Combinazione chimica

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December 9, 2022

Un legame chimico è un legame che collega più atomi che compongono una sostanza chimica. Un legame chimico è un legame intramolecolare che collega gli atomi in una molecola e una molecola. Può essere approssimativamente diviso in un legame intermolecolare che si connette con un'altra molecola e la forza che forma un legame intermolecolare è chiamata forza intermolecolare.Anche se un cristallo metallico non può essere chiamato "molecola" nel senso comune, un cristallo metallico è Nella teoria delle bande che spiega i legami costituenti (legami metallici), il concetto di legami metallici è formulato prendendo il limite in cui il numero di atomi nel legame intramolecolare viene saltato all'infinito. In qualsiasi legame intramolecolare, legame intermolecolare e legame metallico, la forza per formare un legame chimico è che un nucleo con una carica positiva in un atomo attrae un elettrone con una carica negativa in un altro atomo per forza elettromagnetica. cose. In fisica sono noti quattro tipi di forze, ma le tre forze diverse dalla forza elettromagnetica sono molto più piccole della forza elettromagnetica, quindi non sono i fattori principali per la formazione di legami chimici. Pertanto, la classificazione dettagliata dei legami chimici, che verrà descritta in seguito, come i legami covalenti e i legami ionici, è una classificazione basata sullo stato dell'atomo e sulla forma in cui agisce la forza elettromagnetica. Nella formulazione dei legami chimici, è necessario determinare le orbite degli elettroni quando ci sono più atomi, e la meccanica quantistica è indispensabile a tale scopo. Tuttavia, per molti composti semplici e molti ioni, la struttura e la composizione di molecole come gli elettroni di valenza e i numeri di ossidazione si basano sulla conoscenza ottenuta dalla meccanica quantistica per spiegazioni qualitative e semplici stime quantitative dei legami chimici.È anche possibile aggiungere i classici considerazioni meccaniche utilizzando. D'altra parte, per i composti complessi, come i complessi metallici, la teoria dell'elettrone di valenza non funziona e molti dei suoi comportamenti richiedono una comprensione basata sulla meccanica quantistica. Questo è dettagliato nel libro di Linus Pauling, La natura del legame chimico.

Legame intramolecolare

Spiegazione della meccanica classica

Il meccanismo con cui funziona la forza intramolecolare è spiegato qualitativamente come segue. Gli atomi nella molecola sono attratti dalla forza elettromagnetica F1 che agisce tra il nucleo dell'atomo A e l'elettrone dell'atomo B, che è la forza attrattiva che costituisce il legame intramolecolare tra A e B. D'altra parte, una forza repulsiva elettromagnetica F2 agisce tra il nucleo dell'atomo A e il nucleo dell'atomo B per interferire con il legame e, analogamente, una forza repulsiva F3 agisce tra l'elettrone dell'atomo A e l'elettrone dell'atomo B. Tuttavia, se la distanza tra gli atomi è circa una distanza appropriata (lunghezza del legame), la forza attrattiva sarà maggiore della forza repulsiva. Parlando di questa causa nella meccanica classica, un atomo ha un nucleo al centro e gli elettroni volano lontano da esso, quindi la distanza tra i nuclei e gli elettroni è piuttosto che la distanza tra i nuclei e gli elettroni. minore e la forza repulsiva F2 è minore della forza attrattiva F1. Inoltre, poiché gli elettroni sono più leggeri dei nuclei atomici, anche la forza repulsiva F3 tra gli elettroni è piccola perché gli elettroni sono facilmente separati l'uno dall'altro dalla forza repulsiva. Dopotutto, la forza attrattiva vince la forza repulsiva F1 F2 + F3 e gli atomi nella molecola sono attratti l'uno dall'altro. Come già accennato, il legame intramolecolare si trova in un intervallo appropriato tra gli atomi, e se la distanza è troppo vicina, la distanza aumenterà a causa della forza repulsiva, e alla fine si depositerà in prossimità della distanza di legame. .. Questo fatto può essere dimostrato risolvendo il sistema del campo di forza centrale utilizzando la conoscenza della meccanica quantistica.

Spiegazione per configurazione elettronica degli atomi

Per descrivere più in dettaglio il legame intramolecolare, viene spiegato il concetto di numero quantico dell'orbita dell'elettrone e la quantità.