Cosa tiene insieme gli atomi? [duplicate]

Nella chimica non nucleare, tutto è interazioni elettrostatiche. Questo è il motivo per cui puoi imparare e predire così tanto semplicemente “seguendo gli elettroni”

1. I legami covalenti si formano anche a causa delle interazioni elettrostatiche – sono solo concettualmente più complicati degli ionici (in realtà, i legami ionici sono descritti più accuratamente dalle funzioni donda, cerchiamo solo di mantenere le cose semplici allinizio). Poiché gli elettroni esistono come onde, quando li confini iniziano a fare cose strane (o ciò che ci sembra strano). Ad esempio, le forme degli orbitali atomici sono esattamente come sono perché gli elettroni agiscono come onde tridimensionali stazionarie intrappolate tra un nucleo con una carica positiva e un “punto zero” a distanza infinita. Quando metti due atomi vicini, gli elettroni su atomi diversi interagiscono tra loro e la funzione donda diventa molto più complicata. Il risultato è che in alcune coppie di atomi le funzioni donda si combinano per formare orbitali di legame.

Quindi la risposta breve alla tua prima domanda è: “Gli orbitali molecolari tengono insieme gli atomi in legami covalenti e quelli sono il risultato di interazioni elettrostatiche e della natura quantistica degli elettroni. “

2. Sì, i composti ionici sono grandi raccolte di ioni e non puoi” definire “molecole” veramente per loro – invece parliamo di “unità formula” che sono il rapporto numero intero più basso possibile di elementi che rappresentano il composto. Anche i gruppi di atomi legati covalentemente sono tenuti insieme da interazioni elettrostatiche, ma poiché i legami covalenti sono molto più forti, un composto molecolare può esistere “da solo” come una singola molecola. Collettivamente, le forze che tengono insieme raccolte di molecole sono chiamate forze di van der Waals se non “t coinvolgere gli ioni. In nessun atomo o molecola, non cè mai una densità di carica completamente uniforme sulla superficie. Per alcune molecole, questo è estremo (lacqua è un buon esempio) e diciamo che è molto polare , o che ha un grande momento di dipolo. Questo è solo un altro modo per dire che una parte ha una carica negativa e laltra ha una carica positiva . Nellacqua appare così (da wikipedia ):

In questa immagine, il rosso significa “più elettroni” e il blu significa “meno elettroni”. Lacqua può formare legami a idrogeno , che sono molto forti interazioni elettrostatiche. Alcuni atomi e molecole hanno una densità di carica quasi uniforme sulla superficie. Chiamiamo queste molecole “non polari”: i gas nobili sono buoni esempi. Tuttavia, anche i gas nobili hanno quello che viene chiamato un dipolo indotto a causa di fluttuazioni statisticamente correlate nella densità elettronica quando gli atomi sono vicini luno allaltro. Di conseguenza, anche i gas nobili possono essere raffreddati fino al punto in cui diventano liquidi: le interazioni elettrostatiche molto, molto deboli li terranno insieme a bassa temperatura, quando non si muovono molto velocemente. Queste forze sono chiamate London Dispersion Forces , dal nome del tizio che le ha descritte per primo. Le forze di dispersione di Londra sono importanti, perché si trovano in tutte le molecole, polari o meno. In effetti, questo è ciò che rende la maggior parte della plastica solida. Il polietilene, ad esempio, è costituito da catene molto lunghe di molecole essenzialmente non polari ( da wikipedia ):

Ogni catena è attratta dalle altre attraverso deboli forze di dispersione di Londra, tuttavia, poiché ogni catena ha decine di migliaia di atomi, queste piccole forze si sommano rapidamente per creare grandi forze che tengono insieme il polimero. Questo è il motivo per cui il polietilene è solido a temperatura ambiente e può essere utilizzato per realizzare cose come borse della spesa!

Commenti

• I don ' t come " elettrostatico " nel sentenec " Nella chimica non nucleare, tutto sono interazioni elettrostatiche. " Penso " coulombic " sarebbe una misura molto migliore.
• @MaxW sono sinonimi – Le interazioni coulombiche sono quelle descritte dalla ' legge di Coulomb, che è un modello di forze elettrostatiche. Potrebbe essere un po fuorviante perché sembra che le cariche non si ' si muovano, quando certamente lo sono gli elettroni. Tuttavia, il poster originale utilizzava il termine ed è un modo comune per descrivere le forze, quindi lho usato anche io.