原子間リンクの特性とタイプ
の リンク 原子間 分子を生成するために原子間に形成される化学結合.
今日の科学者たちは一般的に電子は原子核の周りを回転しないことに同意しますが、歴史を通して各電子は別々の層の原子の原子核の周りを周回すると考えられていました.
今日、科学者たちは、電子が原子の特定の領域にホバリングして軌道を形成しないという結論に達しました、しかし、原子価殻はまだ電子の利用可能性を記述するために使われています.
Linus Paulingは、 "Isaac Newton"、 "EtienneFrançoisGeoffroy"、 "Edward Frankland"、そして特に "Gilbert N. Lewis"からアイデアを集めた本「化学結合の性質」を書いて、化学結合の現代的な理解に貢献しました。.
その中で、彼は量子力学の物理学を化学結合が作られるときに起こる電子的相互作用の化学的性質と結びつけました.
ポーリングの研究は、真のイオン結合と共有結合が結合スペクトルの末端に位置していること、そしてほとんどの化学結合はそれらの両極端の間に分類されていることを証明することに焦点を当てていた。.
ポーリングはまた、リンクに含まれる原子の電気陰性度によって支配されるリンクタイプのモバイルスケールを開発しました。.
現代の化学結合の理解に対するポーリングの多大な貢献により、彼は「化学結合の性質の研究とその複雑な物質構造の解明への応用」に対して1954年のノーベル賞を受賞しました。
生物は原子で構成されていますが、ほとんどの場合、それらの原子は個々に浮遊しているだけではありません。代わりに、彼らは通常他の原子(または原子のグループ)と相互作用しています.
例えば、原子は強い結合によって結合され、そして分子または結晶に組織化され得る。あるいは、それらは他の原子と一時的に弱い結合を形成する可能性があります。.
分子を結合する強い結合と一時的なつながりを生み出す弱い結合の両方が、私たちの体の化学的性質と生命そのものの存在にとって不可欠です。.
原子は可能な限り最も安定したパターンにそれら自身を組織化する傾向があります、それは彼らが彼らの最も外側の電子軌道を満たすか、または満たす傾向があることを意味します.
それらは他の原子と結合してまさにそれをします。分子として知られる集合体の中で原子を一緒に保持する力は化学結合として知られています.
原子間化学結合の種類
メタリックリンク
金属結合は、純粋な金属物質の中で原子を結合する力です。そのような固体は、密集した原子で構成されています。.
ほとんどの場合、各金属原子の最も外側の電子層は、多数の隣接原子と重なり合っている。.
結果として、原子価電子はある原子から別の原子へと連続的に移動し、特定の原子のペアとは関連付けられません(Encyclopaedia Britannica、2016)。.
金属は、電気を通す能力、低いイオン化エネルギー、低い電気陰性度など、ユニークないくつかの性質を持っています(つまり、それらは容易に電子をあきらめる、つまり陽イオンです)。.
その物理的性質は、光沢のある(明るい)外観を含み、そして可鍛性および延性である。金属は結晶構造を有する。しかし、金属も展性と延性です.
1900年代、PaulDrüdeは金属を原子核(原子核=正の核+電子の内層)と原子価電子の混合物としてモデル化することによって電子の電子理論を思いつきました。.
このモデルでは、価電子は自由、非局在、可動であり、特定の原子と結合していない(Clark、2017)。.
イオン結合
イオン結合は本質的に静電的です。それらは、クーロン相互作用により、正電荷を持つ要素が負電荷を持つ要素と結合するときに発生します。.
低いイオン化エネルギーを有する元素は電子を容易に失う傾向があり、一方高い電子親和力を有する元素はイオン結合カチオンを形成するものであるカチオンおよびアニオンをそれぞれ生成する電子を得る傾向がある。.
イオン結合を示す化合物は、正電荷と負電荷のイオンが互いに近接して振動するイオン結晶を形成しますが、必ずしも正イオンと負イオンの間に直接的な1-1相関があるとは限りません。.
