Liên kết hóa học là gì, nghĩa là gì, tại sao lại xảy ra liên kết hóa học, trainghiemhay.com có câu trả lời đúng nhất!
Hãy tưởng tượng một lọ thủy tinh chứa 118 loại khối xây dựng. Mỗi loại có màu sắc, kích thước và hình dạng hơi khác nhau. Và mỗi nguyên tố đại diện cho một nguyên tử của một nguyên tố khác nhau trong bảng tuần hoàn.
Liên kết hóa học là gì?
Với đủ lọ, bạn có thể sử dụng các khối để xây dựng bất cứ thứ gì – miễn là bạn tuân theo một số quy tắc đơn giản. Sự kết hợp của các khối là một hợp chất.
Trong hợp chất, các liên kết là thứ “kết dính” từng khối lại với nhau. Các loại liên kết bổ sung, yếu hơn có thể hút hợp chất này sang hợp chất khác.
Những điều này này khá quan trọng. Thực sự cần thiết. Rất đơn giản, chúng giữ vũ trụ của chúng ta lại với nhau. Chúng cũng xác định cấu trúc – và do đó là tính chất – của tất cả các chất.
Ví dụ, để biết một vật liệu có hòa tan trong nước hay không, chúng ta xem xét các liên kết của nó. Những liên kết đó cũng sẽ xác định xem một chất có dẫn điện hay không. Chúng ta có thể sử dụng một vật liệu làm chất bôi trơn không? Một lần nữa, hãy kiểm tra các trái phiếu của nó.
Liên kết hóa học chia làm mấy loại?
Liên kết hóa học thường chia thành hai loại. Những thứ giữ khối xây dựng này với khối khác bên trong một hợp chất được gọi là liên kết nội bộ. (Intra có nghĩa là bên trong.) Những chất thu hút một hợp chất này sang một hợp chất khác được gọi là liên kết giữa các liên kết. (Inter có nghĩa là giữa.)
Liên kết nội bộ và liên kết được chia thành nhiều loại khác nhau. Nhưng các electron kiểm soát tất cả các liên kết, bất kể là loại nào.
Electron là một trong ba hạt tiểu nguyên tử cơ bản tạo nên nguyên tử. (Các proton mang điện tích dương và các nơtron trung hòa về điện là những hạt khác.)
Electron mang điện tích âm. Cách họ cư xử sẽ kiểm soát các thuộc tính của một trái phiếu. Nguyên tử có thể nhường electron cho nguyên tử lân cận. Những lần khác, chúng có thể cùng chia sẻ các electron với người hàng xóm đó.
Hoặc các electron có thể chuyển động xung quanh bên trong một phân tử . Khi các electron chuyển động hoặc dịch chuyển, chúng tạo ra các vùng âm và dương điện. Vùng tiêu cực thu hút một vùng tích cực và ngược lại.
Loại liên kết nội bộ 1: Ionic
Các electron có thể được truyền giữa các nguyên tử giống như tiền có thể được chuyển từ người này sang người khác.
Nguyên tử của các nguyên tố kim loại có xu hướng dễ mất electron. Khi điều đó xảy ra, chúng trở nên tích điện dương. Các nguyên tử phi kim loại có xu hướng giành được các electron mà các kim loại mất đi. Khi điều này xảy ra, các phi kim loại trở nên tích điện âm.
Các hạt mang điện như vậy được gọi là ion. Các điện tích trái dấu thì hút nhau. Lực hút của ion dương đối với ion âm tạo thành liên kết ion (Eye-ON-ik). Chất tạo thành được gọi là hợp chất ion.
Một ví dụ về hợp chất ion là natri clorua, còn được gọi là muối ăn. Bên trong nó là các ion natri dương và các ion clorua âm. Tất cả các lực hút giữa các ion đều mạnh.
Cần rất nhiều năng lượng để kéo các ion này ra xa nhau. Đặc điểm này có nghĩa là natri clorua có nhiệt độ nóng chảy cao và nhiệt độ sôi cao. Những điện tích đó cũng có nghĩa là khi muối được hòa tan trong nước hoặc bị nóng chảy, nó sẽ trở thành chất dẫn điện tốt.
Một hạt muối nhỏ có hàng tỷ tỷ ion nhỏ bé này bị hút vào nhau trong một sắp xếp 3-D khổng lồ được gọi là mạng tinh thể. Chỉ một vài gam muối có thể chứa nhiều hơn một tỷ ion natri và clorua. Đó là một con số lớn như thế nào? Nó gấp bốn triệu lần một tỷ (hoặc 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000).
Liên kết nội bộ loại 2: Cộng hóa trị
Loại liên kết thứ hai không chuyển điện tử từ nguyên tử này sang nguyên tử khác. Thay vào đó, nó chia sẻ hai electron. Một cặp electron dùng chung như vậy được gọi là liên kết cộng hóa trị (Koh-VAY-lunt). Hãy tưởng tượng một cái bắt tay giữa một tay (một electron) từ hai người (nguyên tử).
Nước là một ví dụ về một hợp chất được tạo thành bởi các liên kết cộng hóa trị. Hai nguyên tử hydro mỗi nguyên tử liên kết với một nguyên tử oxy (H 2 O) và bắt tay, hoặc chia sẻ hai electron. Miễn là cái bắt tay còn giữ, nó sẽ kết dính các nguyên tử lại với nhau.
