5 סוגי הקשרים הכימיים: כך מורכב חומר
תאי גופנו, האוויר, המים, המינרלים השונים... כל אחד ואחד מהיסודות המקיפים אותנו מורכבים מסוגים שונים של אטומים ומולקולות. חלקיקים אלה הם היחידה הבסיסית של החומר, ובנוסף הם משמשים להבנת מספר התהליכים הביולוגיים הקשורים למדעי המוח, כגון שְׁלִילַת קוֹטְבִיוּת.
עם זאת, על מנת ליצור משהו מורכב כמו אורגניזם חי או התרכובות השונות או חומרים שאנו צופים בהם בימינו, יש צורך באטומים מקובצים וקשורים בחלקם דֶרֶך. הכימיה חקרה את הרכב החומר, כולל היסודות המאפשרים להיקשר בין האטומים השונים. אלה מה שמכונה קשרים כימיים.
במאמר זה בואו נראה מה הסוגים העיקריים של קשרים כימיים נוכח בטבע.
- מאמר קשור: "15 סוגי האנרגיה: מה הם?"
הקשר הכימי
לפי קשר כימי מבינים את זה אינטראקציה או כוח הגורמים לשני אטומים או יותר לשמור על קשר מבוסס על העברת אלקטרונים בין השניים.
האלקטרונים בקליפות החיצוניות של האטום נמשכים על ידי המטען החשמלי של האטומים המקיפים אותו, ובמיוחד גרעין שלו. ולמרות שהגרעינים דוחים זה את זה שכן לשניהם יש מטען חיובי, אלקטרונים (טעונים שלילית) בכל אחד מהאטומים נמשכים בליבת האחר.
תלוי במיקום של שניהם, האלקטרואנגטיביות או הקושי ביינון האטום והיציבות האלקטרונית שכבר מחזיקים בכל אטום, ייתכן שכוח המשיכה בין האלקטרון לגרעין מונע דחייה בין האטומים. ייווצר קשר כימי בו אחד האטומים יאבד אלקטרונים והשני יזכה בהם, השגת מצב סופי בו הסט של שני האטומים מגיע לרמת מטען חשמלי יַצִיב.
- מאמר קשור: "9 ההנחות של תורת האטומים של דלתון"
סוגים עיקריים של קשרים כימיים בין אטומים
להלן ניתן לראות מהם שלושת הסוגים העיקריים של קשר כימי שדרכם מצטרפים האטומים השונים ליצירת המולקולות השונות. אחד ההבדלים העיקריים ביניהם הוא סוגי האטומים הנמצאים בשימוש (מתכתי ו / או לא מתכתי, המתכתיים הם מעט אלקטרוניים ושליליים הרבה).
1. קשר יוני
היוני הוא אחד הסוגים הידועים ביותר של קשר כימי, בהיותה זו שנוצרת כאשר מתכת ולא מתכת מחוברים (כלומר, רכיב עם מעט אלקטרונגטיביות עם אחד עם הרבה).
האלקטרון החיצוני ביותר של היסוד המתכתי ימשך לגרעין היסוד הלא-מתכתי, כאשר השני נותן את האלקטרון לראשון. נוצרים תרכובות יציבות שקשרן אלקטרוכימי. באיחוד זה, האלמנט הלא מתכתי הופך לאניון. לבסוף להיות טעון שלילי (לאחר קבלת האלקטרון), בעוד שמתכות הופכות לקטיונים טעונים חיוביים.
דוגמה אופיינית לקשר יוני נמצא במלח, או בתרכובות מגובשות. חומרים הנוצרים על ידי קשר זה נוטים לדרוש אנרגיה רבה כדי להתמוסס ולעיתים הם קשים, אם כי הם יכולים לדחוס ולהישבר בקלות. באופן כללי הם נוטים להיות מסיסים וניתנים לפירוק.
2. קשרים קוולנטיים
מליטה קוולנטית היא סוג של קשר המאופיין בכך ששני האטומים שיש לחבר הם בעלי תכונות אלקטרוניות שליליות דומות או אפילו זהות. הקשר הקוולנטי מניח ששני האטומים (או יותר, אם המולקולה מורכבת ביותר משני אטומים) חולקים אלקטרונים זה עם זה, מבלי לאבד או לצבור כמות.
