Karakteristik yang paling penting dari sebuah ikatan meliputi: panjang, polaritas, momen dipol, saturasi, directivity, kekuatan, dan multiplisitas ikatan.

Panjang komunikasi adalah jarak antara inti atom dalam suatu molekul. Panjang ikatan ditentukan oleh ukuran inti dan tingkat tumpang tindih awan elektron.

Panjang ikatan dalam HF adalah 0,92∙10 -10, dalam HCl - 1,28∙10 -10 m Semakin kuat ikatan kimia, semakin pendek panjangnya.

Sudut ikatan (Sudut valensi) disebut sudut antara garis khayal yang melewati inti atom yang terikat secara kimia. HOH=104 0,5; H 2 S \u003d 92,2 0; H 2 S e \u003d 91 0,0.

Sifat yang paling penting dari ikatan kimia adalah energi, mendefinisikannya kekuatan.

Secara kuantitatif, kekuatan ikatan dicirikan oleh energi yang dikeluarkan untuk memutuskannya, dan diukur dalam kJ per 1 mol zat.

Oleh karena itu, kekuatan ikatan secara kuantitatif mencirikan energi sublimasi E subl. zat dan energi disosiasi molekul menjadi atom E diss. . Energi sublimasi dipahami sebagai energi yang dikeluarkan untuk transisi suatu zat dari padat ke keadaan gas. Untuk molekul diatomik, energi ikat sama dengan energi disosiasi molekul menjadi dua atom.

Misalnya, E dis. (dan karenanya E St.) dalam molekul H2 adalah 435 kJ / mol. Dalam molekul F 2 \u003d 159 kJ / mol, dalam molekul N 2 \u003d 940 kJ / mol.

Untuk molekul bukan diatomik, tetapi poliatomik dari tipe AB, n adalah energi ikat rata-rata

karena AB n \u003d A + nB.

Misalnya, energi yang diserap dalam proses

sama dengan 924 kJ/mol.

Energi ikatan

E OH = = = = 462 kJ/mol.

Kesimpulan tentang struktur molekul dan struktur suatu zat dibuat sesuai dengan hasil yang diperoleh dengan metode yang berbeda. Dalam hal ini, informasi yang diperoleh digunakan tidak hanya tentang panjang dan energi ikatan, sudut ikatan, tetapi juga sifat-sifat zat lainnya, seperti misalnya, magnet, optik, listrik, termal, dan lain-lain.

Himpunan data eksperimental yang diperoleh tentang struktur suatu zat melengkapi dan menggeneralisasi hasil metode perhitungan kimia kuantum yang menggunakan konsep teori mekanika kuantum ikatan kimia. Diyakini bahwa ikatan kimia terutama dilakukan oleh elektron valensi. Untuk unsur s dan p, elektron valensi adalah orbital lapisan terluar, dan untuk unsur d, elektron orbital s lapisan terluar dan orbital d lapisan terluar.

Sifat ikatan kimia.

Ikatan kimia terbentuk hanya jika, ketika atom saling mendekat, energi total sistem (E kin. + E pot.) berkurang.

Pertimbangkan sifat ikatan kimia menggunakan contoh molekul ion hidrogen H 2 + . (Ini diperoleh dengan menyinari molekul hidrogen H2 dengan elektron; dalam pelepasan gas). Untuk sistem molekul sederhana seperti itu, persamaan Schrödinger paling akurat diselesaikan.

Dalam ion hidrogen H 2 + satu elektron bergerak di bidang dua inti - proton. Jarak antar inti adalah 0,106 nm, energi ikat (disosiasi menjadi atom H dan ion H +) adalah 255,7 kJ/mol. Artinya, partikelnya kuat.

Dalam ion molekul H 2 +, gaya elektrostatik dari dua jenis bertindak - gaya tarik elektron ke kedua inti dan gaya tolak antara inti. Gaya tolak-menolak memanifestasikan dirinya antara inti bermuatan positif H A + dan H A +, yang dapat direpresentasikan sebagai gambar berikut. 3. Gaya tolak cenderung memisahkan inti satu sama lain.

Beras. 3. Gaya tolak-menolak (a) dan gaya tarik-menarik (b) antara dua inti, yang timbul ketika mereka saling mendekat pada jarak yang sama dengan ukuran atom.

Gaya tarik menarik bekerja antara elektron bermuatan negatif e - dan inti bermuatan positif H + dan H +. Sebuah molekul terbentuk jika resultan gaya tarik-menarik dan gaya tolak menolak adalah nol, yaitu, gaya tolak-menolak antar inti harus dikompensasikan dengan gaya tarik elektron ke inti. Kompensasi tersebut tergantung pada lokasi elektron e - relatif terhadap inti (Gbr. 3 b dan c). Di sini yang kami maksud bukanlah posisi elektron dalam ruang (yang tidak dapat ditentukan), tetapi kemungkinan menemukan elektron dalam ruang. Lokasi kerapatan elektron dalam ruang, sesuai dengan Gambar. 3.b) berkontribusi pada konvergensi inti, dan gambar yang sesuai. 3.c) - tolakan inti, karena dalam hal ini gaya tarik-menarik diarahkan dalam satu arah dan tolakan inti tidak dikompensasi. Jadi, ada daerah pengikatan ketika kerapatan elektron didistribusikan di antara inti dan daerah pelonggaran atau anti-ikatan ketika kerapatan elektron didistribusikan di belakang inti.

Jika elektron memasuki daerah ikatan, maka ikatan kimia terbentuk. Jika elektron memasuki daerah pelepasan, maka tidak ada ikatan kimia yang terbentuk.

Tergantung pada sifat distribusi kerapatan elektron di daerah pengikatan, ada tiga jenis utama ikatan kimia: kovalen, ionik, dan logam. Ikatan ini tidak terjadi dalam bentuk murninya, dan biasanya kombinasi dari jenis ikatan ini terdapat dalam senyawa.

Jenis tautan.

Dalam kimia, jenis ikatan berikut dibedakan: ikatan kovalen, ionik, logam, ikatan hidrogen, ikatan van der Waals, ikatan donor-akseptor, dan ikatan datif.

Ikatan kovalen

Ketika ikatan kovalen terbentuk, atom berbagi elektron satu sama lain. Contoh ikatan kovalen adalah ikatan kimia dalam molekul Cl2. Lewis (1916) pertama kali menyarankan bahwa dalam ikatan seperti itu, masing-masing dari dua atom klorin berbagi salah satu elektron terluarnya dengan atom klorin lainnya. Untuk orbital atom yang tumpang tindih, dua atom harus sedekat mungkin satu sama lain. Sepasang elektron bersama membentuk ikatan kovalen. Elektron-elektron ini menempati orbital yang sama, dan putarannya diarahkan ke arah yang berlawanan.

