Χημικοί δεσμοί: τι είναι, λειτουργίες, ασκήσεις

Στο χημικοί δεσμοί είναι οι αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ των ατόμων για να γίνουν ένα μόριο ή βασική ουσία μιας ένωσης. Υπάρχουν τρεις τύποι συνδέσμων: ομοιοπολικά, μεταλλικά και ιωνικός. Τα άτομα επιδιώκουν, δημιουργώντας έναν χημικό δεσμό, να σταθεροποιηθούν ηλεκτρονικά. Αυτή η διαδικασία εξηγείται από θεωρία οκτάδων, που υπαγορεύει ότι κάθε άτομο, για να επιτύχει σταθερότητα, πρέπει να έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος του σθένους.

Χημικά ομόλογα και ο κανόνας του οκτάτου

Ο αναζήτηση για ηλεκτρονική σταθερότητα, που δικαιολογεί την πραγματοποίηση χημικών δεσμών μεταξύ ατόμων, εξηγείται από το θεωρία οκτάδων. Προτείνεται από τον Newton Lewis, αυτή η θεωρία δηλώνει ότι η ατομική αλληλεπίδραση συμβαίνει έτσι ώστε κάθε στοιχείο να αποκτά τη σταθερότητα ενός ευγενούς αερίου, δηλαδή, οκτώ ηλεκτρόνια σε στρώμα σθένους.

Για αυτό, το στοιχείο δώστε, λάβετε ή μοιραστείτε ηλεκτρόνια από το εξώτατο κέλυφος του, δημιουργώντας επομένως χημικούς δεσμούς ιοντικού, ομοιοπολικού ή μεταλλικού χαρακτήρα. Εσείς

ευγενή αέρια είναι τα μόνα άτομα που έχουν ήδη οκτώ ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους κέλυφος και γι 'αυτό δεν αντιδρούν πολύ με άλλα στοιχεία.

Κοίταεπίσης: Ηλεκτρονικοί κανόνες διανομής: πώς να το κάνετε;

Ηλεκτρονική διανομή νέον (ευγενές αέριο) με στοιχεία στο κέλυφος σθένους, το οποίο έχει οκτώ ηλεκτρόνια.
Ηλεκτρονική διανομή νέον (ευγενές αέριο) με στοιχεία στο κέλυφος σθένους, το οποίο έχει οκτώ ηλεκτρόνια.

Τύποι χημικών δεσμών

Για να πάρουμε τα οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους όπως προβλέπει ο κανόνας οκτάδας, τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους, τα οποία ποικίλλουν ανάλογα με την ανάγκη δωρεάς, λήψης ή κοινής χρήσης ηλεκτρονίων και επίσης τη φύση των ατόμων σύνδεσης.

  • ιοντικοί δεσμοί

Επίσης γνωστός ως ηλεκτροσθενείς ή ετεροπολικούς δεσμούς, συμβαίνουν μεταξύ μέταλλα και πολύ ηλεκτροαρνητικά στοιχεία (αμετάλια και υδρογόνο). Σε αυτόν τον τύπο κλήσης, τα μέταλλα τείνουν να χάνουν ηλεκτρόνια, μετατρέποντας σε κατιόντα (θετικά ιόντα), και μη μέταλλα και ηλεκτρόνια κέρδους υδρογόνου, να γίνουν ανιόντα (αρνητικά ιόντα).

Εσείς ιοντικές ενώσεις είναι σκληρά και εύθραυστα, έχουν υψηλό σημείο βρασμού και συμπεριφορά ηλεκτρικό ρεύμα όταν βρίσκονται σε υγρή κατάσταση ή αραιώνονται σε νερό.

Ιωνικός δεσμός μεταξύ νατρίου (Na +) και χλωρίου (Cl-) στο οποίο το νάτριο δίνει ένα ηλεκτρόνιο στο χλώριο.
Ιωνικός δεσμός μεταξύ νατρίου (Na+) και χλώριο (Cl-) στο οποίο το νάτριο δίνει ένα ηλεκτρόνιο σε χλώριο.

Παρατήρηση: Να γνωρίζετε ότι το άτομο που αποκτά ηλεκτρόνια θα γίνει αρνητικό σήμα και το άτομο που χάνει ηλεκτρόνια γίνεται θετικό σημάδι.

