Kovalentne side toimub kahe mittemetalli vahel, metalliline side toimub kahe metalli vahel ja iooniline side toimub metalli ja mittemetalli vahel. Kovalentsed sidemed hõlmavad elektronide jagamist, samas kui metallilistel sidemetel on tugevad atraktsioonid ja ioonsetes sidemetes toimub elektronide ülekandmine ja vastuvõtmine valentskestast.
Aatomi kleepuv omadus, et korraldada end kõige stabiilsemas mustris, täites nende äärepoolseimad elektronid orbiidil. See aatomite kooslus moodustab molekulid, ioonid või kristallid ja seda nimetatakse keemiliseks sidemeks.
Nende tugevuse alusel on kahte tüüpi keemilisi sidemeid: need on primaarsed või tugevad sidemed ning sekundaarsed või nõrgad sidemed. Primaarsed sidemed on kovalentsed, metallilised ja ioonilised sidemed, sekundaarsed sidemed on aga dipool-dipool-interaktsioonid, vesiniksidemed jne.
Pärast kvantmehaanika ja elektronide kasutuselevõttu esitati keemilise sidumise idee 20. sajandil. Keemilise sidumise üle arutledes saab teadmisi molekuli kohta. Molekulid on ühendi väikseim ühik ja pakuvad teavet ühendite kohta.
Kolme tüüpi võlakirjade erinevuse esiletoomiseks teeme lühikese kirjelduse all ülevaate nende olemusest.
Võrdlusdiagramm
| Võrdluse alus | Kovalentne võlakiri | Metalliline võlakiri | Iooniline võlakiri |
|---|---|---|---|
| Tähendus | Kui kahe positiivselt laetud tuuma ja jagatud elektronide paari vahel on tugev atraktsioonide elektrostaatiline jõud, nimetatakse seda kovalentseks sidemeks. | Kui katiooni või aatomite ja delokaliseeritud elektronide vahel on kahe metalli geomeetrilises paigutuses tugev atraktsioonide elektrostaatiline jõud, nimetatakse seda metalliliseks sidemeks. | Kui katiooni ja elementide aniooni (kaks vastassuunas laetud iooni) vahel on tugev elektrostaatiline tõmbejõud, nimetatakse seda ioonsidemeks. See side moodustatakse metalli ja mittemetalli vahel. |
| Olemasolu | Olemas tahkete ainete, vedelike ja gaasidena. | Olemas ainult tahkes olekus. | Need on olemas ka ainult tahkes olekus. |
| Toimub vahemikus | Kahe mittemetalli vahel. | Kahe metalli vahel. | Mittemetall ja metall. |
| Kaasab | Elektronide jagamine valentskestas. | Atraktsioon metallide võres esinevate delokaliseeritud elektronide vahel. | Elektronide ülekandmine ja vastuvõtmine valentskestast. |
| Juhtivus | Väga madal juhtivus. | Kõrge soojus- ja elektrijuhtivus. | Madal juhtivus. |
| Kõvadus | Need pole eriti kõvad, ehkki erandid on räni, teemant ja süsinik. | Need pole rasked. | Need on kristalse olemuse tõttu rasked. |
| Sulamis- ja keemistemperatuurid | Madal. | Kõrge. | Kõrgemal. |
| Painduvus ja paindlikkus | Need on mitte vormitavad ja mitte elastsed. | Metallilised sidemed on tempermalmist ja elastsed. | Ioonilised sidemed on ka mitte vormitavad ja mitte elastsed. |
| Võlakiri | Nad on suuna side. | Side on suunamata. | Suunatu. |
| Võlakirja energia | Kõrgem kui metalliline side. | Madalam kui kaks muud sidet. | Kõrgem kui metalliline side. |
| Elektronegatiivsus | Polaarne kovalent: 0, 5-1, 7; Mittepolaarne <0, 5. | Pole saadaval. | > 1, 7. |
| Näited | Teemant, süsinik, ränidioksiid, vesinikgaas, vesi, lämmastiku gaas jne. | Hõbe, kuld, nikkel, vask, raud jne. | NaCl, BeO, LiF jne. |
Määratlus kovalentsed võlakirjad
Kovalentset sidet täheldatakse perioodilisustabelist paremale jäävas elemendis, mis on mittemetallid. Kovalentsed sidemed hõlmavad elektronide jagamist aatomite vahel. Jagatud elektroni sidumine loob uue orbiidi mõlema aatomi tuumade ümber, mida nimetatakse molekuliks.