Dengan demikian, ikatan kovalen dilakukan dengan sosialisasi elektron dari atom yang berbeda sebagai akibat dari pasangan elektron dengan spin yang berlawanan.

Ikatan kovalen adalah jenis ikatan yang banyak digunakan. Ikatan kovalen dapat terjadi tidak hanya pada molekul, tetapi juga pada kristal. Itu terjadi antara atom identik (dalam H 2, Cl 2, molekul berlian) dan antara atom yang berbeda (dalam H 2 O, NH 3 ...)

Mekanisme terjadinya ikatan kovalen

Mari kita perhatikan mekanismenya dengan menggunakan contoh pembentukan molekul H2.

H + H \u003d H 2, H \u003d -436 kJ / mol

Inti atom hidrogen bebas dikelilingi oleh awan elektron simetris berbentuk bola yang dibentuk oleh elektron 1s. Ketika atom saling mendekat hingga jarak tertentu, awan elektron (orbital) mereka sebagian tumpang tindih (Gbr. 4).

Beras. 4. Mekanisme pembentukan ikatan pada molekul hidrogen.

Jika jarak antara inti atom hidrogen yang mendekat sebelum bersentuhan adalah 0,106 nm, maka setelah tumpang tindih awan elektron, jarak ini adalah 0,074 nm.

Akibatnya, awan dua elektron molekul muncul di antara pusat-pusat inti, yang memiliki kerapatan elektron maksimum di ruang antara inti. Peningkatan densitas muatan negatif antara inti mendukung peningkatan kuat dalam gaya tarik menarik antara inti, yang mengarah pada pelepasan energi. Semakin kuat ikatan kimia, semakin besar tumpang tindih orbital elektron. Akibat terjadinya ikatan kimia antara dua atom hidrogen, masing-masing mencapai konfigurasi elektron atom gas mulia - helium.

Ada dua metode yang menjelaskan dari sudut pandang mekanika kuantum, masing-masing, pembentukan daerah tumpang tindih awan elektron, dan pembentukan ikatan kovalen. Salah satunya disebut metode BC (ikatan valensi), yang lain adalah MO (orbital molekul).

Dalam metode ikatan valensi, tumpang tindih orbital atom dari pasangan atom yang dipilih dipertimbangkan. Dalam metode MO, molekul dianggap sebagai satu kesatuan dan distribusi kerapatan elektron (dari satu elektron) tersebar di seluruh molekul. Dari posisi MO 2H di H 2 terhubung karena gaya tarik inti ke awan elektron yang terletak di antara inti tersebut.

Penggambaran ikatan kovalen

Tautan digambarkan dengan cara yang berbeda:

satu). Menggunakan elektron sebagai titik

Dalam hal ini, pembentukan molekul hidrogen ditunjukkan oleh diagram

H∙ + H∙ → H: H

2). Menggunakan sel persegi (orbital), seperti menempatkan dua elektron dengan putaran berlawanan dalam satu sel kuantum molekul

Skema ini menunjukkan bahwa tingkat energi molekul lebih rendah dari tingkat atom awal, yang berarti bahwa keadaan molekul suatu zat lebih stabil daripada keadaan atom.

3). Ikatan kovalen dilambangkan dengan bar

Misalnya, N - N. fitur ini melambangkan sepasang elektron.

Jika satu ikatan kovalen telah muncul antara atom (satu pasangan elektron yang sama), maka itu disebut lajang, jika lebih, maka kelipatan dobel(dua pasangan elektron umum), tiga kali lipat(tiga pasangan elektron bersama). Ikatan tunggal diwakili oleh satu garis, ikatan rangkap dua diwakili oleh dua, dan ikatan rangkap tiga diwakili oleh tiga.

Garis putus-putus antara atom menunjukkan bahwa mereka memiliki pasangan elektron yang digeneralisasikan.

Klasifikasi ikatan kovalen

Tergantung pada arah awan elektron yang tumpang tindih, ikatan -, -, dibedakan. Ikatan muncul ketika awan elektron tumpang tindih di sepanjang sumbu yang menghubungkan inti atom yang berinteraksi.

Contoh ikatan :

Beras. 5. Pembentukan ikatan antara elektron s-, p-, d-.

Contoh pembentukan ikatan ketika awan s-s tumpang tindih diamati dalam molekul hidrogen.

-ikatan dilakukan dengan tumpang tindih awan elektron di kedua sisi sumbu, menghubungkan inti atom.

Beras. 6. Pembentukan ikatan antara elektron p-, d-.

Ikatan terjadi ketika dua awan elektron d yang terletak di bidang paralel tumpang tindih. Ikatan kurang kuat dari ikatan , dan ikatan kurang kuat dari ikatan .

Sifat-sifat ikatan kovalen

sebuah). Polaritas.

Ada dua jenis ikatan kovalen: non-polar dan polar.

Dalam kasus ikatan kovalen non-polar, awan elektron yang dibentuk oleh pasangan elektron yang sama didistribusikan dalam ruang secara simetris terhadap inti atom. Contohnya adalah molekul diatomik yang terdiri dari atom-atom dari satu unsur: H 2 , Cl 2 , O 2 , N 2 , F 2 . Pasangan elektron mereka sama-sama milik kedua atom.

Dalam kasus ikatan polar, awan elektron yang membentuk ikatan dipindahkan ke arah atom dengan elektronegativitas relatif yang lebih tinggi.

Contohnya adalah molekul: HCl, H 2 O, H 2 S, N 2 S, NH 3, dll. Perhatikan pembentukan molekul HCl, yang dapat diwakili oleh skema berikut

Pasangan elektron digeser ke atom klorin, karena elektronegativitas relatif atom klor (2,83) lebih besar daripada atom hidrogen (2.1).

b). Saturasi.

Kemampuan atom untuk berpartisipasi dalam pembentukan sejumlah ikatan kovalen disebut kejenuhan ikatan kovalen. Kejenuhan ikatan kovalen disebabkan oleh fakta bahwa hanya elektron dari tingkat energi eksternal yang berpartisipasi dalam interaksi kimia, yaitu sejumlah elektron yang terbatas.

di) . Orientasi dan hibridisasi ikatan kovalen.

Ikatan kovalen ditandai dengan orientasi dalam ruang. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa awan elektron memiliki bentuk tertentu dan tumpang tindih maksimumnya dimungkinkan dengan orientasi spasial tertentu.