Παραδείγματα ιοντικών ουσιών:

  • Διττανθρακικό (HCO)3-);
  • Αμμώνιο (NH4+);
  • Θειικό άλας (SO4-).

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτόν τον τύπο χημικού δεσμού, επισκεφθείτε το κείμενό μας: ιοντικοί δεσμοί.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

  • ομοιοπολικούς δεσμούς

Στο ομοιοπολικούς δεσμούς συμβαίνει από κοινή χρήση ηλεκτρονίων. Λόγω της χαμηλής διαφοράς ηλεκτροπαραγωγικότητας μεταξύ των συνδετικών στοιχείων, δεν δίνουν ούτε δέχονται ηλεκτρόνια, αλλά κοινή χρήση ηλεκτρονικών ζευγών έτσι ώστε να είναι σταθερά σύμφωνα με τον κανόνα οκτάδας. Αυτός ο τύπος σύνδεσης είναι πολύ συνηθισμένος σε απλά στοιχεία όπως το Cl2Χ2Ο2, και επίσης στις αλυσίδες άνθρακα. η διαφορά του ηλεκτροαρνητικότητα μεταξύ των συνδετών καθορίζει εάν ο δεσμός είναι πολικός ή μη πολικός.

Δύο μόρια που εκτελούν ομοιοπολική σύνδεση. Το πρώτο (Cl2) είναι μια απλή μη πολική ένωση και το δεύτερο (Hcl), ένα πολικό μόριο.
Δύο μόρια που εκτελούν ομοιοπολική σύνδεση. Το πρώτο (Cl2) είναι μια απλή μη πολική ένωση και η δεύτερη (Hcl), ένα πολικό μόριο.

Διαβάστε επίσης:Πολικότητα μορίων: πώς να ταυτοποιήσετε;

  • εγγενής ομοιοπολικός δεσμός

Επίσης λέγεται συντεταγμένος ομοιοπολικός δεσμός, ημιπολικός, γενικός ή συντονιστικός δεσμός είναι πολύ παρόμοιο με τον ομοιοπολικό δεσμό, η διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι ένα από τα άτομα στον γενικό δεσμό είναι υπεύθυνο για την κοινή χρήση δύο ηλεκτρονίων. Σε αυτόν τον τύπο σύνδεσης, αυτό συμβαίνει τεχνητά, το μόριο αποκτά τα ίδια χαρακτηριστικά με ένα μόριο που προκύπτει από έναν αυθόρμητο ομοιοπολικό δεσμό.

  • Μεταλλικοί σύνδεσμοι

Αυτό το είδος δεσμού συμβαίνει μεταξύ των μετάλλων, που περιλαμβάνουν τα στοιχεία της οικογένειας 1Α (αλκαλικά μέταλλα), 2Α (μέταλλα αλκαλικών γαιών) και τα μέταλλα μετάβασης (μπλοκ Β του περιοδικού πίνακα - ομάδα 3 έως 12), σχηματίζοντας αυτό που ονομάζουμε μεταλλικά κράματα. Το διαφορικό χαρακτηριστικό σε σχέση με άλλους τύπους σύνδεσης είναι το κίνηση ηλεκτρονίων, που εξηγεί το γεγονός ότι τα μεταλλικά υλικά, σε στερεή κατάσταση, είναι εξαιρετικοί ηλεκτρικοί και θερμικοί αγωγοί. Επιπλέον, τα μεταλλικά κράματα έχουν υψηλό σημείο τήξης και βρασμού, ολκιμότητα, ελαστικότητα και λάμψη. Παραδείγματα μεταλλικών κραμάτων είναι:

  • χάλυβας: σίδηρος (Fe) και άνθρακας C;

  • χαλκός: χαλκός (Cu) + κασσίτερος (Sn);

  • ορείχαλκος: χαλκός (Cu) + ψευδάργυρος (Zn);

  • χρυσός: χρυσός (Au) + χαλκός (Cu) ή ασήμι (Ag).

Μοριακή αναπαράσταση μεταλλικού νατρίου.
Μοριακή αναπαράσταση μεταλλικού νατρίου.

