Skip to main content
Global

7: Kemikali Bonding na Masi jiometri

  • Page ID
    188831
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

     Template:MapOpenSTAX

    Dhamana ya kemikali ni kivutio kati ya atomi kinachoruhusu kuundwa kwa dutu za kemikali ambazo zina atomi mbili au zaidi. Dhamana husababishwa na nguvu ya umeme ya mvuto kati ya mashtaka kinyume, ama kati ya elektroni na nuclei, au kama matokeo ya kivutio cha dipole. Vifungo vyote vinaweza kuelezewa na nadharia ya quantum, lakini, kwa mazoezi, sheria za kurahisisha zinawezesha wanakemia kutabiri nguvu, uongozi, na polarity ya vifungo. Utawala wa octet na nadharia ya VSEPR ni mifano miwili. Zaidi ya kisasa nadharia ni valence dhamana nadharia ambayo ni pamoja na orbital hybridization na resonance, na mchanganyiko linear ya orbitals atomiki Masi orbital njia. Electrostatics hutumiwa kuelezea polarities za dhamana na madhara wanayo juu ya vitu vya kemikali.

    • 7.1: Utangulizi
      Imejulikana kwa muda mrefu kuwa kaboni safi hutokea kwa aina tofauti (allotropes) ikiwa ni pamoja na grafiti na almasi. Lakini haikuwa mpaka 1985 kwamba aina mpya ya kaboni ilitambuliwa: buckminsterfullerene, inayojulikana kama “buckyball.” Ushahidi wa majaribio umebaini formula, C60, na kisha wanasayansi kuamua jinsi 60 carbon atomi inaweza kuunda moja symmetric, imara molekuli. Waliongozwa na nadharia bonding-mada ya sura hii-ambayo inaeleza jinsi atomi binafsi kuungana na kuunda comp zaidi
    • 7.2: Ionic Bonding
      Atomi hupata au kupoteza elektroni kuunda ioni zenye usanidi wa elektroni hasa imara. Mashtaka ya cations yaliyoundwa na metali ya mwakilishi yanaweza kuamua kwa urahisi kwa sababu, isipokuwa chache, miundo ya elektroniki ya ions hizi ina usanidi wa gesi yenye heshima au shell ya elektroni iliyojaa kabisa. Mashtaka ya anioni yanayotengenezwa na nonmetali yanaweza pia kuamua kwa urahisi kwa sababu ioni hizi zinaunda wakati atomi zisizo za metali zinapata elektroni za kutosha kujaza maganda yao ya valence.
    • 7.3: Kuunganishwa kwa ushirikiano
      Vifungo vyema vinaunda wakati elektroni zinashirikiwa kati ya atomi na huvutiwa na viini vya atomi zote mbili. Katika vifungo safi vya covalent, elektroni zinashirikiwa sawa. Katika vifungo vya covalent vya polar, elektroni zinashirikiwa kwa usawa, kama atomi moja ina nguvu kali ya mvuto kwenye elektroni kuliko nyingine. Uwezo wa atomi kuvutia jozi ya elektroni katika dhamana ya kemikali inaitwa electronegativity yake.
    • 7.4: Alama za Lewis na Miundo
      Miundo ya umeme ya Valence inaweza kuonyeshwa kwa kuchora alama za Lewis (kwa atomi na ions za monatomiki) na miundo ya Lewis (kwa molekuli na ions polyatomic). Jozi za pekee, elektroni zisizo na nguvu, na vifungo moja, mara mbili, au vitatu hutumiwa kuonyesha wapi elektroni za valence ziko karibu na kila atomu katika muundo wa Lewis. Miundo nyingi—hasa yale yaliyo na mambo ya mstari wa pili—hutii utawala wa octet, ambapo kila atomu (isipokuwa H) imezungukwa na elektroni nane.
    • 7.5: Mashtaka rasmi na Resonance
      Katika muundo wa Lewis, mashtaka rasmi yanaweza kupewa kila atomu kwa kutibu kila dhamana kana kwamba nusu moja ya elektroni hupewa kila atomu. Hizi nadharia mashtaka rasmi ni mwongozo wa kuamua sahihi zaidi Lewis muundo. Mfumo ambao mashtaka rasmi ni karibu na sifuri iwezekanavyo hupendekezwa. Resonance hutokea katika hali ambapo miundo miwili au zaidi ya Lewis yenye mipangilio inayofanana ya atomi lakini mgawanyo tofauti wa elektroni unaweza kuandikwa.
    • 7.6: Nguvu za vifungo vya Ionic na Covalent
      Nguvu ya dhamana ya covalent inapimwa na nishati yake ya kujitenga dhamana, yaani, kiasi cha nishati kinachohitajika kuvunja dhamana hiyo katika mole ya molekuli. Vifungo vingi vina nguvu kuliko vifungo moja kati ya atomi sawa. Enthalpies ya majibu yanaweza kukadiriwa kulingana na pembejeo ya nishati inayotakiwa kuvunja vifungo na nishati iliyotolewa wakati vifungo vipya vinapoundwa. Kwa vifungo vya ionic, nishati ya tani ni nishati inayohitajika kutenganisha mole moja ya kiwanja ndani ya ions zake za awamu ya gesi.
    • 7.7: Muundo wa Masi na Polarity
      Nadharia ya VSEPR inabiri mpangilio wa tatu wa atomi katika molekuli. Inasema kwamba elektroni za valence zitachukua jiometri ya jozi ya elektroni ambayo inapunguza repulsions kati ya maeneo ya wiani wa juu wa elektroni (vifungo na/au jozi pekee). Muundo wa molekuli, ambayo inahusu tu kuwekwa kwa atomi katika molekuli na si elektroni, ni sawa na jiometri ya jozi ya elektroni tu wakati hakuna jozi za elektroni pekee kuzunguka atomu ya kati.
    • 7.8: Masharti muhimu
    • 7.9: Mlinganyo muhimu
    • 7.10: Muhtasari
    • 7.11: Mazoezi
      Hizi ni mazoezi ya kazi za nyumbani ili kuongozana na Textmap iliyoundwa kwa ajili ya “Kemia” na OpenStax. Complementary General Kemia swali benki inaweza kupatikana kwa Textmaps nyingine na inaweza kupatikana hapa. Mbali na maswali haya kwa umma, upatikanaji wa matatizo binafsi benki kwa ajili ya matumizi katika mitihani na kazi za nyumbani inapatikana kwa Kitivo tu kwa misingi ya mtu binafsi; tafadhali wasiliana Delmar Larsen kwa akaunti na idhini ya upatikanaji.

    Thumbnail: Covalently bonded hidrojeni na kaboni katika w:molekuli ya methane. (CC BY-SA 2.5; DynaBlast kupitia Wikipedia)