Arah ikatan kovalen menentukan struktur geometris molekul.

Misalnya, untuk air, ia memiliki bentuk segitiga.

Beras. 7. Struktur spasial molekul air.

Secara eksperimental telah ditetapkan bahwa dalam molekul air H 2 O jarak antara inti hidrogen dan oksigen adalah 0,096 nm (96 pm). Sudut antara garis yang melalui inti adalah 104,5 0 . Dengan demikian, molekul air memiliki bentuk sudut dan strukturnya dapat dinyatakan dalam bentuk gambar yang disajikan.

Hibridisasi

Seperti yang ditunjukkan oleh studi eksperimental dan teoritis (Slater, Pauling), selama pembentukan senyawa tertentu, seperti BeCl 2 , BeF 2 , BeBr 2, keadaan elektron valensi atom dalam molekul tidak dijelaskan oleh s- murni, p-, fungsi gelombang d, tetapi dengan kombinasi liniernya . Struktur campuran seperti itu disebut orbital hibrid, dan proses pencampurannya disebut hibridisasi.

Seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan kimia kuantum, pencampuran orbital s dan p atom adalah proses yang menguntungkan untuk pembentukan molekul. Dalam hal ini, lebih banyak energi yang dilepaskan daripada dalam pembentukan ikatan yang melibatkan orbital s dan p murni. Oleh karena itu, hibridisasi orbital elektronik atom menyebabkan penurunan besar dalam energi sistem dan, karenanya, peningkatan stabilitas molekul. Orbital hibridisasi lebih memanjang di satu sisi inti daripada di sisi lain. Oleh karena itu, kerapatan elektron di wilayah tumpang tindih awan hibrida akan lebih besar daripada kerapatan elektron di wilayah tumpang tindih orbital s- dan p secara terpisah, akibatnya ikatan yang dibentuk oleh elektron orbital hibrid adalah ditandai dengan kekuatan yang lebih besar.

Ada beberapa jenis negara hibrida. Ketika hibridisasi s- dan p-orbital (disebut hibridisasi sp), dua orbital hibrid muncul, terletak pada sudut 180 0 relatif satu sama lain. Dalam hal ini, struktur linier terbentuk. Konfigurasi (struktur) ini dikenal untuk sebagian besar halida logam alkali tanah (misalnya, BeX 2 di mana X=Cl, F, Br), yaitu. sudut sambungan adalah 180 0 .

Beras. 8. hibridisasi sp

Jenis hibridisasi lain, yang disebut hibridisasi sp 2 (terbentuk dari satu orbital s dan dua p), mengarah pada pembentukan tiga orbital hibrida, yang terletak pada sudut 120 0 satu sama lain. Dalam hal ini, struktur trigonal molekul (atau segitiga biasa) terbentuk di ruang angkasa. Struktur seperti ini dikenal untuk senyawa BX 3 (X=Cl, F, Br).

Beras. 9. hibridisasi sp2.

Yang tidak kalah umum adalah hibridisasi sp 3, yang terbentuk dari satu orbital s dan tiga p. Dalam hal ini, empat orbital hibrida terbentuk, berorientasi dalam ruang secara simetris ke empat simpul tetrahedron, yaitu, mereka terletak pada sudut 109 0 28 ". Posisi spasial ini disebut tetrahedral. Struktur seperti itu dikenal dengan molekul NH 3, H 2 O dan secara umum untuk unsur-unsur periode II. Secara skematis tampilannya di ruang angkasa dapat ditampilkan pada gambar berikut

Beras. 10. Susunan spasial ikatan dalam molekul amonia,

diproyeksikan ke pesawat.

Pembentukan ikatan tetrahedral akibat hibridisasi sp 3 dapat direpresentasikan sebagai berikut (Gbr. 11):

Beras. 11. Pembentukan ikatan tetrahedral selama hibridisasi sp3.

Pembentukan ikatan tetrahedral selama hibridisasi sp 3 ditunjukkan pada gambar. 12.

Gambar 12. Pembentukan ikatan tetrahedral selama sp 3 - hibridisasi menjadi molekul CCl 4

Hibridisasi tidak hanya menyangkut orbital s dan p. Untuk menjelaskan unsur-unsur stereokimia periode III dan periode berikutnya, perlu untuk membangun orbital hibrid secara simultan termasuk orbital s-, p-, d.

Zat yang memiliki ikatan kovalen antara lain:

1. senyawa organik;

2. zat padat dan cair di mana ikatan terbentuk antara pasangan atom halogen, serta antara pasangan atom hidrogen, nitrogen dan oksigen, misalnya, H 2;

3. unsur golongan VI (misalnya, rantai spiral telurium), unsur golongan V (misalnya, arsenik), unsur golongan IV (berlian, silikon, germanium);

4. senyawa yang mematuhi aturan 8-N (seperti InSb, CdS, GaAs, CdTe), bila unsur-unsur pembentuknya berada dalam tabel periodik Mendeleev dalam golongan II-VI, III-V.

Dalam padatan dengan ikatan kovalen, berbagai struktur kristal dapat terbentuk untuk zat yang sama, yang energi ikatnya hampir sama. Misalnya, struktur ZnS dapat berbentuk kubik (zinc blende) atau heksagonal (wurtzite). Susunan tetangga terdekat dalam campuran seng dan wurtzit adalah sama, dan satu-satunya perbedaan kecil dalam energi kedua struktur ini ditentukan oleh susunan atom yang mengikuti yang terdekat. Kemampuan beberapa zat ini disebut alotropi atau polimorfisme. Contoh lain dari alotropi adalah silikon karbida, yang memiliki sejumlah polytites dari berbagai struktur dari murni kubik hingga heksagonal. Banyak modifikasi kristal ZnS, SiC ini ada pada suhu kamar.

Ikatan ionik

Ikatan ion adalah gaya tarik elektrostatik antara ion dengan muatan yang berlawanan (yaitu + dan ).

Gagasan ikatan ionik dibentuk atas dasar gagasan V. Kossel. Dia menyarankan (1916) bahwa ketika dua atom berinteraksi, salah satu dari mereka menyerah dan yang lain menerima elektron. Dengan demikian, ikatan ion terbentuk sebagai hasil dari transfer satu atau lebih elektron dari satu atom ke atom lainnya. Misalnya, dalam natrium klorida, ikatan ion terbentuk sebagai akibat dari transfer elektron dari atom natrium ke atom klor. Sebagai hasil dari transfer ini, ion natrium dengan muatan +1 dan ion klorin dengan muatan -1 terbentuk. Mereka tertarik satu sama lain oleh gaya elektrostatik, membentuk molekul yang stabil. Model transfer elektron yang diusulkan oleh Kossel memungkinkan untuk menjelaskan pembentukan senyawa seperti litium fluorida, kalsium oksida, dan litium oksida.