Περίληψη

  • Χημικοί δεσμοί: αλληλεπίδραση μεταξύ ατόμων που επιδιώκουν την ηλεκτρονική σταθερότητα.
  • Τύποι συνδέσμων: ιοντικό, ομοιοπολικό και μεταλλικό.
  • Κανόνας Octet: ορίζει ότι, για να είναι σταθερό το άτομο, πρέπει να έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο κέλυφος του σθένους.

λύσεις ασκήσεις

ερώτηση 1 - (Mackenzie-SP) Για να αποκτήσουν τα άτομα θείου και καλίου ηλεκτρονική διαμόρφωση ίση με εκείνη ενός ευγενούς αερίου, είναι απαραίτητο:

(Δεδομένα: ατομικός αριθμός S = 16; Κ = 19).

α) το θείο δέχεται 2 ηλεκτρόνια και το κάλιο δέχεται 7 ηλεκτρόνια.

β) το θείο δίνει 6 ηλεκτρόνια και το κάλιο δέχεται 7 ηλεκτρόνια.

γ) το θείο αποδίδει 2 ηλεκτρόνια και το κάλιο αποδίδει 1 ηλεκτρόνιο.

δ) το θείο δέχεται 6 ηλεκτρόνια και το κάλιο δίνει 1 ηλεκτρόνιο.

ε) το θείο δέχεται 2 ηλεκτρόνια και το κάλιο δίνει 1 ηλεκτρόνιο.

Ανάλυση

Εναλλακτική Ε. Δεδομένου ότι το θείο είναι στην οικογένεια 6Α ή 16, σύμφωνα με τον κανόνα οκτάδας, πρέπει να αποκτήσει 2 ηλεκτρόνια για να έχει 8 στο κέλυφος σθένους. Το κάλιο, από την άλλη πλευρά, που ανήκει στην πρώτη οικογένεια του περιοδικού πίνακα (1Α ή οικογένεια υδρογόνου), για να έχει στο στρώμα σθένους τη διαμόρφωση ενός ευγενούς αερίου, πρέπει να χάσει 1 ηλεκτρόνιο. Συνδυάζοντας 2 άτομα καλίου με 1 άτομο θείου, μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν ιοντικό δεσμό στον οποίο και τα δύο στοιχεία είναι ηλεκτρικά σταθερά.

Ερώτηση 2 - (UFF) Το μητρικό γάλα είναι μια τροφή πλούσια σε οργανικές ουσίες, όπως πρωτεΐνες, λίπη και σάκχαρα, και ορυκτές ουσίες όπως το φωσφορικό ασβέστιο. Αυτές οι οργανικές ενώσεις έχουν ως κύριο χαρακτηριστικό τους ομοιοπολικούς δεσμούς στο σχηματισμό των μορίων τους, ενώ το ορυκτό έχει επίσης έναν ιοντικό δεσμό. Ελέγξτε την εναλλακτική που παρουσιάζει σωστά τις έννοιες των ομοιοπολικών και ιοντικών δεσμών, αντίστοιχα:

α) Ο ομοιοπολικός δεσμός εμφανίζεται μόνο σε οργανικές ενώσεις.

β) Η ομοιοπολική σύνδεση γίνεται με μεταφορά ηλεκτρονίων και η ιοντική σύνδεση γίνεται με κοινή χρήση ηλεκτρονίων με αντίθετες περιστροφές.

γ) Ο ομοιοπολικός δεσμός δημιουργείται με έλξη φορτίων μεταξύ ατόμων και του ιοντικού δεσμού, με διαχωρισμό φορτίου.

δ) Ο ομοιοπολικός δεσμός δημιουργείται συνδέοντας άτομα σε μόρια και ο ιονικός δεσμός, ενώνοντας άτομα σε χημικά σύμπλοκα.

ε) Η ομοιοπολική σύνδεση γίνεται με κοινή χρήση ηλεκτρονίων και η ιοντική σύνδεση γίνεται με μεταφορά ηλεκτρονίων.

Ανάλυση
Εναλλακτική Ε.

