Hlavní typy chemických vazeb: proč a jak se tvoří

Zákony, kterými se látky mění, dlouho zůstaly pro člověka nevyřešené tajemství. Klasická teorie interatomických vazeb byla navržena spíše pozdě - v roce 1916. Od té doby se názory vědců vyvíjely. V zásadě od té doby nebylo objeveno nic nového a nyní každý žák zná ty typy chemických vazeb, které se alespoň snaží učit. Z tohoto poznání by někteří vědci středověku prodávali duši.

Existují tedy základní typy chemických vazeb a další slabé interakce. Někdy se však stávají důležitými, například při tvorbě struktury proteinu. Základní typy chemické vazby zahrnují kovalentní, i iontovou a kovovou.

Začněme kovalentní. Právě pro ně Gilbert Lewis navrhl svou první klasickou teorii chemické vazby. Jaká je myšlenka tohoto vědce, dosavadní? Kovalentní vazba je vytvořena, protože vázaná forma v systému atomů vytváří méně energie než atomy jeden po druhém. A to je důležité v chemii. Každý systém se snaží zbavit maximálního množství energie. Během tvorby kovalentní vazby přispívá každý z kombinujících se atomů ke tvorbě sloučeniny. Tak, vnější elektronické úrovni ukazuje se, že částice s negativním nábojem "běžně používají".

Typy chemických vazeb jsou rozděleny do podtypů. Například kovalentní vazba je často nepolární - například mezi atomy identického chemického prvku. Tak se tvoří molekuly plynů, jako je dusík, fluor, vodík. Elektronický pár "ve společném vlastnictví" je geometricky přibližně ve středu. Ačkoli to je těžké mluvit, protože výzkum ukazuje, že je téměř nemožné předpovědět cestu elektronu.

Další věc je spojení mezi atomy různých chemických prvků. Například ve vazbě mezi atomy fluoru a vodíku jsou celkové páry prostorově blíže k jednomu z atomů, totiž k fluoru. Toto spojení má polární jméno.

Ale ne vždy atomy "upřímně přispívají rovnými" při tvorbě příspěvků. Stává se také, že jeden z atomů poskytuje dva elektrony najednou a druhý - oběžnou dráhu pro tento pár, která jde do obecného použití. Jak pojmenovat povahu této směsi? Donor-akceptor typu připojení. Amonný ion může být dobrým příkladem. Tři atomy vodíku se účastní běžných polárních kovalentních vazeb a zbývající volný pár elektronů dusíku se může přenést do sdíleného použití s ​​jiným atomem vodíku. Přesto je takové spojení považováno za kovalentní, protože mezi atomy jsou umístěny oblasti s vysokou elektronovou hustotou.

Jaké další typy chemických vazeb existují? Existuje iontová vazba mezi částicemi, které mají různé náboje. Síla přitažlivosti prvky tohoto spojení závisí pouze na vzdálenosti, která je odděluje, a na orientaci - nezávisí. Kde najdete taková spojení? Za prvé, u krystalických látek - zásad, karbidů, solí, nitridů, základní oxidy. Pokud jsou kation a anion podobné velikosti, pak se vazba stává zvláště stabilní. Někteří chemici mají tendenci považovat tento typ spojení za extrémní případ polárního kovalentního. Ale toto je kontroverzní otázka, protože elektronová hustota stále ještě plně neaplikuje negativně nabitý kation.

Kovová vazba je obvykle velmi odlišná od jiných typů chemických vazeb. Protože to není jen unikátní chemikálie, ale také jedinečný fyzický jev. Faktem je, že elektrony tvoří všechny atomy při tvorbě vazby. A jejich směrový pohyb vysvětluje možnost vysoké elektrické vodivosti kovů. Takže každý atom v mřížkovém místě přispívá k chemické vazbě.

Jak bylo z výše uvedeného popisu zřejmé, typy chemických vazeb se liší podle principu jejich vzniku.