Senyawa ionik yang paling khas terdiri dari kation logam yang termasuk dalam golongan I dan II dari sistem periodik, dan anion dari unsur non-logam yang termasuk dalam golongan VI dan VII.

Kemudahan pembentukan senyawa ionik tergantung pada kemudahan pembentukan kation dan anion penyusunnya. Kemudahan pembentukannya semakin tinggi, semakin rendah energi ionisasinya maka atom yang menyumbangkan elektron (electron donor), dan atom yang menerima elektron (electron acceptor) memiliki afinitas yang lebih besar terhadap elektron. afinitas elektron adalah ukuran kemampuan atom untuk menerima elektron. Secara kuantitatif didefinisikan sebagai perubahan energi yang terjadi ketika satu mol anion bermuatan tunggal terbentuk dari satu mol atom. Inilah yang disebut konsep "afinitas elektron pertama". Afinitas elektron kedua adalah perubahan energi yang terjadi ketika satu mol anion bermuatan ganda terbentuk dari satu mol anion bermuatan tunggal. Konsep-konsep ini, yaitu energi ionisasi dan afinitas elektron, mengacu pada zat gas dan merupakan karakteristik atom dan ion dalam keadaan gas. Tetapi harus diingat bahwa sebagian besar senyawa ionik paling stabil dalam keadaan padat. Keadaan ini dijelaskan oleh keberadaan kisi kristal dalam keadaan padatnya. Pertanyaan muncul. Lagi pula, mengapa senyawa ionik lebih stabil dalam bentuk kisi kristal, dan bukan dalam bentuk gas? Jawaban atas pertanyaan ini adalah perhitungan energi kisi kristal, berdasarkan model elektrostatik. Selain itu, perhitungan ini juga merupakan ujian teori ikatan ionik.

Untuk menghitung energi kisi kristal, perlu untuk menentukan pekerjaan yang harus dikeluarkan untuk penghancuran kisi kristal dengan pembentukan ion gas. Untuk perhitungannya digunakan konsep gaya tarik-menarik dan gaya tolak menolak. Ekspresi energi potensial interaksi ion bermuatan tunggal diperoleh dengan menjumlahkan energi tarik-menarik dan energi tolakan

E \u003d E inc + E out (1).

Sebagai E prit, energi tarik Coulomb ion berlawanan tanda diambil, misalnya, Na + dan Cl - untuk senyawa NaCl

E int \u003d -e 2 / 4πε 0 r (2),

karena distribusi muatan elektronik dalam kulit elektron yang terisi adalah simetris bola. Karena tolakan yang terjadi karena prinsip Pauli ketika kulit anion dan kation yang terisi saling tumpang tindih, jarak di mana ion dapat mendekat menjadi terbatas. Energi tolak berubah dengan cepat dengan jarak antar nuklir dan dapat ditulis sebagai dua ekspresi perkiraan berikut:

E otm \u003d A / r n (n≈12) (3)

E otm \u003d B exp (-r / ) (4),

di mana A dan B adalah konstanta, r adalah jarak antara ion, adalah parameter (panjang karakteristik).

Perlu dicatat bahwa tidak satu pun dari ekspresi ini sesuai dengan proses mekanika kuantum kompleks yang mengarah pada tolakan.

Terlepas dari pendekatan rumus ini, mereka memungkinkan seseorang untuk menghitung secara akurat dan, karenanya, menggambarkan ikatan kimia dalam molekul senyawa ionik seperti NaCl, KCl, CaO.

Karena medan listrik ion memiliki simetri bola (Gbr. 13), ikatan ion, tidak seperti ikatan kovalen, tidak memiliki arah. Interaksi dua ion yang bermuatan berlawanan dikompensasi oleh gaya tolak-menolak hanya dalam arah yang menghubungkan pusat-pusat inti ion; di arah lain, medan listrik ion tidak dikompensasi. Oleh karena itu, mereka dapat berinteraksi dengan ion lain. Dengan demikian, ikatan ionik tidak memiliki saturasi.

Beras. 13. Simetri bola dari medan elektrostatik

muatan yang berlawanan.

Karena ikatan ionik yang tidak terarah dan tidak jenuh, secara energetik paling menguntungkan ketika setiap ion dikelilingi oleh jumlah maksimum ion dari tanda yang berlawanan. Karena ini, bentuk keberadaan senyawa ionik yang paling disukai adalah kristal. Misalnya, dalam kristal NaCl, setiap kation memiliki enam anion sebagai tetangga terdekat.

Hanya pada suhu tinggi dalam keadaan gas senyawa ionik ada dalam bentuk molekul yang tidak berasosiasi.

Dalam senyawa ionik, bilangan koordinasi tidak bergantung pada spesifikasi struktur elektronik atom, seperti pada senyawa kovalen, tetapi ditentukan oleh rasio ukuran ion. Dengan rasio jari-jari ion dalam kisaran 0,41 - 0,73, koordinasi ion oktahedral diamati, dengan rasio 0,73-1,37 - koordinasi kubik, dll.

Jadi, dalam kondisi normal, senyawa ionik adalah zat kristal. Konsep molekul dua ion, misalnya, NaCL, CsCl tidak berlaku untuk mereka. Setiap kristal terdiri dari sejumlah besar ion.

Ikatan ionik dapat direpresentasikan sebagai ikatan polar pembatas, di mana muatan efektif atom mendekati satu. Untuk ikatan non-polar kovalen murni, muatan efektif atom adalah nol. Dalam zat nyata, ikatan ionik murni dan ikatan kovalen murni jarang terjadi. Sebagian besar senyawa memiliki sifat antara ikatan antara kovalen non-polar dan ion polar. Artinya, pada senyawa tersebut, ikatan kovalen memiliki sifat ion sebagian. Sifat ikatan ion dan kovalen pada zat nyata ditunjukkan pada Gambar 14.

Beras. 14. Sifat ikatan ionik dan kovalen.