Ας δούμε τους άλλους:

  • Εναλλακτική λύση για: λανθασμένη καθώς οι ομοιοπολικοί δεσμοί εμφανίζονται επίσης σε ανόργανες ενώσεις όπως το CO2.
  • Εναλλακτική β: λανθασμένη, καθώς οι ομοιοπολικοί δεσμοί εμφανίζονται με κοινή χρήση και ιονικοί δεσμοί με μεταφορά ηλεκτρονίων.
  • Εναλλακτική γ: Τόσο η ομοιοπολική σύνδεση όσο και η ιοντική σύνδεση συμβαίνουν μέσω της ανάγκης απώλειας ή απόκτησης ηλεκτρονίων, όχι μέσω ηλεκτροστατικής έλξης μεταξύ των πυρήνων.
  • Εναλλακτική d: Και οι δύο δεσμοί, τόσο ομοιοπολικοί όσο και ιονικοί, εμφανίζονται μέσω της ένωσης ατόμων σε ένα μόριο.

ερώτηση 3 - (PUC-MG) Ελέγξτε τον πίνακα, ο οποίος δείχνει τις ιδιότητες τριών ουσιών, Χ, Υ και Ζ, υπό συνθήκες περιβάλλοντος.

Ουσία Θερμοκρασία τήξης (c °) ηλεκτρική αγωγιμότητα Διαλυτότητα στο νερό
Χ 146

κανένας

διαλυτός
γ 1600 υψηλός αδιάλυτος
ζ 800 απλά έλιωσε ή διαλύθηκε σε νερό διαλυτός

Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις πληροφορίες, είναι σωστό να δηλώνεται ότι οι ουσίες X, Y και Z είναι, αντίστοιχα:

α) ιοντικό, μεταλλικό, μοριακό.

β) μοριακό, ιοντικό, μεταλλικό.

γ) μοριακό, μεταλλικό, ιοντικό.

δ) ιοντικό, μοριακό, μεταλλικό.

Ανάλυση

Εναλλακτική Γ.

Η ουσία Χ είναι μοριακή, ως μοριακοί δεσμοί, που ονομάζονται επίσης ομοιοπολικοί, έχουν χαμηλό σημείο βρασμού, καθώς δεν είναι η διαφορά στην ηλεκτροανητηρία μεταξύ των προσδεμάτων πολύ ψηλό. Γενικά, οι ομοιοπολικές ενώσεις δεν έχουν ηλεκτρική αγωγιμότητα και η διαλυτότητα είναι μεταβλητή.

Μπορούμε να αναγνωρίσουμε την ουσία Υ ως μεταλλική, καθώς τα μέταλλα έχουν υψηλό σημείο τήξης, είναι εξαιρετικοί ηλεκτρικοί αγωγοί και είναι αδιάλυτα στο νερό.

Τέλος, η ουσία Ζ είναι ιοντική, καθώς το σημείο τήξης είναι σχετικά υψηλό για αυτήν την ουσία, η οποία είναι συνέπεια της κρυσταλλικής διάταξης του μορίου. Όταν μια ιοντική ουσία διαλύεται σε νερό ή σε υγρή κατάσταση, έχει ελεύθερα ιόντα, γεγονός που την καθιστά αγωγιμότητα ηλεκτρονίων και υδατοδιαλυτή.

Από τη Laysa Bernardes Marques
Καθηγητής Χημείας

Γραφήματα καμπυλών διαλυτότητας

Γραφήματα καμπυλών διαλυτότητας

Όπως εξηγείται στο κείμενο Κορεσμός Λύσεων, τα χημικά διαλύματα σχηματίζονται με τη διάλυση του α...

read more
Κάρβουνο. Άνθρακας - ένας τύπος άνθρακα

Κάρβουνο. Άνθρακας - ένας τύπος άνθρακα

Πάνω από εκατομμύρια χρόνια, το ξύλο υποβάλλεται σε διαδικασία απολίθωσης, κατά την οποία αυξάνετ...

read more
Ακετυλοσαλικυλικό οξύ (ASA). Aspirin® ή Acetylsalicylic Acid

Ακετυλοσαλικυλικό οξύ (ASA). Aspirin® ή Acetylsalicylic Acid

Ασπιρίνη®, το πιο χρησιμοποιημένο φάρμακο παγκοσμίως, είναι ένα αναλγητικό (καταπολέμηση του πόνο...

read more