“קשר כימי "היה מונח ששימש לראשונה גילברט ניוטון לואיס בשנת 1920 במאמר כדי להסביר מדוע שאטומים נדבקים יחד ליצירת חומרים וגם מדוע הם נדבקים יחד על אלפי שנים.
האטומים של רוב היסודות הכימיים שהיו ידועים עד כה ורשומים בטבלה המחזורית אינם מופיעים בצורה מבודדת בטבע. רוב החומרים הקיימים בחיי היומיום שלנו הם חומרים שיכולים להיות פשוטים (המורכבים מאטומים של יסוד כימי אחד בלבד) או מרוכבים (בעלי אטומים של שני יסודות כימיים או יותר הרבה הבדלים).
הסיבה לכך היא שלאטומים יכולת ליצור קשרים כימיים עם אטומים אחרים, שיכולים להיות אותו יסוד או יסודות שונים. קשרים אלה חזקים כל כך שללא כל השפעה חיצונית, ברוב המקרים האטומים יישארו מחוברים כפי שהם.
מפת חשיבה: אג"ח כימיות
* להורדת מפת החשיבה ב- PDF, לחץ כאן!
לדוגמא, לא מקובל למצוא אטום חמצן חופשי בטבע; עם זאת, אנו מוצאים כמה חומרים שבהם הוא נראה מחובר לאטומים אחרים. דוגמה לחומר פשוט הוא גז חמצן בו כל מולקולה נוצרת על ידי שני אטומי חמצן קשורים (O2); ואילו דוגמא לחומר מרוכב הם מים, כאשר לכל מולקולה שני אטומי מימן קשורים לאטום חמצן (H2O).
האלמנטים היחידים שנמצאים מבודדים ביציבות בטבע הם
גזים אציליםכלומר, מרכיבי המשפחה 18 של הטבלה המחזורית (הוא, נה, אר, Kr, Xe ו- Rn). המשותף לכל היסודות הללו הוא שיש להם שמונה אלקטרונים בקליפת האלקטרונים האחרונה (שכבת הערכיות), למעט הליום (He), שיש לה מעטפת אלקטרונים אחת בלבד (שכבת K) ולכן היא מחזיקה בשני אלקטרונים, שזה המספר המרבי האפשרי של אלקטרונים בזה שִׁכבָה.לפיכך, גילברט נ. לואיס וגם המדען ווטר קוסל הגיעו למסקנה האטומים של היסודות האחרים נקשרים לשמונה אלקטרונים (או שניים, אם יש לך רק את מעטפת K) וכך להתייצב. זה נוצר, אם כן, ה תורת הערכיות האלקטרונית, המציין כמה קשרים כימיים יוצר האטום של יסוד, בהתבסס על הרעיון המוסבר.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
לָכֵן, אטומים יוצרים קשרים כימיים, המבקשים לאבד, לצבור או לחלוק אלקטרונים של קליפות ערכיות עד שהם מגיעים לתצורה של הגז האצילי הבא.תיאוריה זו נקראה גם כן חוק האוקטט.
לדוגמא, חמצן הוא דו-ערכי מכיוון שיש לו שישה אלקטרונים בקליפת הערכיות שלו. לכן, עליו לקבל שני אלקטרונים נוספים כדי שיהיה להם תצורה של ניאון הגז האצילי (Ne), כלומר עם שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות, שבמקרה זה היא מעטפת L. במקרה של גז החמצן והמים שהוזכרו, יש לנו את הדברים הבאים:
מולקולות חמצן ומים הנוצרות על ידי קשרים קוולנטיים
שימו לב שבמקרה הראשון (גז חמצן - O2), כל אטום חמצן חולק שני אלקטרונים, לשניהם שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות. משמעות הדבר היא כי א קשר כפול (שני קשרים בו זמנית בין שני אטומים).
במקרה של מים, כל אחד משני אטומי המימן חולק אלקטרון עם אטום החמצן המרכזי ו כולם יציבים (לחמצן יש שמונה אלקטרונים בקליפת הערכיות ולכל מימן שני אלקטרונים). כאן גם נוצרים שני חיבורים פשוטים.
סוג זה של קשר כימי, בו כל האטומים צריכים לקבל אלקטרונים (מימן, לא מתכות וחצי מתכות) ובו האלקטרונים משותפים בזוגות, נקרא קשר קוולנטי.
אך ישנם שני סוגים נוספים של קשרים כימיים:
(1) קשר יוני → יש העברה סופית של אלקטרונים מאטום אחד למשנהו. סוג זה של קשירה מתרחש בין אטומי מתכת (שיש להם נטייה לאבד אלקטרונים להישאר אטומי מימן, לא מתכות וחצי מתכות (שיש להם נטייה לצבור אלקטרונים להישאר יַצִיב).
דוגמה לכך היא נתרן כלורי (NaCl - מלח שולחן) כאשר הנתרן הוא מתכת שיש לה נטייה לאבד אלקטרון, ואילו כלור הוא לא מתכת שיש לה נטייה לזכות באלקטרון. לפיכך, נתרן תורם(חץ אדום)אלקטרון לכלור, ויוצר מלח, חומר יציב מאוד. מאז שהם בוגרים (חץ שחור) יונים, שהם מינים כימיים עם מטענים מנוגדים (+ ו -), יון אחד מושך אחר בקרבת מקום ואשכולות יוניים נוצרים עם מספר עצום של יונים, וכך גם הגבישים במלח שולחן.
היווצרות של נתרן כלורי באמצעות קשר יוני
(2) חיבור מתכת → זו תיאוריה כי מתכות (כגון אלומיניום, זהב, כסף, נחושת וכו ') נוצרות על ידי מקבץ של אטומי נויטרונים ו קטיונים המוחזקים על ידי מעין "ענן" של אלקטרונים חופשיים (אלקטרונים שאבדו ביצירת קטיונים מְצוּטָט). ענן (או ים) אלקטרונים זה ישמש כקשר מתכתי שיחזיק את האטומים זה לזה.
לפרטים נוספים על סוגים אלה של קשרים כימיים, כמו גם על כלל האוקטט, קרא את המאמרים הקשורים להלן.
מפת חשיבה מאת ויקטור ריקרדו פרריירה
מורה לכימיה
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
כִּימִיָה
קשר יוני, סידורים בין תרכובות יוניות, מצרפי יונים, נתרן כלורי, מלח שולחן, חומר יוני, כוחות משיכה אלקטרוסטטיים, אניוני כלוריד, קטיוני נתרן, ממסים קוטביים, יונים חיוביים, קטיונים, יונים שליליים, אניונים.
