Хемијска веза — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
.
Ред 6:
 
== Преглед главних врста хемијских веза ==
A chemical bond is an attraction between atoms. This attraction may be seen as the result of different behaviors of the outermost or [[valence electron]]s of atoms. These behaviors merge into each other seamlessly in various circumstances, so that there is no clear line to be drawn between them. However it remains useful and customary to differentiate between different types of bond, which result in different properties of [[condensed matter]].
 
Хемијска веза је привлачност између атома. Ова привлачност се може видети као резултат различитог понашања најудаљенијих или [[valence electron|валентних електрона]] атома. Ова понашања се у разним околностима неприметно стапају једно у друго, тако да између њих не постоји јасна линија. Међутим, и даље је корисно и уобичајено разликовати различите врсте веза, које резултирају различитим својствима [[condensed matter|кондензоване материје]].
In the simplest view of a [[covalent bond]], one or more electrons (often a pair of electrons) are drawn into the space between the two atomic nuclei. Energy is released by bond formation. This is not as a result of reduction in potential energy, because the attraction of the two electrons to the two protons is offset by the electron-electron and proton-proton repulsions. Instead, the release of energy (and hence stability of the bond) arises from the reduction in kinetic energy due to the electrons being in a more spatially distributed (i.e. longer [[de Broglie wavelength]]) orbital compared with each electron being confined closer to its respective nucleus.<ref>{{cite journal|doi=10.1007/s00897010509a|author=Rioux, F. |title=The Covalent Bond in H<sub>2</sub> |journal=The Chemical Educator |volume=6 |issue=5 |pages=288–290 |year=2001 |s2cid=97871973 }}</ref> These bonds exist between two particular identifiable atoms and have a direction in space, allowing them to be shown as single connecting lines between atoms in drawings, or modeled as sticks between spheres in models.
 
У најједноставнијем погледу на [[covalent bond|ковалентну везу]], један или више електрона (често пар електрона) бива постављен у простор између два атомска језгра. Енергија се ослобађа стварањем веза. То није резултат смањења потенцијалне енергије, јер привлачење два електрона према два протона надокнађује одбијање електрона-електрона и протона-протона. Уместо тога, ослобађање енергије (а тиме и стабилност везе) произлази из смањења кинетичке енергије услед електрона који бивају у просторније распоређеној (тј. веће [[Matter wave|де Бројеве]] таласне дужине) орбитали у поређењу са случајем где је сваки електрон ограничен ближе свом језгру.<ref>{{cite journal|doi=10.1007/s00897010509a|author=Rioux, F. |title=The Covalent Bond in H<sub>2</sub> |journal=The Chemical Educator |volume=6 |issue=5 |pages=288–290 |year=2001 |s2cid=97871973 }}</ref> Ове везе постоје између два одређена атома која се могу идентификовати и имају правац у простору, омогућавајући им да буду приказане као појединачне повезујуће линије између атома на цртежима, или моделоване као штапићи између сфера у моделима.
In a [[polar covalent bond]], one or more electrons are unequally shared between two nuclei. Covalent bonds often result in the formation of small collections of better-connected atoms called [[molecule]]s, which in solids and liquids are bound to other molecules by forces that are often much weaker than the covalent bonds that hold the molecules internally together. Such weak intermolecular bonds give organic molecular substances, such as waxes and oils, their soft bulk character, and their low melting points (in liquids, molecules must cease most structured or oriented contact with each other). When covalent bonds link long chains of atoms in large molecules, however (as in polymers such as [[nylon]]), or when covalent bonds extend in networks through solids that are not composed of discrete molecules (such as [[diamond]] or [[quartz]] or the [[silicate minerals]] in many types of rock) then the structures that result may be both strong and tough, at least in the direction oriented correctly with networks of covalent bonds. Also, the melting points of such covalent polymers and networks increase greatly.
 