Aatomi kahe tuuma vahel on tugevad elektrostaatilised atraktsioonid ja side moodustub siis, kui koguenergia on sideme ajal väiksem kui energia, mis oli varem üksikute aatomite või läheduses asuvate elektronegatiivsete väärtustena.
Kovalentsed sidemed on tuntud ka kui molekulaarsed sidemed. Lämmastik (N2), vesinik (H2), vesi (H2O), ammoniaak (NH3), kloor (Cl2), fluor (F2) on mõned näited ühenditest, millel on kovalentsed sidemed. Elektronide jagamine võimaldab aatomitel saada stabiilse välimise elektronkesta kestuse konfiguratsiooni.
Kovalentseid sidemeid on kahte tüüpi: polaarsed ja mittepolaarsed . See jaotus põhineb elektronegatiivsusel, kuna mittepolaarsete sidemete korral jagavad aatomid võrdset arvu elektrone, kuna aatomid on identsed ja nende elektronegatiivsuse erinevus on väiksem kui 0, 4.
Näiteks vesi, mille valem on H2O, on selles kovalentne side iga vesiniku ja hapniku molekuli vahel, kus vesiniku ja hapniku vahel on kaks elektroni jaotatud üks, mõlemast üks.
Vesiniku molekulina sisaldab H2 kahte vesiniku aatomit, mis on seotud kovalentse sidemega hapnikuga. Need on atraktiivsed jõud aatomite vahel, mis esinevad elektronide kõige välimisel orbiidil.
Metalliliste võlakirjade määratlus
Keemilise sideme tüüp, mis moodustub metallide, metalloidide ja sulamite vahel. Side moodustatakse positiivselt laetud aatomite vahel, kus elektronide jagamine toimub katioonide struktuurides. Neid peetakse soojuse ja elektri headeks juhtideks.
Seda tüüpi liiguvad valentselektronid pidevalt ühelt aatomilt teisele, kuna iga metalli aatomi elektronide välimine kest kattub naaberaatomitega. Nii võime öelda, et metallis liiguvad valentselektronid kogu ruumi vältel pidevalt iseseisvalt ühest kohast teise.
Valentsuselektronite delokaliseerunud või vabade elektronide olemasolu tõttu jõudis Paul Drude 1900. aastal nimele " elektronide meri ". Metallide mitmesugused omadused on; neil on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur, nad on vormitavad ja kõrgtugevad, hea elektrijuhtivusega, tugevate metalliliste sidemetega ja madala lendumisega.
Iooniliste sidemete määratlus
Ioonsidemeid defineeritakse kui sidemeid positiivse ja negatiivse iooni vahel, millel on tugev elektrostaatiline tõmbejõud . Ioonsidemeid nimetatakse ka elektrovalentseks sidemeks. Aatomit, mis võidab või kaotab ühe või mitu elektroni, nimetatakse iooniks. Elektrone kaotav aatom saavutab positiivse laengu ja seda nimetatakse positiivseks iooniks, samal ajal kui elektronid võitav aatom saavutab negatiivse laengu ja seda nimetatakse negatiivseks iooniks.
Seda tüüpi sidumisel tõmmatakse positiivsed ioonid negatiivsete ioonide poole ja negatiivsed ioonid positiivsete ioonide poole. Nii võime öelda, et vastasioonid meelitavad üksteist ja nagu ioonid tõrjuvad. Niisiis, vastassuunalised ioonid tõmbavad üksteist kokku ja moodustavad ioonsideme ioonide vahelise elektrostaatilise tõmbejõu olemasolu tõttu.
Enamiku välimise orbiidi metallidel on ainult mõned elektronid, seetõttu saavutavad metallid selliste elektronide kaotamisel väärisgaasi konfiguratsiooni ja vastavad okteeti reeglile. Kuid teisest küljest on mittemetallide valentskestal ainult 8 elektronit ja seetõttu saavutavad nad elektronide aktsepteerimisel väärisgaasi konfiguratsiooni. Ioonsideme kogu netotasu peab olema null . Elektroteraapia reegli täitmiseks võib elektronide vastuvõtmine või annetamine olla suurem kui üks.
