Хемијска веза — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
Ред 19:
== Историја ==
 
Рана нагађања о природи ''хемијске везе'', још од 12. века, претпостављала су да се одређеним типовима [[chemical species|хемијских врста]] придружује тип [[chemical affinity|хемијског афинитета]]. Године 1704, [[Сер (титула)|сер]] [[Исак Њутн]] је изнео своју теорију атомског повезивања, у „Упиту 31” свог рада ''[[Opticks|Оптика]]'', при чему се [[атом]]и међусобно везују неком „[[Сила|силом]]”. Конкретно, након што је поменуо разне популарне теорије које су у то време биле у моди, о томе како се атоми везују једни за друге, односно „закачени атоми“, „причвршћени мировањем“ или „груписани заједничкм кретањем“, Њутн наводи да он би радије закључио из њихове кохезије да се „честице привлаче једна другом силом, која је у непосредном контакту изузетно јака, на малим удаљеностима изводи хемијске операције и не сеже далеко од честица са било каквим осетним ефектом“.
Early speculations about the nature of the '''chemical bond''', from as early as the 12th century, supposed that certain types of [[chemical species]] were joined by a type of [[chemical affinity]]. In 1704, [[Sir Isaac Newton]] famously outlined his atomic bonding theory, in "Query 31" of his ''[[Opticks]]'', whereby [[atom]]s attach to each other by some "[[force]]". Specifically, after acknowledging the various popular theories in vogue at the time, of how atoms were reasoned to attach to each other, i.e. "hooked atoms", "glued together by rest", or "stuck together by conspiring motions", Newton states that he would rather infer from their cohesion, that "particles attract one another by some [[force]], which in immediate contact is exceedingly strong, at small distances performs the chemical operations, and reaches not far from the particles with any sensible effect."
 
Године 1819, на трагу проналаска [[Галвански елемент|волтног стуба]], [[Jakob Bercelijus|Јонс Јакоб Берцелијус]] је развио теорију хемијске комбинације наглашавајући електронегативне и електропозитивне карактеристике атома који се комбинују. Средином 19. века [[Edward Frankland|Едвард Франкланд]], [[Фридрих Кекуле|Ф.А. Кекуле]], А.С. Купер, [[Alexander Butlerov|Алекандер Бутлеров]] и [[Hermann Kolbe|Херман Колбе]], надовезујући се на [[Radikal (hemija)|теорију радикала]], развили су [[Valentnost (hemija)|теорију валенције]], првобитно названу „комбиновање моћи“, у којој су се једињења спајала због привлачења позитивних и негативних полова. Године 1904, [[Richard Abegg|Ричард Абег]] је предложио [[Abegg's rule|своје правило]] по коме је разлика између максималне и минималне валенције елемента често осам. У овом тренутку, валенција је још увек била емпиријски број заснован само на хемијским својствима.
In 1819, on the heels of the invention of the [[voltaic pile]], [[Jöns Jakob Berzelius]] developed a theory of chemical combination stressing the electronegative and electropositive characters of the combining atoms. By the mid 19th century, [[Edward Frankland]], [[August Kekulé|F.A. Kekulé]], A.S. Couper, [[Alexander Butlerov]], and [[Hermann Kolbe]], building on the [[Radical (chemistry)|theory of radicals]], developed the [[Valence (chemistry)|theory of valency]], originally called "combining power", in which compounds were joined owing to an attraction of positive and negative poles. In 1904, [[Richard Abegg]] proposed [[Abegg's rule|his rule]] that the difference between the maximum and minimum valencies of an element is often eight. At this point, valency was still an empirical number based only on chemical properties.
 
