Skip to main content
Global

7.10: Muhtasari

  • Page ID
    188883
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    7.1 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.

    7.2 Covalent Bonding

    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. Tofauti katika electronegativity kati ya atomi mbili huamua jinsi polar dhamana itakuwa. Katika molekuli ya diatomic yenye atomi mbili zinazofanana, hakuna tofauti katika electronegativity, hivyo dhamana ni nonpolar au safi covalent. Wakati tofauti ya electronegativity ni kubwa sana, kama ilivyo kati ya metali na nonmetals, bonding ni sifa kama ionic.

    7.3 Lewis Alama 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. Tofauti na utawala wa octet hutokea kwa molekuli isiyo ya kawaida ya elektroni (radicals bure), molekuli za upungufu wa elektroni, na molekuli za hypervalent.

    7.4 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. Usambazaji halisi wa elektroni (mseto wa resonance) ni wastani wa usambazaji unaoonyeshwa na miundo ya mtu binafsi ya Lewis (fomu za resonance).

    7.5 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. Enthalpy ya mmenyuko inaweza 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. Nishati ya tani huongezeka kwa ions na mashtaka ya juu na umbali mfupi kati ya ions. Nguvu za kimiani mara nyingi huhesabiwa kwa kutumia mzunguko wa Born-Haber, mzunguko wa thermochemical ikiwa ni pamoja na hatua zote za juhudi zinazohusika katika kugeuza vipengele kuwa kiwanja cha ionic.

    7.6 Masi Muundo 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. Muda wa dipole hupima mgawanyo wa malipo. Kwa dhamana moja, dhamana ya dipole wakati imedhamiriwa na tofauti katika electronegativity kati ya atomi mbili. Kwa molekuli, wakati wa jumla wa dipole unatambuliwa na wakati wa dhamana ya mtu binafsi na jinsi dipoles hizi zinapangwa katika muundo wa Masi. Molekuli za polar (wale walio na wakati wa thamani ya dipole) huingiliana na mashamba ya umeme, wakati molekuli zisizo za polar hazipaswi.