Ciri-ciri dan Jenis Pautan Interatomic

The pautan interatomik adalah ikatan kimia yang terbentuk di antara atom-atom untuk menghasilkan molekul. 

Walaupun pada hari ini saintis umumnya bersetuju bahawa elektron tidak berputar di sekeliling nukleus, sepanjang sejarah ia dianggap bahawa setiap elektron mengorbit di sekeliling nukleus atom dalam lapisan yang berasingan.

Pada masa kini, para saintis telah sampai pada kesimpulan bahawa elektron berlegar di kawasan tertentu atom dan tidak membentuk orbit, namun, shell valence masih digunakan untuk menggambarkan ketersediaan elektron.

Linus Pauling menyumbang kepada pemahaman moden ikatan kimia secara bertulis buku "Sifat ikatan kimia" di mana dia mengumpul idea daripada Sir Isaac Newton, Étienne François Geoffroy, Edward Frankland dan terutamanya Gilbert N. Lewis.

Di dalamnya, beliau mengaitkan fizik mekanik kuantum dengan sifat kimia interaksi elektronik yang berlaku apabila bon kimia dibuat.

Kerja Pauling memberi tumpuan kepada penubuhan bon ionik dan ikatan kovalen sejati yang terletak di hujung spektrum yang mengikat, dan bahawa kebanyakan ikatan kimia diklasifikasikan di antara ekstrem tersebut..

Pauling juga membangunkan jenis pautan mudah alih yang dikawal oleh elektronegativiti atom-atom yang terlibat dalam pautan tersebut.

Pauling sumbangan besar kepada pemahaman moden kita ikatan kimia yang membawa kepada memberinya Hadiah Nobel 1954 untuk "penyelidikan ke dalam sifat ikatan kimia dan permohonan kepada penerangan mengenai struktur bahan-bahan yang kompleks."

Makhluk hidup terdiri daripada atom, tetapi dalam kebanyakan kes, atom-atom itu tidak hanya terapung secara individu. Sebaliknya, mereka biasanya berinteraksi dengan atom lain (atau kumpulan atom).

Sebagai contoh, atom boleh dihubungkan oleh ikatan yang kuat dan diorganisasikan ke dalam molekul atau kristal. Atau mereka boleh membentuk bon yang sementara, lemah dengan atom-atom lain yang melanda mereka.

Kedua-dua ikatan yang kuat yang mengikat molekul dan ikatan lemah yang mewujudkan sambungan sementara adalah penting untuk kimia badan kita dan untuk kewujudan kehidupan itu sendiri.

Atom cenderung untuk mengatur diri mereka ke dalam pola yang paling stabil mungkin, yang bermaksud mereka mempunyai kecenderungan untuk mengisi atau mengisi orbit elektron terluar mereka.

Mereka menyertai atom-atom lain untuk berbuat demikian. Daya yang memegang atom bersama dalam koleksi yang dikenali sebagai molekul dikenali sebagai ikatan kimia.

Jenis-jenis ikatan kimia interatomik

Pautan metalik

Ikatan logam adalah daya yang memegang atom bersama dalam bahan logam tulen. Pepejal sedemikian terdiri daripada atom yang kemas.

Dalam kebanyakan kes, lapisan elektron paling luar bagi setiap atom logam bertindih dengan sebilangan besar atom jiran.

Sebagai akibatnya, elektron valensi bergerak secara berterusan dari satu atom ke yang lain dan tidak dikaitkan dengan mana-mana sepasang atom tertentu (Encyclopædia Britannica, 2016).

Logam mempunyai beberapa sifat yang unik, seperti keupayaan untuk menjalankan elektrik, tenaga pengionan yang rendah dan elektronegativity yang rendah (jadi mereka dengan mudah melepaskan elektron, iaitu kation).

Ciri-ciri fizikalnya termasuk penampilan berkilat (cerah), dan mudah dibentuk dan mulur. Logam mempunyai struktur kristal. Walau bagaimanapun, logam juga mudah dibentuk dan mulur.

Dalam tahun 1900-an, teori Paul Drude muncul dengan lautan elektron oleh model logam sebagai campuran nukleus atom (nukleus + = nukleus positif lapisan dalaman elektron) dan elektron valens.

Dalam model ini, elektron valensi adalah bebas, diselalogkan, bergerak dan tidak dikaitkan dengan atom tertentu (Clark, 2017).

Ikatan ionik

Ikatan ionik adalah sifat elektrostatik. Mereka berlaku apabila unsur dengan caj positif menyertai satu caj negatif disebabkan oleh interaksi coulombic.

Unsur-unsur dengan tenaga pengionan yang rendah mempunyai kecenderungan untuk kehilangan elektron dengan mudah manakala unsur-unsur dengan persamaan elektronik yang tinggi mempunyai kecenderungan untuk mendapatkan elektron yang menghasilkan kation dan anion masing-masing, yang membentuk bon ionik.

