Kémiai kötések
A jégkristályok szimmetrikus szépsége, a gyémántfelületek fényes ragyogása az ilyen anyagok atomjai közötti kötés típusától függ. Az anyagok tulajdonságait, a más anyagokkal való reakciókat a kötések típusával határozzák meg (lásd még a "Kémiai reakciók" című cikket is) az atomok között. A kémiai kötések összetett alanyok, és ahhoz, hogy megértsük, az atom szerkezetére kell gondolni.
Az atom kapcsolata és szerkezete
Az atomok hajlamosak a stabilitásra, és ehhez kapcsolódniuk kell más atomokkal. Az atom stabil, amikor a külső energiaréteg (az elektronhéj) kitöltődik. Az argon atomban a külső szint teljesen kitöltött. Az atom stabil, ezért nem kötődik más atomokhoz. A legtöbb atomnak több elektronhéja van. Az első héjon 2 elektron van, a második héjon és a harmadik 8-án. Bár a vegyületek egyes elemeinek atomjai a harmadik szintre legfeljebb 18 elektront tartalmazhatnak. Amikor a héja megtelt, az elektronok elkezdenék kitölteni a következőt. Az elektronok elrendezését a mag körül, az elektron konfigurációnak nevezzük. Az elektronikus konfiguráció az elemszimbólum után számsorozatként van írva. A külső héj kitöltése érdekében az atom egy másik atom atomjainak közös birtokába kerül (kovalens vagy fémes kötvényeket képez), elveszi tőlük az elektronokat, vagy lemond az elektronukról (ionos kötést képez).
Kovalens kötés
Kovalens kötés keletkezik, amikor az atomok "megosztott birtokában" fogadják az elektronokat. Tehát a hidrogénatomnak egy elektronja van, és a hidrogén molekulában két atomnak két közös elektronja van, és az atomok energiahéjait kitöltik. És a molekulában a szén-dioxid atomok kötődnek kovalens kötés, mindegyik atom biztosítja a két elektron a kommunikáció a partnerrel. Ez a kapcsolat kettős.
Nem fémekből és kizárólag nemfémekből álló vegyületekből kovalens kötések keletkeznek. A legtöbb kovalens vegyületben az atomok molekulákká alakulnak. Ha a molekula atomjai közötti kovalens kötések erősek, akkor a molekulák kölcsönhatása sokkal gyengébb. Emiatt a kovalens vegyületek általában olvadnak és forrnak meglehetősen alacsony hőmérsékleten. és közülük sok normál körülmények között folyadékok vagy gázok. A Shell modellek segítenek megérteni az atomok kémiai viselkedését, de valójában az atomok kicsit másképpen vannak elrendezve, és az elektronok helyzete nem pontosan rögzíthető.
Sok kovalens vegyület nemcsak könnyen olvad és forrni, hanem nem oldódik vízben (például olajban), és nem vezet villamos energiát (kivéve a grafitot). A jég szilárd állapotú víz. A fűtés gyengíti a vízmolekulák kölcsönös vonzását, és ettől a jég megolvad. Néhány kovalens elem (például szén) és számos kovalens vegyület nem tartalmaz egyedi molekulákat. Mindegyik atomnak kovalens kötése van a szomszédosakkal, és mindegyik óriási, rendkívül erős molekulát képez. Az ilyen anyagok csak nagyon magas hőmérsékleten olvadnak. Egy óriási szilícium-dioxid-molekulában minden szilícium atom három oxigénatomra van kötve mögött és még egy csúcson.
Ionkötvények
Az ionos kötéseket atomok alkotják, amelyek elektronokat adnak vagy kapnak. Az ionos kötések nem fémes fémvegyületekben keletkeznek. A fém atomjai elektronokat biztosítanak a külső héjuktól a nemmetál atom külső héjáig. Egy atom, amely elveszett vagy vett egy elektront, ionnak nevezik. Az ion elektromos töltéssel rendelkezik, mert a pozitívan töltött protonok száma nem egyenlő a negatívan feltöltött elektronok számával. Egy elektron elveszett atom pozitív töltésű, és kationnak nevezik. Az elektronokat csatoló atomok anionokká válnak. Az anion negatívan kerül felszámolásra, mivel több elektronja van, mint a protonok.