Proporsi sifat ionik ikatan disebut derajat ionisitas. Hal ini ditandai dengan muatan efektif atom dalam molekul. Derajat ionisitas meningkat dengan peningkatan perbedaan keelektronegatifan atom penyusunnya.

sambungan logam

Dalam atom logam, elektron valensi eksternal ditahan jauh lebih lemah daripada di atom non-logam. Hal ini menyebabkan hilangnya koneksi elektron dengan atom individu untuk jangka waktu yang cukup lama dan sosialisasinya. Ansambel elektron eksternal yang disosialisasikan terbentuk. Keberadaan sistem elektronik seperti itu menyebabkan munculnya gaya yang menjaga ion logam positif dalam keadaan dekat, meskipun muatannya serupa. Ikatan seperti ini disebut ikatan logam. Ikatan seperti itu hanya karakteristik untuk logam dan ada dalam keadaan padat dan cair materi. Ikatan logam adalah salah satu jenis ikatan kimia. Ini didasarkan pada sosialisasi elektron eksternal, yang kehilangan hubungannya dengan atom dan oleh karena itu disebut elektron bebas (Gbr. 15).

Beras. 15. Sambungan logam.

Fakta-fakta berikut mengkonfirmasi keberadaan ikatan logam. Semua logam memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan konduktivitas listrik yang tinggi, yang disediakan oleh keberadaan elektron bebas. Selain itu, keadaan yang sama menentukan reflektifitas logam yang baik terhadap penyinaran cahaya, kecemerlangan dan opasitasnya, plastisitas tinggi, dan koefisien suhu positif dari hambatan listrik.

Stabilitas kisi kristal logam tidak dapat dijelaskan oleh jenis ikatan seperti ionik dan kovalen. Ikatan ionik antara atom logam yang terletak di simpul kisi kristal tidak mungkin, karena mereka memiliki muatan yang sama. Ikatan kovalen antara atom logam juga tidak mungkin, karena setiap atom memiliki 8 sampai 12 tetangga terdekat, dan pembentukan ikatan kovalen dengan begitu banyak pasangan elektron bersama tidak diketahui.

Struktur logam dicirikan oleh fakta bahwa mereka memiliki susunan atom yang agak jarang (jarak antar inti besar) dan sejumlah besar tetangga terdekat untuk setiap atom dalam kisi kristal. Tabel 1 mencantumkan tiga struktur logam yang khas.

Tabel 1

Karakteristik struktur tiga logam yang paling umum

Kita melihat bahwa setiap atom berpartisipasi dalam pembentukan sejumlah besar ikatan (misalnya, dengan 8 atom). Sejumlah besar ikatan (dengan 8 atau 12 atom) tidak dapat secara bersamaan dilokalisasi di ruang angkasa. Komunikasi harus dilakukan karena resonansi dari gerakan osilasi elektron eksternal setiap atom, sebagai akibatnya kolektivisasi semua elektron eksternal kristal terjadi dengan pembentukan gas elektron. Dalam banyak logam, cukup untuk mengambil satu elektron dari setiap atom untuk membentuk ikatan logam. Inilah yang diamati untuk lithium, yang hanya memiliki satu elektron di kulit terluar. Kristal litium adalah kisi ion Li + (bola dengan jari-jari 0,068 nm) yang dikelilingi oleh gas elektron.

Beras. 16. Berbagai jenis kemasan kristal: kemasan tertutup a-heksagonal; b - pengepakan kubik berpusat muka; kemasan B-kubik.

Ada persamaan antara ikatan logam dan ikatan kovalen. Itu terletak pada kenyataan bahwa kedua jenis ikatan didasarkan pada sosialisasi elektron valensi. Namun, ikatan kovalen hanya menghubungkan dua atom tetangga, dan elektron bersama berada di dekat atom yang terhubung. Dalam ikatan logam, beberapa atom berpartisipasi dalam sosialisasi elektron valensi.

Dengan demikian, konsep ikatan logam terkait erat dengan gagasan logam sebagai kumpulan inti ionik bermuatan positif dengan celah besar antara ion yang diisi dengan gas elektron, sementara pada tingkat makroskopik sistem tetap netral secara elektrik.

Selain jenis ikatan kimia yang dibahas di atas, ada jenis ikatan lain yang bersifat antarmolekul: ikatan hidrogen, interaksi van der Waals, interaksi donor-akseptor.

Interaksi molekul donor-akseptor

Mekanisme pembentukan ikatan kovalen karena awan dua elektron dari satu atom dan orbital bebas yang lain disebut donor-akseptor. Sebuah atom atau partikel yang menyediakan awan dua elektron untuk komunikasi disebut donor. Sebuah atom atau partikel dengan orbital bebas yang menerima pasangan elektron ini disebut akseptor.

Jenis utama interaksi antarmolekul. ikatan hidrogen

Di antara molekul-molekul valensi-jenuh, pada jarak yang melebihi ukuran partikel, gaya-gaya elektrostatik tarik-menarik antarmolekul dapat muncul. Mereka disebut gaya van der Waals. Interaksi van der Waals selalu ada di antara atom-atom yang berjarak dekat, tetapi memainkan peran penting hanya jika tidak ada mekanisme ikatan yang lebih kuat. Interaksi lemah dengan energi karakteristik 0,2 eV/atom ini terjadi antara atom netral dan antar molekul. Nama interaksi dikaitkan dengan nama van der Waals, karena dialah yang pertama kali menyarankan bahwa persamaan keadaan, dengan mempertimbangkan interaksi lemah antara molekul gas, menggambarkan sifat-sifat gas nyata jauh lebih baik daripada persamaan keadaan gas ideal. Namun, sifat gaya tarik menarik ini baru dijelaskan pada tahun 1930 oleh London. Saat ini, tiga jenis interaksi berikut dikaitkan dengan daya tarik Van der Waals: orientasi, induksi, dispersi (efek London). Energi tarik-menarik van der Waals ditentukan oleh jumlah interaksi orientasi, induksi dan dispersi.

E int = E op + E ind + E disp (5).

Interaksi orientasi (atau interaksi dipol-dipol) dimanifestasikan antara molekul polar, yang ketika didekati, berbalik (berorientasi) satu sama lain dengan kutub yang berlawanan sehingga energi potensial sistem molekul menjadi minimal. Energi interaksi orientasi semakin signifikan, semakin besar momen dipol molekul dan semakin kecil jarak l di antara mereka:

E op \u003d - (μ 1 2) 2 / (8π 2 0 l 6) (6),

dimana 0 adalah konstanta listrik.

Interaksi induktif dikaitkan dengan proses polarisasi molekul oleh dipol sekitarnya. Semakin signifikan, semakin tinggi polarisasi dari molekul non-polar dan semakin besar momen dipol dari molekul polar

E ind \u003d - (αμ 2) / (8π 2 0 l 6) (7).

