Pytanie:
Czy wiązanie jonowe bardziej przypomina wiązanie kowalencyjne czy siłę międzycząsteczkową?
Dylan Spano
2015-06-07 21:30:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Luźno zadałem pytanie, w którym pomyliłem terminy i nie sprecyzowałem, co chciałem wiedzieć tutaj, więc ułożyłem nowe pytanie.

Co to jest różnice i podobieństwa między wiązaniami jonowymi i kowalencyjnymi a wiązaniami jonowymi i oddziaływaniami dipol-dipol?

Wydaje się, że wiązanie jonowe to nic innego jak silniejsze oddziaływanie dipol-dipol. Jedyną różnicą jest to, gdzie znajdują się elektrony.

Na przykład weźmy kation sodu i wiązanie anionowe chlorków. Sodowi odebrano elektron. Teraz jest pozytywnie. Do chlorków dodano elektron, który wydaje się negatywny. Teraz te dwa ładunki będą przyciągać.

Weźmy teraz dwie cząsteczki wody. Wodór jednego będzie dodatni, ponieważ jest mniej elektroujemny, a zatem gęstość elektronów będzie większa wokół tlenu, który jest bardziej elektroujemny, co czyni go ujemnym. Teraz wodór z jednego i tlen z drugiego będą przyciągać ze względu na ładunki.

Wydaje się, że jedyną różnicą jest to, że jeśli podzielisz chlorek sodu i wodory i tlen wody, sód i chlorek nadal mają ładunek, ale wodory i tlen nie.

Według podręcznika, oddziaływanie dipol-dipol jest siłą międzycząsteczkową, podczas gdy wiązanie kowalencyjne, podobnie jak wiązanie jonowe, jest wiązaniem chemicznym. Wydaje mi się, że tak, tworzenie jonów jest reakcją chemiczną, ale wiązanie jonowe jest siłą międzycząsteczkową.

Wiązania kowalencyjne są kierunkowe, ale nie jonowe. Kation może być otoczony wieloma anionami i na odwrót i będą one miały równie silne wiązania jonowe.
Wydaje mi się, że wiązanie jonowe bardziej przypomina interakcję dipol-dipol.
Jeden odpowiedź:
thomij
2015-06-07 23:40:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wiązanie jonowe można opisać jako siłę międzyjonową. Wszystkie oddziaływania elektronów najdokładniej opisują funkcje falowe i mechanika kwantowa, ale w praktyce dla wygody stosujemy kolejno bardziej szczegółowe przybliżenia, zatrzymując się na najniższym poziomie szczegółowości, który odpowiada naszym potrzebom w danym momencie.

Na najniższym -szczegółowy koniec widma, masz wiązania jonowe - zwykle modelujemy je jako proste oddziaływania kulombowskie (aka ładunek-ładunek lub elektrostatyczne). Jest to wystarczająco dobre, aby opisać wiązanie w większości przypadków, w których połączenie występuje między metalem a niemetalem. Modelujemy wiązanie jako całkowite przeniesienie elektronu z jednego atomu do drugiego, co skutkuje ładunkiem elektrostatycznym. Siła Coulomba między ładunkami utrzymuje jon razem, więc nazywamy to cząsteczką. Naprawdę mamy na myśli to, że „te atomy są teraz sklejone razem”.

W miarę jak poruszamy się po układzie okresowym i atomy metalu stają się mniej metaliczne, a niemetale stają się bardziej metaliczne, w pewnym raczej arbitralnym punkcie powiedz „przybliżenie jonowe nie jest już wystarczająco dobre” i zacznij postrzegać wiązanie jako kowalencyjne. Naprawdę mamy na myśli to, że elektrony nie są w pełni przenoszone między atomami, a więc interakcje ładunek-ładunek nie wyjaśniają wystarczająco dobrze wiązania. W tym momencie nie możemy dłużej ignorować mechaniki kwantowej i musimy przyznać, że elektrony istnieją na orbitali molekularnych, a nie na orbitali atomowych.