סוג זה של קשר הוא זה שהוא בדרך כלל חלק מחומר אורגני, כמו זה שמרכיב את גופנו, והם יציבים יותר מאלה היוניים. נקודת ההיתוך שלו נמוכה יותר, עד כדי כך שתרכובות רבות נמצאות במצב נוזלי, ובדרך כלל אינן מוליכות חשמל. בתוך הקשרים הקוולנטיים אנו יכולים למצוא כמה תת-סוגים.
קשר קוולנטי לא פולרי או טהור
הכוונה היא לסוג של קשר קוולנטי שבו מחוברים שני אלמנטים באותה רמה של אלקטרונטיביות ואיחודם אינו גורם לאחד החלקים לאבד או לצבור אלקטרונים, בהיותם האטומים של אותו יסוד. לדוגמה, מימן, חמצן או פחמן הם כמה אלמנטים שיכולים לחבר אטומים של אותו יסוד ליצירת מבנים. הם לא מסיסים.
קשר קוולנטי קוטבי
בסוג זה של קשר קוולנטי, למעשה הנפוץ ביותר, האטומים המחוברים הם מאלמנטים שונים. לשניהם יש אלקטרונגטיביות דומה אמנם לא זהים, ולכן יש להם מטענים חשמליים שונים. גם במקרה זה, אלקטרונים לא הולכים לאיבוד באף אחד מהאטומים, אך הם משותפים.
בתוך תת-קבוצה זו אנו מוצאים גם קשרים קוולנטיים דו-קוטביים, בהם יש אטום תורם החולק אלקטרונים וקולטני אחד או יותר אחר הנהנים משילוב כזה.
דברים בסיסיים וחיוניים עבורנו כמו מים או גלוקוז נוצרים מקישור מסוג זה.
3. קשר מתכתי
בקשרים מתכתיים, שני אטומים או יותר של יסודות מתכתיים מחוברים זה לזה. איחוד זה נובע לא מהמשיכה בין שני האטומים, אלא בין קטיון לאלקטרונים שנותרו חופשיים וחייזרים, מה שהופך אותו לדבר כזה. האטומים השונים יוצרים רשת סביב האלקטרונים הללו, עם דפוסים חוזרים. מבנים אלה נוטים להופיע כאלמנטים מוצקים ועקביים, מעוות אך קשה לשבירה.
כמו כן, סוג זה של קשר קשור למוליכות החשמלית של מתכות, מכיוון שהאלקטרונים שלהם חופשיים.
קשרים כימיים בין מולקולות
למרות שהקשרים הכימיים העיקריים הם האמור לעיל, ברמת המולקולה אנו יכולים למצוא שיטות אחרות. כמה מהעיקרים והידועים ביותר הם הבאים.
4. בכוחותיו של ואן דר וואלס
סוג זה של איחוד מתרחש בין מולקולות סימטריות ופועל כפונקציה של המשיכה או הדחייה בין מולקולות או האינטראקציה של יונים עם מולקולות. בתוך איגודים מסוג זה אנו יכולים למצוא את האיחוד בין שני דיפולות קבועות, שני דיפולות המושרות או בין דיפולות קבועות ומושרות.
5. קשירת מימן או על ידי קשירת מימן
סוג זה של קשר בין מולקולות מתרחש באינטראקציה בין מימן ואלמנט אחר בעל קוטביות גבוהה. בקשרים אלה למימן יש מטען חיובי ו נמשך לאטומים אלקטרוניים-קוטביים, יצירת אינטראקציה או גשר בין השניים. קשר זה חלש במידה ניכרת. דוגמה נמצאת במולקולות מים.
הפניות ביבליוגרפיות:
Chamizo J. ל. (2006). המודלים לכימיה, חינוך כימי, 17, 476-482.
גרסיה, א. גאריץ; ל. וחמיזו, ג'יי א.. (2009). קשר כימי. גישה קונסטרוקטיביסטית להוראתו.