Polarisabilitas dari molekul nonpolar disebut deformasi polarisabilitas, karena dikaitkan dengan deformasi partikel, sedangkan mencirikan perpindahan awan elektron dan inti relatif terhadap posisi sebelumnya.

Interaksi dispersi (efek London) terjadi pada setiap molekul, terlepas dari struktur dan polaritasnya. Karena ketidakcocokan seketika dari pusat gravitasi dari muatan awan elektron dan inti, sebuah dipol sesaat terbentuk, yang menginduksi dipol sesaat pada partikel lain. Gerakan dipol sesaat menjadi terkoordinasi. Akibatnya, partikel tetangga mengalami daya tarik timbal balik. Energi interaksi dispersi tergantung pada energi ionisasi E I dan polarisasi molekul

E disp \u003d - (E I 1 E I 2) 1 2 / (E I 1 + E I 2) l 6 (8).

Ikatan hidrogen memiliki karakter perantara antara valensi dan interaksi antarmolekul. Energi ikatan hidrogennya rendah, 8-80 kJ/mol, tetapi lebih tinggi dari energi interaksi van der Waals. Ikatan hidrogen adalah karakteristik cairan seperti air, alkohol, asam dan disebabkan oleh atom hidrogen terpolarisasi positif. Ukuran kecil dan tidak adanya elektron internal memungkinkan atom hidrogen yang ada dalam cairan dalam senyawa apa pun untuk masuk ke dalam interaksi tambahan dengan atom terpolarisasi negatif dari molekul lain atau molekul yang sama yang tidak terikat secara kovalen padanya.

A - - H + .... A - - H + .

Artinya, ada asosiasi molekul. Asosiasi molekul menyebabkan penurunan volatilitas, peningkatan titik didih dan panas penguapan, peningkatan viskositas dan konstanta dielektrik cairan.

Air adalah zat yang sangat cocok untuk pembentukan ikatan hidrogen, karena molekulnya memiliki dua atom hidrogen dan dua pasangan elektron bebas pada atom oksigen. Hal ini menyebabkan momen dipol molekul yang tinggi (μ D = 1,86 D) dan kemampuan untuk membentuk empat ikatan hidrogen: dua sebagai donor proton dan dua sebagai akseptor proton

(H 2 O .... N - O ... H 2 O) 2 kali.

Diketahui dari percobaan bahwa dengan perubahan berat molekul dalam serangkaian senyawa hidrogen dari unsur-unsur periode ketiga dan selanjutnya, titik didihnya meningkat. Jika pola ini diterapkan pada air, maka titik didihnya seharusnya tidak 100 0 C, tetapi 280 0 C. Kontradiksi ini menegaskan adanya ikatan hidrogen dalam air.

Eksperimen telah menunjukkan bahwa asosiasi molekul terbentuk dalam cairan dan terutama dalam air padat. Es memiliki kisi kristal tetrahedral. Di tengah tetrahedron ada atom oksigen dari satu molekul air, di empat simpul ada atom oksigen dari molekul tetangga, yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen dengan tetangga terdekatnya. Dalam air cair, ikatan hidrogen sebagian terputus; dalam strukturnya, keseimbangan dinamis diamati antara rekan molekul dan molekul bebas.

Metode ikatan valensi

Teori ikatan valensi, atau pasangan elektron terlokalisasi, mengasumsikan bahwa setiap pasangan atom dalam molekul diikat oleh satu atau lebih pasangan elektron bersama. Dalam representasi teori ikatan valensi, ikatan kimia terlokalisasi antara dua atom, yaitu dua pusat dan dua elektron.

Metode ikatan valensi didasarkan pada ketentuan utama sebagai berikut:

Setiap pasangan atom dalam molekul disatukan oleh satu atau lebih pasangan elektron bersama;

Ikatan kovalen tunggal dibentuk oleh dua elektron dengan spin antiparalel yang terletak di orbital valensi atom ikatan;

Ketika ikatan terbentuk, fungsi gelombang elektron tumpang tindih, menyebabkan peningkatan kerapatan elektron antara atom dan penurunan energi total sistem;

"Ikatan kimia" - energi penghancuran kisi menjadi ion _Ecool = Ures. Ketentuan utama dari metode MO. Jenis atom AO tumpang tindih. mengikat dan melonggarkan MO dengan kombinasi orbital atom s dan s pz dan pz px dan px. H?C? C-H. ? - Koefisien tolakan. Qef =. ao. Teori dasar ikatan kimia.

"Jenis ikatan kimia" - Zat dengan ikatan ionik membentuk kisi kristal ionik. atom. Keelektronegatifan. MOU lyceum 18 guru kimia Kalinina L.A. Ion. Contoh: Na1+ dan Cl1-, Li1+ dan F1- Na1+ + Cl1- = Na(:Cl:) . Jika e - join - ion tersebut bermuatan negatif. Kerangka atom memiliki kekuatan tinggi.

"Kehidupan Mendeleev" - Pada 18 Juli, D.I. Mendeleev lulus dari gimnasium Tobolsk. 9 Agustus 1850 - 20 Juni 1855 saat belajar di Institut Pedagogis Utama. “Jika Anda tidak tahu nama-nama, maka pengetahuan tentang segala sesuatu akan mati” K. Liney. Kehidupan dan karya D.I. Mendeleev. Ivan Pavlovich Mendeleev (1783 - 1847), ayah dari seorang ilmuwan. Penemuan Hukum Periodik.

"Jenis ikatan kimia" - H3N. Al2O3. Struktur materi. H2S. MgO. H2. Cu. MgS.CS2. I. Tuliskan rumus zat: 1.c K.N.S. 2. dengan K.P.S. 3. dengan I.S. K.N.S. NaF. C.K.P.S. Menentukan jenis ikatan kimia. Manakah dari molekul yang sesuai dengan skema: A A ?

"Mendeleev" - tiga serangkai elemen Dobereiner. Gas. Kerja. Hidup dan pencapaian ilmiah. Sistem periodik unsur (bentuk panjang). Hukum Oktaf Newlands. Kegiatan ilmiah. Solusi. Tahap kehidupan baru. Versi kedua dari sistem elemen Mendeleev. Bagian dari tabel elemen L. Meyer. Penemuan Hukum Periodik (1869).

"Kehidupan dan karya Mendeleev" - Ivan Pavlovich Mendeleev (1783 - 1847), ayah ilmuwan. 1834, 27 Januari (6 Februari) - D.I. Mendeleev lahir di kota Tobolsk, di Siberia. 1907, 20 Januari (2 Februari), D.I. Mendeleev meninggal karena gagal jantung. DI. Menedeleev (wilayah Kazakhstan Selatan, kota Shymkent). Industri. Pada 18 Juli 1849, D.I. Mendeleev lulus dari gimnasium Tobolsk.

