Οι 5 τύποι χημικών δεσμών: έτσι συντίθεται η ύλη

Τα κύτταρα του σώματός μας, ο αέρας, το νερό, τα διάφορα μέταλλα... κάθε ένα από τα στοιχεία που μας περιβάλλουν αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους ατόμων και μορίων. Αυτά τα σωματίδια είναι η βασική μονάδα της ύλης και, επιπλέον, χρησιμεύουν στην κατανόηση του αριθμού των βιολογικών διεργασιών που σχετίζονται με τις νευροεπιστήμες, όπως αποπόλωση.

Ωστόσο, προκειμένου να σχηματιστεί κάτι τόσο περίπλοκο όσο ένας ζωντανός οργανισμός ή οι διάφορες ενώσεις ή υλικά που παρατηρούμε καθημερινά είναι απαραίτητο τα άτομα να ομαδοποιούνται και να σχετίζονται σε ορισμένα τρόπος. Η χημεία έχει μελετήσει τη σύνθεση της ύλης, συμπεριλαμβανομένων των στοιχείων που επιτρέπουν τη σύνδεση των διαφορετικών ατόμων. Αυτοί είναι οι λεγόμενοι χημικοί δεσμοί.

Σε αυτό το άρθρο ας δούμε πώς είναι οι κύριοι τύποι χημικών δεσμών παρόν στη φύση.

• Σχετικό άρθρο: "Οι 15 τύποι ενέργειας: τι είναι;"

Ο χημικός δεσμός

Με χημικό δεσμό γίνεται κατανοητό ότι αλληλεπίδραση ή δύναμη που προκαλεί δύο ή περισσότερα άτομα να διατηρήσουν έναν δεσμό με βάση τη μετάδοση ηλεκτρονίων μεταξύ των δύο.

Τα ηλεκτρόνια στα εξώτατα στρώματα του ατόμου προσελκύονται από το ηλεκτρικό φορτίο των ατόμων που το περιβάλλουν, ειδικά τον πυρήνα του. Και παρόλο που οι πυρήνες απωθούν ο ένας τον άλλον καθώς και οι δύο έχουν θετικό φορτίο, ηλεκτρόνια (αρνητικά φορτισμένα) σε καθένα από τα άτομα έλκονται από τον πυρήνα του άλλου.

Ανάλογα με τη θέση και των δύο, η ηλεκτροπαραγωγικότητα ή η δυσκολία ιονισμού του ατόμου και η ηλεκτρονική σταθερότητα που ήδη κατέχει κάθε άτομο, είναι πιθανό η δύναμη της έλξης μεταξύ ηλεκτρονίου και πυρήνα να αποτρέπει την απώθηση μεταξύ των ατόμων. Θα δημιουργηθεί ένας χημικός δεσμός στον οποίο ένα από τα άτομα θα χάσει ηλεκτρόνια και το άλλο θα τα αποκτήσει, επιτυγχάνοντας μια τελική κατάσταση στην οποία το σύνολο των δύο ατόμων φτάνει σε ένα επίπεδο ηλεκτρικού φορτίου σταθερός.

• Σχετικό άρθρο: "Τα 9 αξιώματα της ατομικής θεωρίας του Ντάλτον"

Κύριοι τύποι χημικών δεσμών μεταξύ ατόμων

Παρακάτω μπορείτε να δείτε ποιοι είναι οι τρεις κύριοι τύποι χημικών δεσμών μέσω των οποίων τα διαφορετικά άτομα ενώνονται για να σχηματίσουν τα διαφορετικά μόρια. Μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ τους είναι οι τύποι ατόμων που χρησιμοποιούνται (μεταλλικά ή / και μη μεταλλικά, τα μεταλλικά είναι λίγο ηλεκτροαρνητικά και τα μη μεταλλικά πολύ).

1. Ιοντικός δεσμός

Το ιοντικό είναι ένας από τους πιο γνωστούς τύπους χημικών δεσμών, είναι εκείνο που σχηματίζεται όταν ένα μέταλλο και ένα μη μέταλλο ενώνονται (δηλαδή, ένα συστατικό με μικρή ηλεκτροαναβασιμότητα με ένα με πολλά).

Το εξώτερο ηλεκτρόνιο του μεταλλικού στοιχείου θα προσελκύεται στον πυρήνα του μη μεταλλικού στοιχείου, με το δεύτερο να δίνει το ηλεκτρόνιο στο πρώτο. Σχηματίζονται σταθερές ενώσεις, η σύνδεση των οποίων είναι ηλεκτροχημική. Σε αυτήν την ένωση, το μη μεταλλικό στοιχείο γίνεται ανιόν. τελικά φορτίζεται αρνητικά (μετά τη λήψη του ηλεκτρονίου), ενώ τα μέταλλα γίνονται θετικά φορτισμένα κατιόντα.

Ένα τυπικό παράδειγμα ιοντικής σύνδεσης βρίσκεται στο άλας ή σε κρυσταλλωμένες ενώσεις. Τα υλικά που σχηματίζονται από αυτόν τον τύπο δεσμού τείνουν να απαιτούν πολλή ενέργεια για να λιώσουν και είναι συχνά σκληρά, αν και μπορούν εύκολα να συμπιεστούν και να σπάσουν. Γενικά τείνουν να είναι διαλυτά και μπορούν εύκολα να διαλυθούν.

2. Ομοιοπολικούς δεσμούς

Ο ομοιοπολικός δεσμός είναι ένας τύπος δεσμού που χαρακτηρίζεται από το ότι τα δύο άτομα που θα ενωθούν έχουν παρόμοιες ή ακόμη και ίδιες ηλεκτροαρνητικές ιδιότητες. Ο ομοιοπολικός δεσμός προϋποθέτει ότι και τα δύο άτομα (ή περισσότερα, εάν το μόριο αποτελείται από περισσότερα από δύο άτομα) μοιράζονται ηλεκτρόνια μεταξύ τους, χωρίς απώλεια ή αύξηση της ποσότητας.