HoweverМеђутим, theприрода natureатома ofпостала theје atomјаснија became clearer withоткрићем [[Ernest Rutherford|Ернеста Рутхерфорда]]'s из 1911. discoveryгодине that of anо [[atomic nucleus|атомском језгру]] surrounded byокруженом electronsелектронима, andи [[Niels Bohr|Нил Боровим]]'s [[Bohr model|1913 modelмоделом]] ofелектронских electronорбита orbitsиз 1913. Thisгодине. suggestedТо thatје electronsсугерисало determineда chemicalелектрони behaviorодређују хемијско понашање. InГодине 1916, chemistхемичар [[GilbertГилберт Њутон Луис|Гилберт NЊ. LewisЛуис]] developedразвио theје concept ofконцепт [[Covalent bond|electron-pairвеза bondелектронских парова]]s, inу whichкојем twoдва atomsатома mayмогу shareделити oneједан toдо sixшест electronsелектрона, thusстварајући forming theтако [[singleКовалентна electronвеза|појединачну bondелектронску везу]], a [[singleJednostruka bondveza|једноструку везу]], a [[double bond|двоструку везу]], or aили [[tripleTrostruka bondveza|троструку везу]]; inпо Lewis'sЛевисовим own wordsречима, "An electron may„Електрон formможе aчинити partдео ofљуске theдва shellразличита ofатома twoи differentза atomsњега andсе cannotне beможе saidрећи toда belongприпада toискључиво eitherједном oneи exclusivelyдругом."<ref>{{cite journal|last=Lewis|first=Gilbert N.|author-link=Gilbert N. Lewis|year=1916|title=The Atom and the Molecule|journal=[[Journal of the American Chemical Society]] |volume=38|page=772|url=http://osulibrary.oregonstate.edu/specialcollections/coll/pauling/bond/papers/corr216.3-lewispub-19160400.html|doi=10.1021/ja02261a002|issue=4}} [http://www.itis.arezzo.it/index.php?option=com_content&view=article&id=221%3Athe-atom-and-the-molecule-&catid=106%3Apagine-html&Itemid=98 a copy]</ref>
 
Такође 1916. године, [[Walther Kossel|Валтер Косел]] је изнео теорију сличну Луисовој, само што је његов модел претпостављао потпуне преносе електрона између атома, и стога је био модел [[ionic bond|јонског везивања]]. Обоје, Луис и Косел формирали су своје моделе везивања на бази [[Abegg's rule|Абеговог правила]] (1904).
Also in 1916, [[Walther Kossel]] put forward a theory similar to Lewis' only his model assumed complete transfers of electrons between atoms, and was thus a model of [[ionic bond]]ing. Both Lewis and Kossel structured their bonding models on that of [[Abegg's rule]] (1904).
 
[[NielsНилс BohrБор]] alsoје такође proposedпредложио [[Bohr model of the chemical bond|aмодел modelхемијске of the chemical bondвезе]] in 1913. AccordingПрема toњеговом hisмоделу model for aза [[diatomic molecule|двоатомски молекул]], theелектрони electronsатома ofмолекула theчине atomsротирајући ofпрстен theчија moleculeје formраван aнормална rotatingна ringосу whoseмолекула planeи isједнако perpendicularудаљена toод theатомских axis of the molecule and equidistant from the atomic nucleiјезгара. The [[dynamic equilibrium|Динамичка равнотежа]] ofмолекуларног theсистема molecularпостиже systemсе isравнотежом achievedсила throughизмеђу theсила balanceпривлачења ofјезгара forcesу betweenраван theпрстена forcesелектрона ofи attractionсила ofмеђусобног nucleiодбијања to the plane of the ring of electrons and the forces of mutual repulsion of the nucleiјезгара. TheБоров Bohrмодел modelхемијске ofвезе theузео chemicalје bondу took into account theобзир [[CoulombКулонов закон|Кулонову repulsionрепулзију]] - theелектрони electronsу inпрстену theсу ringна areмаксималној atудаљености theједан maximumод distanceдругог. from each other.<ref>{{cite book| author = Бор Н.| title = Избранные научные труды (статьи 1909–1925) |location= М. |year= 1970 |publisher= «Наука» |volume= 1 | page = 133 }}</ref><ref>{{cite journal|last=Svidzinsky|first=Anatoly A. |author2 = Marlan O. Scully |author3-link=Dudley R. Herschbach |author3=Dudley R. Herschbach|year=2005|title=Bohr's 1913 molecular model revisited|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=102|pages=11985–11988|doi=10.1073/pnas.0505778102|pmid=16103360 |pmc=1186029 |issue=34 [http://www.pnas.org/content/102/34/11985.full.pdf]|arxiv=physics/0508161|bibcode=2005PNAS..10211985S}}</ref>
 