Tugas nomor 1

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua senyawa yang memiliki ikatan kimia ionik.

• 1. Ca(ClO2) 2
• 2. HClO3
• 3.NH4Cl
• 4. HClO4
• 5.Cl2O7

Jawaban: 13

Dalam sebagian besar kasus, keberadaan jenis ikatan ionik dalam suatu senyawa dapat ditentukan oleh fakta bahwa unit strukturalnya secara bersamaan mencakup atom-atom dari atom logam dan non-logam yang khas.

Atas dasar ini, kami menetapkan bahwa ada ikatan ion pada senyawa nomor 1 - Ca(ClO 2) 2, karena dalam rumusnya, orang dapat melihat atom dari logam kalsium yang khas dan atom non-logam - oksigen dan klorin.

Namun, tidak ada lagi senyawa yang mengandung atom logam dan non-logam dalam daftar ini.

Di antara senyawa yang ditunjukkan dalam penugasan ada amonium klorida, di mana ikatan ion diwujudkan antara kation amonium NH 4 + dan ion klorida Cl .

Tugas nomor 2

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua senyawa yang jenis ikatan kimianya sama dengan molekul fluor.

1) oksigen

2) oksida nitrat (II)

3) hidrogen bromida

4) natrium iodida

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 15

Molekul fluor (F 2) terdiri dari dua atom dari satu unsur kimia non-logam, oleh karena itu ikatan kimia dalam molekul ini adalah kovalen non-polar.

Ikatan kovalen non-polar hanya dapat diwujudkan antara atom-atom dari unsur kimia non-logam yang sama.

Dari opsi yang diusulkan, hanya oksigen dan berlian yang memiliki jenis ikatan kovalen non-polar. Molekul oksigen adalah diatomik, terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia non-logam. Berlian memiliki struktur atom dan dalam strukturnya setiap atom karbon, yang merupakan non-logam, terikat pada 4 atom karbon lainnya.

Oksida nitrat (II) adalah zat yang terdiri dari molekul yang dibentuk oleh atom dari dua non-logam yang berbeda. Karena keelektronegatifan atom yang berbeda selalu berbeda, pasangan elektron bersama dalam molekul bergeser ke arah elemen yang lebih elektronegatif, dalam hal ini oksigen. Dengan demikian, ikatan dalam molekul NO bersifat kovalen polar.

Hidrogen bromida juga terdiri dari molekul diatomik yang terdiri dari atom hidrogen dan bromin. Pasangan elektron bersama yang membentuk ikatan H-Br bergeser ke atom bromin yang lebih elektronegatif. Ikatan kimia dalam molekul HBr juga bersifat kovalen polar.

Natrium iodida adalah zat ionik yang dibentuk oleh kation logam dan anion iodida. Ikatan dalam molekul NaI terbentuk karena transfer elektron dari 3 s-orbital atom natrium (atom natrium berubah menjadi kation) menjadi 5 . yang kurang terisi p-orbital atom yodium (atom yodium berubah menjadi anion). Ikatan kimia semacam itu disebut ionik.

Tugas nomor 3

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat di antara molekul-molekul yang membentuk ikatan hidrogen.

• 1. C 2 H 6
• 2.C2H5OH
• 3.H2O
• 4. CH3 OCH3
• 5. CH 3 COCH 3

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 23

Penjelasan:

Ikatan hidrogen terjadi pada zat-zat berstruktur molekul, yang didalamnya terdapat ikatan kovalen H-O, H-N, H-F. Itu. ikatan kovalen atom hidrogen dengan atom-atom dari tiga unsur kimia dengan keelektronegatifan tertinggi.

Jadi, jelas, ada ikatan hidrogen antara molekul:

2) alkohol

3) fenol

4) asam karboksilat

5) amonia

6) amina primer dan sekunder

7) asam fluorida

Tugas nomor 4

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua senyawa dengan ikatan kimia ionik.

• 1. PCl 3
• 2.CO2
• 3.NaCl
• 4. H2S
• 5. MgO

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 35

Penjelasan:

Dalam sebagian besar kasus, dapat disimpulkan bahwa ada jenis ikatan ionik dalam suatu senyawa dengan fakta bahwa komposisi unit struktural suatu zat secara bersamaan mencakup atom-atom dari atom logam dan non-logam yang khas.

Atas dasar ini, kami menetapkan bahwa ada ikatan ion pada senyawa nomor 3 (NaCl) dan 5 (MgO).

Catatan*

Selain fitur di atas, adanya ikatan ionik dalam suatu senyawa dapat dikatakan jika unit strukturalnya mengandung kation amonium (NH 4 +) atau analog organiknya - alkil amonium RNH 3 +, dialkilamonium R 2 NH 2 +, trialkylammonium R 3 NH kation + atau tetraalkylammonium R 4 N + , di mana R adalah beberapa radikal hidrokarbon. Misalnya, jenis ikatan ionik terjadi pada senyawa (CH 3) 4 NCl antara kation (CH 3) 4 + dan ion klorida Cl - .

Tugas nomor 5

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dengan jenis struktur yang sama.

4) garam meja

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 23

Tugas nomor 8

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dengan struktur non-molekul.

2) oksigen

3) fosfor putih

5) silikon

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 45

Tugas nomor 11

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dalam molekul yang memiliki ikatan rangkap antara atom karbon dan oksigen.

3) formaldehida

4) asam asetat

5) gliserin

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 34

Tugas nomor 14

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dengan ikatan ion.

1) oksigen

3) karbon monoksida (IV)

4) natrium klorida

5) kalsium oksida

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 45

Tugas nomor 15

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dengan jenis kisi kristal yang sama seperti berlian.

1) silika SiO 2

2) natrium oksida Na 2 O

3) karbon monoksida CO

4) fosfor putih P 4

5) silikon Si

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 15

Tugas nomor 20

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dalam molekul yang memiliki satu ikatan rangkap tiga.

• 1. HCOOH
• 2.HCOH
• 3. C 2 H 4
• 4. N2
• 5.C2H2

Tuliskan nomor koneksi yang dipilih di bidang jawaban.