To jest główna różnica między wiązaniami jonowymi i kowalencyjnymi. Jeśli chodzi o interakcje dipol-dipol, znowu wraca do tego, co robią elektrony. W cząsteczce z momentem dipolowym oznacza to, że w cząsteczce występują polarne wiązania kowalencyjne, a geometria jest taka, że ​​gęstość elektronów na powierzchni cząsteczki jest krzywa - jedna strona ma więcej elektronów niż druga. Dipole mogą się ustawić w jednej linii i będą przyciągane do siebie przez siłę Coulomba, ale to nie to samo, co modelowanie wiązania jonowego - w takim przypadku jeden atom oddaje całkowicie jeden lub więcej elektronów. W cząsteczce z momentem dipolowym jeden (lub więcej) atomów otrzymuje po prostu „więcej” gęstości elektronowej. Następnie dwie oddzielne cząsteczki, każda z własnym dipolem, są przyciągane do siebie.

Nazywamy wiązania jonowe siłami „wewnątrzcząsteczkowymi”, ponieważ to one utrzymują cząsteczki razem - bez wiązań jonowych nie można na przykład kryształ soli. Kiedy rozbijasz chlorek sodu, otrzymujesz jony sodu i jony chlorkowe.

Oddziaływania dipolowe nazywamy „międzycząsteczkowymi”, ponieważ to one powodują, że oddzielne cząsteczki sklejają się ze sobą. Kiedy odrywasz dwie cząsteczki wody, nadal masz dwie cząsteczki wody.

Myśląc o tym w ten sposób, łatwym sposobem rozróżnienia sił międzycząsteczkowych i wewnątrzcząsteczkowych jest zadanie sobie pytania, czy nadal masz tę samą substancję po rozdzielanie rzeczy. Jeśli tak, to musiała to być siła międzycząsteczkowa. Jeśli tego nie zrobisz, musiało to być wiązanie lub siła wewnątrzcząsteczkowa.

uwaga - w przypadku bardzo dużych cząsteczek, takich jak białka, jest to trochę skomplikowane - możesz mieć siły między miejscami na tym samym cząsteczki, które zachowują się jak to, co zwykle nazywamy siłami międzycząsteczkowymi.

Dziękuję za odpowiedź. Szanuję i rozumiem odpowiedź, ale nie jestem pewien. Posługując się przykładem sił wewnątrzcząsteczkowych: jeśli weźmiesz tylko jedną cząsteczkę NaCl, to po prostu to. Tylko cząsteczka NaCl. Razem tworzą sieć krystaliczną NaCl. Jednak to samo dotyczy stałej H2O; lód. To właśnie pojedyncza cząsteczka H2O. Jeśli jednak połączysz coraz więcej razem, to również tworzy sieć krystaliczną. To powiedziawszy, wiązania jonowe i siły międzycząsteczkowe wydają się tworzyć strukturę cząsteczek, podczas gdy wiązania kowalencyjne tworzą strukturę tylko jednej cząsteczki (z wyjątkiem ciał stałych z siecią kowalencyjną)
Dodając do tego, ponieważ zabrakło mi miejsca, wydaje się, że wiązania jonowe mogą określać strukturę jednej cząsteczki i strukturę cząsteczek razem. Tymczasem dipol-dipol decyduje o strukturze całej cząsteczki, a wiązania kowalencyjne określają strukturę pojedynczej cząsteczki, z wyłączeniem sieci kowalencyjnych. Z tej perspektywy wiązanie jonowe jest zarówno siłą międzycząsteczkową, jak i wiązaniem chemicznym.
Jony nie tworzą cząsteczek w tym sensie, o jakim myślisz, tworzą tak zwane „jednostki formuły” - najniższy stosunek liczby całkowitej pierwiastków w jonowym ciele stałym. Myślę, że rozumiesz fizykę: zarówno oddziaływania dipolowe, jak i jonowe to charakter elektrostatyczny. Miejsce, w którym się rozłączasz, znajduje się w nomenklaturze. Cząsteczka to dwa lub więcej atomów połączonych wiązaniem kowalencyjnym. Z definicji wiązania jonowe nie mogą być siłami międzycząsteczkowymi.
Nie chcę słyszeć, że coś nie może się zdarzyć „z definicji”. Próbuję powiedzieć, że definicja nie wydaje się właściwa.
Cóż, powodzenia w takim podejściu!


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...