Hvad holder atomer sammen? [duplikat]

I ikke-nuklear kemi, alt er elektrostatiske interaktioner. Dette er grunden til, at du kan lære og forudsige så meget bare ved at “følge elektronerne”

1. Kovalente bindinger dannes også på grund af elektrostatiske interaktioner – de er bare mere komplicerede begrebsmæssigt end ioniske (faktisk ioniske bindinger er mere nøjagtigt beskrevet af bølgefunktioner, vi prøver bare at holde tingene enkle i starten). Da elektroner eksisterer som bølger, når du begrænser dem, begynder de at gøre underlige ting (eller hvad der virker underligt for os). For eksempel er figurerne af atomorbitaler , som de er, fordi elektronerne fungerer som stående, 3-dimensionelle bølger fanget mellem en kerne med en positiv ladning og et “nulpunkt” i uendelig afstand. Når du lægger to atomer tæt på hinanden, interagerer elektronerne på forskellige atomer med hinanden, og bølgefunktionen bliver meget mere kompliceret. Resultatet er, at i nogle par atomer kombineres bølgefunktionerne til at danne bindingsorbitaler.

Så det korte svar på dit første spørgsmål er: “Molekylære orbitaler holder atomer sammen i kovalente bindinger, og disse er et resultat af elektrostatiske vekselvirkninger og elektronernes kvantekarakter. “

2. Ja, ioniske forbindelser er store samlinger af ioner, og du kan ikke rigtig definere” molekyler ” for dem – i stedet taler vi om “formelenheder”, der er det lavest mulige heltal-forhold af elementer, der repræsenterer forbindelsen. Grupper af kovalent bundne atomer holdes også sammen af elektrostatiske interaktioner, men da de kovalente bindinger er så meget stærkere, en molekylær forbindelse kan eksistere “alene” som et enkelt molekyle. Samlet kaldes de kræfter, der holder samlinger af molekyler sammen van der Waals kræfter , hvis de ikke “involverer ikke ioner. I ethvert atom eller molekyle er der aldrig en helt ensartet ladningstæthed på overfladen. For nogle molekyler er dette ekstremt (vand er et godt eksempel), og vi siger, at det er meget polar , eller at det har et stort dipolmoment. Dette er bare en anden måde at sige, at den ene del har en negativ ladning, og den anden har en positiv ladning . I vand ser det sådan ud (fra wikipedia ):

På dette billede betyder rødt “flere elektroner” og blå betyder “mindre elektroner.” Vand kan danne hydrogenbindinger , som er meget stærke elektrostatiske interaktioner. Nogle atomer og molekyler har en næsten ensartet ladningstæthed på overfladen. Vi kalder disse “ikke-polære” molekyler – ædle gasser er gode eksempler. Men selv ædelgasser har det, der kaldes en induceret dipol på grund af statistisk korrelerede udsving i elektrondensitet, når atomerne er tæt på hinanden. Som et resultat kan selv ædelgasser afkøles til det punkt, hvor de bliver flydende – de meget, meget svage elektrostatiske interaktioner holder dem sammen ved lav temperatur, når de ikke bevæger sig meget hurtigt. Disse kræfter kaldes London Dispersion Forces – efter den fyr, der først beskrev dem. Londons spredningskræfter er vigtige, fordi de findes i alle molekyler – polære eller ej. Faktisk er dette det, der gør de fleste plastik faste. Polyethylen er for eksempel lavet af meget lange kæder af i det væsentlige ikke-polære molekyler ( fra wikipedia ):

Hver kæde er tiltrukket af de andre gennem svage dispersionskræfter i London, men da hver kæde har titusinder af atomer, tilføjer disse små kræfter hurtigt at skabe store kræfter, der holder polymeren sammen. Derfor er polyethylen fast ved stuetemperatur og kan bruges til at lave ting som indkøbsposer!

Kommentarer

• Jeg don ' t kan lide " elektrostatisk " i sentenec " I ikke-nuklear kemi er alt elektrostatiske interaktioner. " Jeg tror " coulombisk " ville være en meget bedre pasform.
• @MaxW de er synonymer – Coulombiske interaktioner er de, der er beskrevet af Coulomb ' s lov, som er en model for elektrostatiske kræfter. Det kan være lidt vildledende, fordi det lyder som om ladningerne ikke ' ikke bevæger sig, når elektroner bestemt er. Imidlertid brugte den originale plakat udtrykket, og det er en almindelig måde at beskrive kræfterne på, så jeg brugte det også.