У [[Hemijska polarnost|поларној ковалентној вези]], један или више електрона су неједнако расподељени између два језгра. Ковалентне везе често резултирају стварањем малих колекција боље повезаних атома који се називају [[молекул]]и, а који су у чврстим материјама и течностима везани за друге молекуле силама које су често много слабије од ковалентних веза које молекуле међусобно држе заједно. Такве слабе интермолекуларне везе дају органским молекуларним супстанцама, као што су воскови и уља, њихов мекани карактер и ниске тачке топљења (у течностима молекули губе већи део међусобно структурираних или оријентисаних контаката). Међутим, када ковалентне везе повезују дуге ланце атома у великим молекулима (као у полимерима попут [[најлон]]а) или када се ковалентне везе протежу у мрежама кроз чврсте материје које нису састављене од дискретних молекула (као што су [[дијамант]] или [[кварц]] или [[silicate minerals|силикатни минерали]] у многим типовима стена) тада структуре које резултирају могу бити и јаке и жилаве, бар у правцу правилно оријентисаном мрежама ковалентних веза. Такође, тачке топљења таквих ковалентних полимера и мрежа се знатно повећавају.
In a simplified view of an [[ionic bond|''ionic'' bond]], the bonding electron is not shared at all, but transferred. In this type of bond, the outer [[atomic orbital]] of one atom has a vacancy which allows the addition of one or more electrons. These newly added electrons potentially occupy a lower energy-state (effectively closer to more nuclear charge) than they experience in a different atom. Thus, one nucleus offers a more tightly bound position to an electron than does another nucleus, with the result that one atom may transfer an electron to the other. This transfer causes one atom to assume a net positive charge, and the other to assume a net negative charge. The ''bond'' then results from electrostatic attraction between the positive and negatively charged [[ion]]s. Ionic bonds may be seen as extreme examples of polarization in covalent bonds. Often, such bonds have no particular orientation in space, since they result from equal electrostatic attraction of each ion to all ions around them. Ionic bonds are strong (and thus ionic substances require high temperatures to melt) but also brittle, since the forces between ions are short-range and do not easily bridge cracks and fractures. This type of bond gives rise to the physical characteristics of crystals of classic mineral salts, such as table salt.
 
У поједностављеном погледу на [[ionic bond|''јонску'' везу]], везујући електрон се уопште не дели, већ се преноси. У овом типу везе, спољна [[atomic orbital|атомска орбитала]] једног атома има упражњено место што омогућава додавање једног или више електрона. Ови новододати електрони потенцијално заузимају ниже енергетско стање (ефективно ближе већем нуклеарном наелектрисању) него што имају у другом атому. Дакле, једно језгро нуди чвршће везан положај за електрон него друго језгро, што резултира тиме да један атом може да пренесе електрон у други. Овај пренос доводи до тога да један атом преузима нето позитивно наелектрисање, а други преузима нето негативно наелектрисање. ''Веза'' је тада резултат електростатичне привлачности између позитивно и негативно наелектрисаних [[јон]]а. Јонске везе се могу сматрати екстремним примерима поларизације у ковалентним везама. Такве везе често немају посебну оријентацију у простору, јер су резултат једнаке електростатичке привлачности сваког јона за све јоне око себе. Јонске везе су јаке (а самим тим јонским супстанцама су потребне високе температуре да би се истопиле), али су и крте, јер су силе између јона кратког домета и не могу лако да премосте пукотине и преломе. Ова врста везе даје физичке карактеристике кристала класичних минералних соли, као што је [[кухињска со]].
A less often mentioned type of bonding is [[metallic bond|''metallic'' bonding]]. In this type of bonding, each atom in a metal donates one or more electrons to a "sea" of electrons that reside between many metal atoms. In this sea, each electron is free (by virtue of its [[wave nature]]) to be associated with a great many atoms at once. The bond results because the metal atoms become somewhat positively charged due to loss of their electrons while the electrons remain attracted to many atoms, without being part of any given atom. Metallic bonding may be seen as an extreme example of [[delocalization]] of electrons over a large system of covalent bonds, in which every atom participates. This type of bonding is often very strong (resulting in the [[tensile strength]] of metals). However, metallic bonding is more collective in nature than other types, and so they allow metal crystals to more easily deform, because they are composed of atoms attracted to each other, but not in any particularly-oriented ways. This results in the malleability of metals. The cloud of electrons in metallic bonding causes the characteristically good electrical and thermal conductivity of metals, and also their shiny [[Lustre (mineralogy)|lustre]] that reflects most frequencies of white light.
 
У мањор мери помињан тип везивања је ''[[метална веза]]''. У овој врсти везивања, сваки атом у металу донира један или више електрона у „море“ електрона које се налазе између многих атома метала. У овом мору је сваки електрон слободан (захваљујући својој [[Принцип дуалности талас-честица|таласној природи]]) да буде повезан са великим бројем атома одједном. Веза настаје зато што атоми метала постају донекле позитивно наелектрисани због губитка својих електрона, док електрони остају привучени многим атомима, а да нису део било ког датог атома. Метална веза се може сматрати екстремним примером [[Delocalized electron|делокализације]] електрона у великом систему ковалентних веза, у којем учествује сваки атом. Ова врста везивања је често врло јака (што резултира [[Затезна чврстоћа|затезном чврстоћом]] метала). Међутим, металне везе су колективније по природи од других врста, те омогућавају лакше деформације металних кристала, јер се састоје од атома који се међусобно привлаче, али не на неки посебно оријентисан начин. То резултира ковношћу метала. Облак електрона у металној вези узрокује карактеристично добру електричну и топлотну проводљивост метала, као и њихов блистави [[Lustre (mineralogy)|сјај]] који рефлектује већину фреквенција беле светлости.
 
== Историја ==