イオン結合は、典型的には、水素化、または化合物への水の添加によって破壊され得る(Wyzant、Inc.、S.F.)。.
イオン結合によって一緒に保持されている物質(塩化ナトリウムなど)は、それらが水に溶解するときなど、外力がそれらに作用するとき、一般に真の荷電イオンに分離することができる。.
さらに、固体形態では、個々の原子は個々の隣接原子によって引き付けられるのではなく、各原子の核と隣接する価電子との間の静電相互作用によって互いに引き合う巨大なネットワークを形成する。.
隣接する原子間の引力により、イオン性固体にイオングリッドと呼ばれるきわめて規則正しい構造が与えられ、反対の電荷を持つ粒子が互いに整列して強固に結合した剛直な構造を作り出します(Anthony Capri、2003)。.
共有結合
共有結合は、電子対が原子によって共有されているときに生じる。原子は他の原子と共有結合して安定性を増します。これは完全な電子層を形成することによって得られます。.
最も外側の(価数)電子を共有することによって、原子は電子の外側の層を埋め、安定性を得ることができます。.
原子は共有結合を形成するときに電子を共有すると言われているが、それらは通常電子を等しく共有しない。同じ元素の2つの原子が共有結合を形成する場合にのみ、共有電子は実際には原子間で等しく共有されます。.
異なる元素の原子が共有結合を介して電子を共有すると、電子はより大きな電気陰性度を有する原子に向かってより多く引き寄せられ、極性共有結合が生じる。.
イオン性化合物と比較した場合、共有結合化合物は通常、より低い融点および沸点を有し、水中に溶解する傾向が少ない。.
共有結合化合物は、気体、液体、または固体の状態である可能性があり、電気または熱をよく伝導しない(Camy Fung、2015)。.
水素ブリッジ
水素結合または水素結合は、電気陰性元素に結合した水素原子と他の電気陰性元素との間の弱い相互作用である.
水素を含む極性共有結合(例えば、水分子中のO-H結合)では、結合電子が他の元素に向かってより強く引っ張られるため、水素はわずかに正電荷を帯びます。.
このわずかな正電荷のために、水素はあらゆる隣接する負電荷によって引き寄せられるだろう(Khan、S.F.)。.
ファンデルワールスのリンク
それらは、気体中、液化および固化気体中、そしてほとんどすべての有機および固体液体中で中性分子を互いに引き付ける比較的弱い電気力です。.
この力はオランダの物理学者Johannes Diderik van der Waalsに因んで命名され、1873年に実際の気体の性質を説明するための理論の開発においてこれらの分子間力を仮定した(EncyclopædiaBritannica、2016)。.
ファンデルワールス力は、分子間の分子間力の引力を定義するために使用される一般用語です。.
ファンデルワールス力には2種類あります。弱いロンドン分散力と、より強い双極子 - 双極子力です(Kathryn Rashe、2017)。.
参考文献
- アンソニーカプリ、A。D.(2003). 化学結合:化学結合の性質. visionlearningから取得しましたvisionlearning.com
- Camy Fung、N. M.(2015年8月11日). 共有結合. chem.libretextsから取得しましたchem.libretexts.org
- Clark、J.(2017年2月25日). 金属接合. chem.libretextsから取得しましたchem.libretexts.org
- ブリタニカ百科事典(2016年4月4日). 金属ボンド. ブリタニカから撮影britannica.com.
- ブリタニカ百科事典(2016年3月16日). ファンデルワールス軍. ブリタニカから撮影britannica.com
- Kathryn Rashe、L. P.(2017年3月11日). ファンデルワールス軍. chem.libretextsから取得しましたchem.libretexts.org.
- カーン、S。(S.F.). 化学結合. khanacademyから撮ったkhanacademy.org.
- Martinez、E.(2017年4月24日). 原子結合とは? sciencing.comから撮った.
- ワイザント社(S.F.). ボンド. wyzantから撮ったwyzant.com.