Mi tartja össze az atomokat? [duplicate]

A nem nukleáris kémia területén minden az elektrosztatikus kölcsönhatások. Ezért lehet annyit tanulni és megjósolni, hogy csak “követi az elektronokat”.

1. A kovalens kötések az elektrosztatikus interakciók miatt is kialakulnak – fogalmilag csak bonyolultabbak, mint az ionosak (valójában az ionos kötések) pontosabban a hullámfunkciók írják le, csak megpróbáljuk a dolgokat egyszerűnek tartani az elején). Mivel az elektronok hullámként léteznek, amikor behatárolja őket, furcsa dolgokat kezdenek csinálni (vagy ami számunkra furcsának tűnik). Például a atomi pályák alakja teljesen megegyezik, mivel az elektronok úgy viselkednek, mint egy álló, háromdimenziós hullámok, amelyek egy pozitív töltésű mag közé szorulnak és “nulla pont” végtelen távolságban. Amikor két atomot szorosan egymás mellé tesz, a különböző atomokon lévő elektronok kölcsönhatásba lépnek egymással, és a hullámfüggvény sokkal bonyolultabbá válik. Az eredmény az, hogy egyes atompárokban a hullámfunkciók összekapcsolódó pályákat alkotnak.

Tehát az első kérdésedre a rövid válasz: “A molekuláris pályák kovalens kötésekben tartják össze az atomokat, és ezek az elektrosztatikus interakciók és az elektronok kvantumtermészetének eredményei. “

2. Igen, az ionos vegyületek nagy iongyűjtemények, és nem igazán lehet meghatározni a” molekulákat “. számukra – ehelyett “képletegységekről” beszélünk, amelyek a lehető legkisebb egész számarányt képviselik a vegyületet képviselve. A kovalensen kötött atomok csoportjait elektrosztatikus kölcsönhatások is összetartják, de mivel a kovalens kötések sokkal erősebbek, egy molekuláris vegyület “önmagában” egyetlen molekulaként létezhet. Azokat az erőket, amelyek együtt tartják a molekulagyűjteményeket, van der Waals-erőknek nevezzük, ha nem “ne vonjon be ionokat. Bármely atomban vagy molekulában soha nincs teljesen egyenletes töltéssűrűség a felszínen. Egyes molekulák esetében ez extrém (a víz jó példa), és azt mondjuk, hogy nagyon sarki , vagy hogy van nagy dipólusmomentum. Ez csak egy másik módja annak, hogy azt mondják, hogy az egyik rész negatív töltéssel rendelkezik, a másik pedig pozitív töltéssel rendelkezik. . A vízben így néz ki (a wikipédiából ):

Ezen a képen a piros jelentése: “több elektron”, a kék pedig: “kevesebb elektron”. A víz kialakulhat hidrogénkötések , amelyek nagyon erősek elektrosztatikus kölcsönhatások. Egyes atomok és molekulák majdnem egyenletes töltéssűrűséggel rendelkeznek a felszínen. Ezeket “nem poláros” molekuláknak nevezzük – a nemesgázok jó példák. Azonban még a nemesgázoknak is van úgynevezett indukált dipólusuk az elektron sűrűségének statisztikailag összefüggő ingadozásai miatt, amikor az atomok egymás közelében vannak. Ennek eredményeként még a nemesgázokat is lehűthetik odáig, hogy folyékonyakká váljanak – a nagyon-nagyon gyenge elektrosztatikus kölcsönhatások alacsony hőmérsékleten tartják őket össze, amikor nem nagyon mozognak. Ezeket az erőket londoni diszperziós erőknek hívják – a srác után, aki először leírta őket. A londoni diszperziós erők azért fontosak, mert minden molekulában megtalálhatók – polárisak vagy sem. Valójában ez teszi a legtöbb műanyagot szilárdtá. A polietilén például lényegében nem poláros molekulák nagyon hosszú láncaiból készül ( a wikipédiából ):

Mindegyik lánc gyenge londoni diszperziós erők által vonzódik a többiekhez, azonban mivel mindegyik lánc több tízezer atomot tartalmaz, ezek az apró erők gyorsan összeadódnak hogy a polimert összetartó nagy erők legyenek. Ezért a polietilén szilárd szobahőmérsékleten, és felhasználható olyan dolgok készítésére, mint a bevásárló szatyrok!

Megjegyzések

• Nem ' t, mint " elektrosztatikus " a sentenecben " A nem nukleáris kémia területén minden elektrosztatikus kölcsönhatás. " szerintem " coulombic " sokkal jobban illene.
• @MaxW ezek szinonimák – A Coulombos kölcsönhatásokat a Coulomb ' s Law írja le, amely az elektrosztatikus erők modellje. Kicsit félrevezető lehet, mert úgy hangzik, hogy a töltések nem mozdulnak ' akkor, amikor az elektronok bizonyosan mozognak. Az eredeti poszter azonban ezt a kifejezést használta, és ez az erők általános leírási módja, ezért én is használtam.