Αυτός ο τύπος δεσμού είναι αυτός που είναι συνήθως μέρος της οργανικής ύλης, όπως αυτός που αποτελεί το σώμα μας, και είναι πιο σταθεροί από τους ιοντικούς. Το σημείο τήξης του είναι χαμηλότερο, στο σημείο που πολλές ενώσεις βρίσκονται σε υγρή κατάσταση και δεν είναι γενικά αγώγιμες της ηλεκτρικής ενέργειας. Μέσα στους ομοιοπολικούς δεσμούς μπορούμε να βρούμε αρκετούς υπότυπους.

Μη πολικός ή καθαρός ομοιοπολικός δεσμός

Αναφέρεται σε έναν τύπο ομοιοπολικού δεσμού στον οποίο συνδέονται δύο στοιχεία με το ίδιο επίπεδο ηλεκτροαρνητικότητας και των οποίων η ένωση δεν προκαλεί απώλεια ή απόκτηση ηλεκτρονίων από ένα από τα μέρη, είναι τα άτομα του ίδιου στοιχείου. Για παράδειγμα, το υδρογόνο, το οξυγόνο ή ο άνθρακας είναι μερικά στοιχεία που μπορούν να ενώσουν άτομα του ίδιου στοιχείου για να σχηματίσουν δομές. Δεν είναι διαλυτά.

Πολικός ομοιοπολικός δεσμός

Σε αυτόν τον τύπο ομοιοπολικού δεσμού, στην πραγματικότητα το πιο κοινό, τα άτομα που ενώνονται είναι από διαφορετικά στοιχεία. Και οι δύο έχουν παρόμοια ηλεκτροπαραγωγικότητα αν και δεν είναι πανομοιότυπα, έτσι έχουν διαφορετικά ηλεκτρικά φορτία. Επίσης σε αυτήν την περίπτωση, τα ηλεκτρόνια δεν χάνονται σε κανένα από τα άτομα, αλλά μοιράζονται.

Σε αυτήν την υποομάδα βρίσκουμε επίσης τους διπολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς, στους οποίους υπάρχει ένα άτομο δότης που μοιράζεται ηλεκτρόνια και έναν ή περισσότερους άλλους υποδοχείς που επωφελούνται από τέτοια ενσωμάτωση.

Τα πράγματα τόσο βασικά και απαραίτητα για εμάς όσο το νερό ή η γλυκόζη σχηματίζονται από αυτόν τον τύπο συνδέσμου.

3. Μεταλλικός δεσμός

Σε μεταλλικούς δεσμούς, δύο ή περισσότερα άτομα μεταλλικών στοιχείων ενώνονται μεταξύ τους. Αυτή η ένωση οφείλεται όχι στην έλξη μεταξύ των δύο ατόμων, αλλά μεταξύ ενός κατιόντος και των ηλεκτρονίων που έχουν παραμείνει ελεύθερα και ξένα, καθιστώντας το τέτοιο πράγμα. Τα διαφορετικά άτομα σχηματίζουν ένα δίκτυο γύρω από αυτά τα ηλεκτρόνια, με επαναλαμβανόμενα μοτίβα. Αυτές οι δομές τείνουν να εμφανίζονται ως στερεά και συνεπή στοιχεία, παραμορφώσιμο αλλά δύσκολο να σπάσει.

Ομοίως, αυτός ο τύπος δεσμού συνδέεται με την ηλεκτρική αγωγιμότητα των μετάλλων, καθώς τα ηλεκτρόνια τους είναι ελεύθερα.

Χημικοί δεσμοί μεταξύ μορίων

Αν και οι κύριοι χημικοί δεσμοί είναι οι παραπάνω, σε επίπεδο μορίων μπορούμε να βρούμε άλλους τρόπους. Μερικά από τα κύρια και πιο γνωστά είναι τα ακόλουθα.

4. Με τις δυνάμεις του Van der Waals

Αυτός ο τύπος ένωσης εμφανίζεται μεταξύ συμμετρικών μορίων και δρα ως συνάρτηση της έλξης ή απώθησης μεταξύ μορίων ή της αλληλεπίδρασης ιόντων με μόρια. Μέσα σε αυτούς τους τύπους συνδικάτων μπορούμε να βρούμε την ένωση δύο μόνιμων διπόλων, δύο προκαλούμενα δίπολα ή μεταξύ μόνιμων και επαγόμενων διπόλων.

5. Σύνδεση υδρογόνου ή με σύνδεση υδρογόνου

Αυτός ο τύπος δεσμού μεταξύ μορίων λαμβάνει χώρα αλληλεπίδραση μεταξύ υδρογόνου και άλλου στοιχείου υψηλής πολικότητας. Σε αυτούς τους δεσμούς το υδρογόνο έχει θετικό φορτίο και προσελκύεται σε πολικά ηλεκτροαρνητικά άτομα, δημιουργώντας μια αλληλεπίδραση ή γέφυρα μεταξύ των δύο. Αυτός ο δεσμός είναι πολύ αδύναμος. Ένα παράδειγμα βρίσκεται στα μόρια του νερού.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Chamizo J. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (2006). Τα μοντέλα χημείας, Chemical Education, 17, 476-482.

• Γκαρσία, Α.; Garritz; ΠΡΟΣ ΤΗΝ. και Chamizo, J.A.. (2009). Χημικός δεσμός. Μια κονστρουκτιβιστική προσέγγιση στη διδασκαλία του.