύνδεσης
Ενδιαφέροντα γεγονότα σχετικά με τη χημική σύνδεση
  • Επειδή τα ευγενή αέρια έχουν ένα φυσικό πλήρες εξωτερικό περίβλημα, σπάνια αντιδρούν.
  • Στη μεταλλική σύνδεση, ένας μεγάλος αριθμός ατόμων χάνει τα ηλεκτρόνια τους.
  • Η ιοντική σύνδεση σχηματίζεται κυρίως μεταξύ μετάλλων που βρίσκονται στην αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα.
  • Τα άτομα στα μόρια συγκρατούνται από την έλξη μεταξύ του πυρήνα και των κοινών ηλεκτρονίων.