Jawaban: 45

Penjelasan:

Untuk menemukan jawaban yang benar, mari kita menggambar rumus struktur senyawa dari daftar yang disajikan:

Jadi, kita melihat bahwa ikatan rangkap tiga ada dalam molekul nitrogen dan asetilen. Itu. jawaban yang benar 45

Tugas nomor 21

Dari daftar yang diusulkan, pilih dua zat dalam molekul yang memiliki ikatan kovalen non-polar.

Tidak ada teori terpadu tentang ikatan kimia; ikatan kimia secara kondisional dibagi menjadi kovalen (jenis ikatan universal), ionik (kasus khusus ikatan kovalen), logam dan hidrogen.

Ikatan kovalen

Pembentukan ikatan kovalen dimungkinkan melalui tiga mekanisme: pertukaran, donor-akseptor dan datif (Lewis).

Berdasarkan mekanisme pertukaran pembentukan ikatan kovalen terjadi karena sosialisasi pasangan elektron yang sama. Dalam hal ini, setiap atom cenderung memperoleh kulit gas inert, mis. mendapatkan tingkat energi luar yang lengkap. Pembentukan ikatan kimia tipe pertukaran digambarkan menggunakan rumus Lewis, di mana setiap elektron valensi atom diwakili oleh titik (Gbr. 1).

Beras. 1 Pembentukan ikatan kovalen dalam molekul HCl melalui mekanisme pertukaran

Dengan perkembangan teori struktur atom dan mekanika kuantum, pembentukan ikatan kovalen direpresentasikan sebagai tumpang tindih orbital elektronik (Gbr. 2).

Beras. 2. Pembentukan ikatan kovalen karena tumpang tindih awan elektron

Semakin besar tumpang tindih orbital atom, semakin kuat ikatan, semakin pendek panjang ikatan dan semakin besar energinya. Ikatan kovalen dapat dibentuk dengan tumpang tindih orbital yang berbeda. Sebagai hasil dari tumpang tindih orbital s-s, s-p, serta orbital d-d, p-p, d-p oleh lobus samping, sebuah ikatan terbentuk. Tegak lurus dengan garis yang menghubungkan inti dari 2 atom, ikatan terbentuk. Ikatan satu dan satu dapat membentuk ikatan kovalen rangkap (ganda), ciri zat organik golongan alkena, alkadiena, dll. Ikatan satu dan dua membentuk ikatan kovalen rangkap (tiga), ciri organik zat dari golongan alkuna (asetilen).

Pembentukan ikatan kovalen mekanisme donor-akseptor perhatikan contoh kation amonium:

NH 3 + H + = NH 4 +

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Atom nitrogen memiliki pasangan elektron bebas bebas (elektron tidak terlibat dalam pembentukan ikatan kimia di dalam molekul), dan kation hidrogen memiliki orbital bebas, sehingga masing-masing merupakan donor dan akseptor elektron.

Mari kita perhatikan mekanisme datif pembentukan ikatan kovalen menggunakan contoh molekul klorin.

17 Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

Atom klorin memiliki pasangan elektron bebas dan orbital kosong, oleh karena itu, ia dapat menunjukkan sifat donor dan akseptor. Oleh karena itu, ketika molekul klorin terbentuk, satu atom klorin bertindak sebagai donor, dan yang lainnya sebagai akseptor.

Utama karakteristik ikatan kovalen adalah: saturasi (ikatan jenuh terbentuk ketika sebuah atom mengikat elektron sebanyak yang dimungkinkan oleh kemampuan valensinya; ikatan tak jenuh terbentuk ketika jumlah elektron yang terikat lebih kecil dari kemampuan valensi atom); directivity (nilai ini dikaitkan dengan geometri molekul dan konsep "sudut valensi" - sudut antara ikatan).

Ikatan ionik

Tidak ada senyawa dengan ikatan ion murni, meskipun ini dipahami sebagai keadaan atom yang terikat secara kimia di mana lingkungan elektronik atom yang stabil dibuat dengan transisi lengkap kerapatan elektron total ke atom unsur yang lebih elektronegatif. . Ikatan ion hanya mungkin terjadi antara atom unsur elektronegatif dan elektropositif yang berada dalam keadaan ion yang bermuatan berlawanan - kation dan anion.

DEFINISI

Ion disebut partikel bermuatan listrik yang terbentuk dengan melepaskan atau menempelkan elektron ke atom.

Saat mentransfer elektron, atom logam dan non-logam cenderung membentuk konfigurasi kulit elektron yang stabil di sekitar nukleusnya. Sebuah atom non-logam menciptakan cangkang gas inert berikutnya di sekitar intinya, dan atom logam menciptakan cangkang gas inert sebelumnya (Gbr. 3).

Beras. 3. Pembentukan ikatan ion menggunakan contoh molekul natrium klorida

Molekul di mana ikatan ionik ada dalam bentuk murni ditemukan dalam keadaan uap suatu zat. Ikatan ion sangat kuat, sehubungan dengan hal ini, zat dengan ikatan ini memiliki titik leleh yang tinggi. Tidak seperti ikatan kovalen, ikatan ionik tidak dicirikan oleh directivity dan saturasi, karena medan listrik yang diciptakan oleh ion bekerja sama pada semua ion karena simetri bola.

ikatan logam

Ikatan logam hanya terjadi pada logam - ini adalah interaksi yang menahan atom logam dalam kisi tunggal. Hanya elektron valensi atom logam, yang termasuk dalam seluruh volumenya, yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan. Dalam logam, elektron terus-menerus terlepas dari atom, yang bergerak di seluruh massa logam. Atom logam, tanpa elektron, berubah menjadi ion bermuatan positif, yang cenderung membawa elektron bergerak ke arah mereka. Proses terus menerus ini membentuk apa yang disebut "gas elektron" di dalam logam, yang mengikat semua atom logam bersama-sama dengan kuat (Gbr. 4).

Ikatan logamnya kuat, oleh karena itu, logam dicirikan oleh titik leleh yang tinggi, dan adanya "gas elektron" memberikan kelenturan dan keuletan logam.

ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah interaksi antarmolekul yang spesifik, karena kemunculan dan kekuatannya tergantung pada sifat kimia zat tersebut. Ini terbentuk antara molekul di mana atom hidrogen terikat pada atom dengan elektronegativitas tinggi (O, N, S). Terjadinya ikatan hidrogen tergantung pada dua alasan, pertama, atom hidrogen yang terkait dengan atom elektronegatif tidak memiliki elektron dan dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam awan elektron atom lain, dan kedua, memiliki valensi s-orbital, hidrogen atom dapat menerima pasangan elektron bebas dari atom elektronegatif dan membentuk ikatan dengannya melalui mekanisme donor-akseptor.