Sebatian yang menunjukkan ikatan ion membentuk kristal ionik di mana ion-ion positif dan negatif berayun berhampiran antara satu sama lain, tetapi tidak selalu korelasi 1-1 secara langsung antara ion positif dan negatif.

Ikatan ionik biasanya boleh dipecah melalui hidrogenasi, atau penambahan air ke sebatian (Wyzant, Inc., S.F.).

Bahan-bahan yang dipegang bersama oleh ion ion (seperti natrium klorida) biasanya boleh dipisahkan ke dalam ion caj sebenar apabila daya luaran bertindak ke atasnya, seperti ketika mereka larut dalam air..

Selain itu, dalam bentuk pepejal, atom individu tidak tertarik oleh jiran individu tetapi membentuk rangkaian gergasi yang menarik antara satu sama lain oleh interaksi elektrostatik antara nukleus setiap atom dan elektron valensi tetangga.

Daya tarikan antara atom jiran pepejal ionik memberikan struktur amat teratur dikenali sebagai grid ionik di mana zarah yang bercas berlawanan adalah sejajar dengan satu sama lain untuk mewujudkan struktur tegar yang terikat ketat (Anthony Capri, 2003).

Ikatan kovalen

Ikatan kovalen berlaku apabila pasangan elektron dikongsi oleh atom. Atom akan dikaitkan kovalen dengan atom lain untuk mendapatkan kestabilan yang lebih tinggi, yang diperoleh dengan membentuk lapisan elektron lengkap.

Dengan berkongsi elektron (valensi) yang paling luar, atom boleh mengisi lapisan luar elektron dan mendapatkan kestabilan.

Walaupun dikatakan bahawa atom berkongsi elektron apabila mereka membentuk ikatan kovalen, mereka biasanya tidak berkongsi elektron sama. Hanya apabila dua atom unsur yang sama membentuk ikatan kovalen adalah elektron bersama yang sama-sama berkongsi di antara atom.

Apabila atom unsur-unsur yang berbeza berkongsi elektron melalui ikatan kovalen, elektron akan ditarik lebih ke arah atom dengan elektronegativiti yang lebih besar menghasilkan ikatan kovalen polar.

Apabila dibandingkan dengan sebatian ionik, sebatian kovalen biasanya mempunyai lelehan rendah dan titik didih dan kurang kecenderungan untuk larut dalam air.

Sebatian kovalen mungkin dalam keadaan gas, cecair atau pepejal dan tidak menjalankan elektrik atau haba yang baik (Camy Fung, 2015).

Jambatan hidrogen

Ikatan hidrogen atau ikatan hidrogen adalah interaksi lemah antara atom hidrogen yang melekat pada unsur elektronegatif dengan elemen elektronegatif yang lain.

Dalam ikatan kovalen polar yang mengandungi hidrogen (contohnya bon O-H dalam molekul air), hidrogen akan mempunyai cas positif sedikit kerana elektron ikatan ditarik lebih kuat terhadap yang lain.

Oleh kerana caj positif yang sedikit ini, hidrogen akan tertarik dengan sebarang caj negatif jiran (Khan, S.F.).

Pautan Van der Waals

Mereka adalah daya elektrik yang agak lemah yang menarik molekul neutral antara satu sama lain dalam gas, dalam gas cair dan padat dan hampir semua cecair organik dan pepejal.

Angkatan dinamakan untuk ahli fizik Belanda Johannes Diderik van der Waals, pertama mengandaikan pada tahun 1873 bahawa daya antara molekul dalam membangunkan teori untuk menjelaskan sifat-sifat gas nyata (Encyclopædia Britannica, 2016).

Angkatan Van der Waals adalah istilah umum yang digunakan untuk menentukan daya tarik antara daya molekul antara molekul.

Terdapat dua jenis kuasa Van der Waals: pasukan Penyebaran London yang lemah dan kekuatan dipole dipole (Kathryn Rashe, 2017).

Rujukan

1. Anthony Capri, A. D. (2003). Ikatan Kimia: Sifat Bond Kimia. Diperoleh dari visionlearning visionlearning.com
2. Camy Fung, N. M. (2015, 11 Ogos). Bon Covalent. Diambil daripada chem.libretexts chem.libretexts.org
3. Clark, J. (2017, 25 Februari). Ikatan Metalik. Diambil daripada chem.libretexts chem.libretexts.org
4. Encyclopædia Britannica. (2016, April 4). Ikatan metalik. Diambil dari britannica britannica.com.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16 Mac). Pasukan Van der Waals. Diambil dari britannica britannica.com
6. Kathryn Rashe, L. P. (2017, 11 Mac). Angkatan Van der Waals. Diambil daripada chem.libretexts chem.libretexts.org.
7. Khan, S. (S.F.). Bon kimia. Diambil dari khanacademy khanacademy.org.
8. Martinez, E. (2017, 24 April). Apakah Ikatan Atom?? Diambil dari sains sciencing.com.
9. Wyzant, Inc. (S.F.). Bon. Diambil dari wyzant.com wyzant.com.