Đôi khi một nguyên tử sẽ chia sẻ nhiều hơn một cặp electron. Trong những trường hợp này, một liên kết đôi hoặc ba hình thành. Các nhóm nguyên tử nhỏ liên kết với nhau theo cách này được gọi là phân tử. H 2 O đại diện cho một phân tử nước.
Hãy tưởng tượng bạn đang đứng ở rìa của bậc cao nhất của một cầu thang khổng lồ. Bạn có thể cảm thấy không ổn định ở đó. Bây giờ hãy tưởng tượng bạn đang đứng ở dưới cùng của cầu thang. Tốt hơn nhiều. Bạn cảm thấy yên tâm hơn.
Đây là lý do tại sao trái phiếu nội bộ hình thành. Bất cứ khi nào các nguyên tử có thể tạo ra một tình huống ổn định hơn về mặt năng lượng thì chúng sẽ làm như vậy. Hình thành một hoặc nhiều liên kết hóa học với các nguyên tử khác làm cho nguyên tử ban đầu ổn định hơn.
Một khi các phân tử cộng hóa trị hình thành, liên kết giữa các liên kết có thể thu hút một phân tử này sang một phân tử khác. Bởi vì những lực hấp dẫn này nằm giữa các phân tử – không bao giờ ở bên trong chúng – chúng được gọi là lực liên phân tử (IMF). Nhưng trước tiên, một từ về một thứ liên quan: độ âm điện (Ee-LEK-troh-neg-ah-TIV-ih-tee).
Thuật ngữ này dùng để chỉ khả năng hút electron của nguyên tử trong liên kết cộng hóa trị. Hãy nhớ rằng, một liên kết cộng hóa trị là một cặp electron dùng chung. Hãy tưởng tượng một phân tử mà nguyên tử A chia sẻ một cặp electron với nguyên tử B.
Nếu B có độ âm điện lớn hơn A, thì các electron trong liên kết cộng hóa trị của nó sẽ bị dịch chuyển về phía nguyên tử B. Điều này tạo cho B một điện tích âm cực nhỏ.
trainghiemhay.com đánh dấu điều này bằng cách sử dụng delta chữ cái Hy Lạp viết thường cùng với dấu trừ (hoặc δ-). Dấu delta viết thường biểu thị một phần nhỏ hoặc một phần điện tích. Vì các electron âm đã di chuyển ra khỏi nguyên tử A nên điện tích mà nó phát triển được viết là δ +.
Sự dịch chuyển của các electron để tạo ra các vùng âm và dương này dẫn đến sự phân tách điện tích. Các nhà hóa học gọi đây là một lưỡng cực (DY-pohl). Như tên gọi của nó, một lưỡng cực có hai cực.
Một đầu là tích cực; vật kia tích điện âm. IMF là cái phát triển giữa cực dương của một phân tử này và cực âm của một phân tử khác. Các nhà hóa học gọi đây là lực hút lưỡng cực-lưỡng cực.
Khi các nguyên tử hydro liên kết cộng hóa trị với các nguyên tử có độ âm điện rất cao, chẳng hạn như nitơ, oxy hoặc flo, một lưỡng cực đặc biệt lớn sẽ phát triển. Lực hút lưỡng cực giữa các phân tử giống như mô tả ở trên nhưng được đặt một cái tên đặc biệt. Nó được gọi là liên kết hydro.
Các electron đôi khi chuyển động xung quanh các liên kết vì những lý do khác ngoài sự khác biệt về độ âm điện. Ví dụ, khi một phân tử tiếp cận một phân tử khác, các điện tử trong liên kết cộng hóa trị của hai phân tử đẩy nhau.
Điều này tạo ra cùng một loại phí δ + và δ- như mô tả ở trên. Và các điểm hấp dẫn giống nhau xảy ra giữa các phần δ + và δ-. Loại IMF này có một cái tên khác: lực lượng phân tán London.
Bất kể các electron được di chuyển như thế nào để tạo ra các điện tích,, kết quả vẫn tương tự. Các điện tích δ + và δ- trái dấu hút nhau để tạo ra các IMF giữa các phân tử.
Thay đổi hóa học, thay đổi vật lý và liên kết
Đôi khi một hóa chất trải qua một sự thay đổi pha. Nước đá có thể tan thành nước hoặc hóa hơi thành hơi nước. Trong những thay đổi như vậy, hóa chất – trong trường hợp này là H 2 O – vẫn giữ nguyên.
Nó vẫn là nước: nước đông lạnh, nước lỏng hoặc nước ở thể khí. Đó là lực hút giữa các phân tử nước – liên kết giữa các phân tử – bị phá vỡ.
Những lần khác, hóa chất có thể biến đổi thành một chất mới. Để đạt được điều đó, các liên kết nội bộ bị phá vỡ và sau đó các liên kết mới hình thành. Nó giống như việc tháo dỡ các khối xây dựng mà bạn đã tạo ra một chiếc xe đua hoặc một lâu đài. Bây giờ bạn sử dụng các mảnh để xây dựng một ngôi nhà hoặc một cái bàn.