A töltés értéke az ion neve után íródik. Például a Na + rekord azt jelenti, hogy a nátrium elveszett egy elektront, Cl- jelentése az elektronhoz csatlakozó klóratom, és az O2 azt jelzi, hogy az oxigénatom két negatív töltésű elektront kapott. Az egymással ellentétes töltetekkel rendelkező ionok vonzzák egymást, és ionos kötés keletkezik az atomok között. Az ionos vegyületek nem tartalmaznak egyedi molekulákat. Minden ion együtt kristályrácsot képez. Például a nátrium- és klórionok kombinálják és nátrium-klorid-sót képeznek.
Az ionok közötti kötések erősek, így az ionos vegyületek olvadnak és magas hőmérsékleten forrnak. de szobahőmérsékleten szilárd marad. Sok ionos vegyület vízben oldódik, de nem oldódik szerves oldószerekben, például olajokban. A megoldási ionok képesek szabadon mozogni, ezért az ilyen megoldások áramot vezetnek. Elektrolitoknak nevezik őket.
Fém kötés
Fém kötés található fémvegyületekben. A kationok (atomok, amelyek elvesztették az elektronokat és pozitív töltést kaptak) egy fémrácsot képeznek, amelyben az elektronok szabadon mozognak. Erők. Az elektronok és a kationok közötti hatás jelentős, ezért a legtöbb fém csak magas hőmérsékleten olvad, és a szabad elektronok miatt a fémek hő- és elektromos áramot vezetnek.
vegyérték
A Valence azon elektronok számát jelenti, amelyeket egy atomnak kell adnia vagy meg kell tennie ahhoz, hogy befejezze az éneklő külső héját. Sere hiányzik két elektron. A kén váltakozása 2. A nátriumnak egy elektront kell adnia. Valenciája 1. A Valence rendszerint az időszakos tábla elemének helyétől függ. Így a csoportbeli elem 1 kell adni egy elektron, és amelynek a vegyértéke azonos 1. A elemeket a 2. csoportban kell adni 2 elektront, vegyérték és 2. csoportjának elemei 5., 6. és 7. kell beszereznie elektronok és vegyérték rendre 3, 2 és 1 Fluor (7. csoport) 7 elektron külső héjján. Ahhoz, hogy töltse az 1 külső bura szüksége fluor elektron, és amelynek a vegyértéke azonos 1. Foszfor (5. csoport) 5 elektronok a külső héj, és kitölteni szüksége több foszfort vegyértéke 3. 3. A vegyértéke az ion egyenlő a nagysága a töltés. Például, egy oxid ion (O2-) 2 negatív töltés, és a vegyértéke 2. Bizonyos elemek, mint például a vas, képezhetnek különböző ionok (Fe2 + és Fe3 +). Az ilyen elemek különböző értékűek. Az ion neve, például a vas (II) és a vas (III) nevét követő római számok jelzik a valenciát.
Allotropikus módosítások
Néhány elem megtalálható a különböző fizikai módosításokban, amelyekben az atomok másképp kapcsolódnak egymáshoz. A gyémánt és a grafit szén allotropikus módosítása. A gyémántban minden egyes szénatomhoz négy másik tartozik. Az összes atom sűrűn csomagolt, így a gyémánt nagyon nehéz. A grafitban minden egyes atomhoz három másik kapcsolódik. Az atomok rétegek, amelyek közötti kapcsolatok gyengék. Ez magyarázza a grafit lágyságát. A szénnek van egy harmadik módosítása - fullerén. Ebben 60 atom kapcsolódik össze és gömböt alkot. Allotropikus módosítások léteznek más elemekben, beleértve a foszfort és a ként. Az ABC alkalmazottai ezt a "molekuláris kis embert" 28 kémhatású szénmonoxid kombinációjával hozták létre. Ha 20 000 ilyen "kis ember" "kezébe" kerül, akkor a lánc szélessége megegyezik a haj vastagságával.