Wiązania chemiczne to siły, które utrzymują atomy razem w cząsteczkach i związkach. Istnieją przede wszystkim trzy rodzaje wiązań chemicznych – jonowe, kowalencyjne i metaliczne. Każdy rodzaj wiązania obejmuje inny podział lub transfer elektronów między atomami. W tym artykule skupimy się na dwóch najpopularniejszych typach – wiązaniach jonowych i kowalencyjnych – i zbadamy, jak je zidentyfikować.
Kiedy mamy do czynienia z wiązaniem kowalencyjnym?
Wiązanie kowalencyjne powstaje, gdy dwa atomy dzielą jedną lub więcej par elektronów. Zazwyczaj występuje między atomami niemetali, które mają podobną elektroujemność. Elektroujemność jest miarą tego, jak silnie atom przyciąga do siebie elektrony. Gdy dwa atomy mają podobną elektroujemność, będą równo dzielić się elektronami, tworząc niepolarne wiązanie kowalencyjne. Jeśli jednak różnica elektroujemności między dwoma atomami jest znaczna, jeden atom staje się bardziej elektroujemny niż drugi, co prowadzi do utworzenia polarnego wiązania kowalencyjnego.
Z czego składa się wiązanie kowalencyjne?
Wiązanie kowalencyjne składa się z dwóch wspólnych elektronów i pary elektronów należących do każdego z dwóch atomów. Współdzielenie elektronów między dwoma atomami skutkuje powstaniem stabilnej cząsteczki o niższej energii potencjalnej niż jej atomy składowe. Siła wiązania kowalencyjnego zależy od liczby współdzielonych elektronów i odległości między jądrami dwóch atomów.
Jaka jest definicja wiązania jonowego?
Wiązanie jonowe powstaje, gdy elektrony są przenoszone z jednego atomu na drugi. Powoduje to powstawanie dodatnio i ujemnie naładowanych jonów. Dodatnio naładowany jon jest tworzony przez atom, który traci elektrony, podczas gdy ujemnie naładowany jon jest tworzony przez atom, który zyskuje elektrony. Dwa przeciwne ładunki przyciągają się wzajemnie, prowadząc do utworzenia wiązania jonowego.
Jak rozpoznać wiązanie jonowe i kowalencyjne?
Jednym ze sposobów identyfikacji wiązania jonowego jest sprawdzenie różnicy elektroujemności między dwoma atomami. Jeśli różnica jest większa niż 1,7, prawdopodobnie powstaje wiązanie jonowe. Z drugiej strony, jeśli różnica elektroujemności jest mniejsza niż 1,7, prawdopodobnie powstaje wiązanie kowalencyjne.
Innym sposobem identyfikacji wiązania jonowego jest przyjrzenie się właściwościom fizycznym związku. Związki jonowe mają zwykle wysokie temperatury topnienia i wrzenia i są zazwyczaj krystalicznymi ciałami stałymi w temperaturze pokojowej. Z kolei związki kowalencyjne mają zwykle niższe temperatury topnienia i wrzenia i są zazwyczaj gazami lub cieczami w temperaturze pokojowej.
Jakie są rodzaje wiązań?
Oprócz wiązań jonowych i kowalencyjnych, innym rodzajem wiązań chemicznych są wiązania metaliczne. Wiązania metaliczne występują między atomami metali, w których najbardziej zewnętrzne elektrony mogą swobodnie poruszać się po całej sieci metalowej. Powoduje to powstanie morza elektronów, które utrzymują jony metalu razem.
Podsumowując, zrozumienie różnych typów wiązań chemicznych ma kluczowe znaczenie dla przewidywania właściwości cząsteczek i związków chemicznych. Określenie, czy wiązanie jest jonowe czy kowalencyjne, można wykonać poprzez zrozumienie różnicy elektroujemności między dwoma atomami, a także właściwości fizycznych związku. Rozumiejąc różne rodzaje wiązań, możemy lepiej zrozumieć otaczający nas świat.
Wiązanie chemiczne powstaje, gdy dwa lub więcej atomów dzieli się, oddaje lub pobiera elektrony w celu osiągnięcia stabilnej konfiguracji elektronowej i obniżenia ich poziomu energetycznego. Rodzaj utworzonego wiązania chemicznego zależy od różnicy elektroujemności między zaangażowanymi atomami.