Võtame levinud näite naatriumkloriidist (NaCl), kus naatriumi kõige välimisel orbiidil on üks elektron, klooril aga äärepoolseimas kestas on seitse elektroni.
Kloor vajab okteti lõpuleviimiseks ainult ühte elektroni. Kui kaks aatomit (Na ja Cl) on üksteise lähedale paigutatud, anneerib naatrium oma elektroni klooriks. Seega ühe elektroni kaotamise korral muutub naatrium positiivselt laetud ja ühe elektroni vastuvõtmisel kloor laeb negatiivselt ja muutub kloriidiiooniks.
Peamised erinevused kovalentsete, metalliliste ja ioonsete sidemete vahel
Allpool on toodud punktid, mis eristavad kolme tüüpi tugevaid või esmaseid võlakirju:
- Kovalentseid sidemeid võib öelda siis, kui kahe positiivselt laetud tuuma ja jagatud elektronide paari vahel on atraktsioonide tugev elektrostaatiline jõud. Kuigi metallilistel sidemetel on katiooni või aatomite ja delokaliseeritud elektronide vahel kahe elektromeetri geomeetrilises paigutuses tugev atraktsioonide elektrostaatiline jõud. Kui katiooni ja elementide aniooni (kaks vastassuunas laetud iooni) vahel on tugev elektrostaatiline tõmbejõud, nimetatakse ioonsidemeks ja see moodustub metalli ja mittemetalli vahel.
- Kovalentne side eksisteerib tahkete ainete, vedelike ja gaaside, metalliliste ja ioonsete sidemete olemasolul ainult tahkes olekus.
- Kovalentsed sidemed tekivad kahe mittemetalli vahel, metallilised sidemed on kahe metalli vahel, ioonseid aga mittemetallide ja metalli vahel.
- Kovalentsed sidemed hõlmavad elektronide ühiskasutust valentsuskestas, metallilised sidemed on atraktsioon metallide võres esinevate delokaliseeritud elektronide vahel ja ioonilisi sidemeid nimetatakse elektronide teisaldamiseks ja vastuvõtmiseks valentskestast.
- Juhtivus on madal kovalentsete ja ioonsete sidemete korral, kuigi kõrge metalliliste sidemete korral.
- Kovalentsed sidemed ei ole väga kõvad, ehkki erandiks on räni, teemant ja süsinik, isegi metallilised sidemed pole kõvad, kuid ioonilised sidemed on kristalse olemuse tõttu kõvad.
- Kovalentse sideme sulamis- ja keemistemperatuur on madal, erinevalt kõrgema metallisideme ja ioonse sidemega.
- Metallilised sidemed on vormitavad ja elastsed, samal ajal kui kovalentsed ja ioonilised sidemed on mitte vormitavad ja mitte-elastsed.
- Bondienergia on kõrgem kovalentsetes ja ioonsetes sidemetes kui metallisidemetes.
- Kovalentsete sidemete näideteks on teemant, süsinik, ränidioksiid, vesinikgaas, vesi, lämmastiku gaas jne., Hõbe, kuld, nikkel, vask, raud jne on näiteks metallsidemed ja NaCl, BeO, LiF jne. on ioonsidemete näited.
Sarnasused
- Neil kõigil on atraktsioonide elektrostaatiline jõud, mis muudab sidemed tugevamaks.
- Nad ühendavad ühe aatomi teisega.
- Aatomite vahelise sideme saamisel saadakse stabiilne ühend.
- Kõigil kolmel liimimisliigil on erinevad omadused, siis originaaldetailid.
Järeldus
Selles sisus uurisime erinevaid tugevate sidemete tüüpe ja nende erinevaid omadusi, mille järgi need erinevad. Kuigi neil on ka teatud sarnasusi. Nende sidemete uurimine on nende tuvastamiseks hädavajalik ning suudab neid hoolikalt ja vajaduse korral kasutada.