InДански 1927,физичар the[[Øyvind firstBurrau|Ејвинд mathematicallyБуров]] completeје quantum1927. descriptionгодине ofизвео aпрви simpleматематички chemicalпотпун bondквантни опис једноставне хемијске везе, i.eтј. thatоне producedкоју byје oneпроизвео electronједан inелектрон theу hydrogenмолекуларном molecularјону ionводоника, [[Dihydrogen cation|-{H}-<sub>2</sub><sup>+</sup>]], was derived by the Danish physicist [[Øyvind Burrau]].<ref>{{cite book| author=Laidler, K. J. |year=1993|title=The World of Physical Chemistry| url=https://archive.org/details/worldofphysicalc0000laid | url-access=registration |publisher=Oxford University Press | page=[https://archive.org/details/worldofphysicalc0000laid/page/346 346]|isbn=978-0-19-855919-1}}</ref> ThisОвај workрад showedје thatпоказао theда quantumквантни approachприступ toхемијским chemicalвезама bondsможе couldбити beфундаментално fundamentallyи andквантитативно quantitatively correctтачан, butали theкоришћене mathematicalматематичке methodsметоде usedнису couldсе notмогле beпроширити extendedна toмолекуле moleculesкоји containingсадрже moreвише thanод oneједног electronелектрона. AПрактичнији, moreиако practical, albeitмање lessквантитативни quantitativeприступ, approachисте wasгодине putсу forward in the same year byизнели [[Walter Heitler|Волтер Хајтлер]] andи [[Fritz London|Фриц Лондон]]. TheХајтлер-Лондонова Heitler–Londonметода methodчини formsоснову theонога basisшто of what isсе nowданас calledназива [[valence bond theory|теоријом валентних веза]]. InГодине 1929, theапроксимацију молекуларно-орбиталног метода [[linearLinear combination of atomic orbitals|линеарне molecularкомбинације orbitalатомских methodорбитала]] (LCAO) approximationувео wasје introduced by Sirсер [[John Lennard-Jones|Џон Ленард-Џоунс]], whoкоји alsoје suggestedтакође methodsпредложио toметоде deriveза electronicизвођење structuresелектронских ofструктура molecules ofмолекула -{F}-<sub>2</sub> ([[fluorineфлуор]]) andи -{O}-<sub>2</sub> ([[oxygenкисеоник]]) molecules,из fromосновних basic quantumквантних principlesпринципа. ThisОва [[molecular orbital|молекуларно орбитална]] theoryтеорија representedпредстављала aје covalentковалентну bondвезу asкао anорбиталу orbitalформирану formedкомбиновањем by combining the quantum mechanicalквантно-механичких [[SchrödingerŠredingerova equationjednačina|SchrödingerШредингерових]] atomicатомских orbitalsорбитала whichза hadкоје beenсе hypothesizedпретпоставља forда electronsсу inелектрони singleу atomsпојединачним атомима. TheЈедначине equationsза forвезивање bondingелектрона electronsу inвишеелектронским multi-electronатомима atomsнису couldсе notмогле beрешити solvedдо toматематичког mathematical perfectionсавршенства (iтј.e., ''analyticallyаналитички''), butали approximationsапроксимације forза themњих stillсу gaveипак manyдале goodмнога qualitativeдобра predictionsквалитативна andпредвиђања resultsи резултате. MostВећина quantitativeквантитативних calculationsизрачунавања inу modernсавременој [[quantum chemistry|квантној хемији]] useкористе eitherвалентну valenceвезу bondили orтеорију molecularмолекуларних orbital theory asорбитала aкао startingполазну pointоснову, althoughиако aје thirdтрећи approachприступ, [[density functional theory|теорија функционалне густине]], has become increasingly popularсве inпопуларнији recentпоследњих yearsгодина.
 
Године 1933, Х. Х. Џејмс и А. С. Кулиџ су извршили прорачун на молекулу дихидрогена који је, за разлику од свих претходних прорачуна који су користили само функције удаљености електрона од атомског језгра, користио функције које су такође изричито додале растојање између два електрона.<ref>{{cite journal
In 1933, H. H. James and A. S. Coolidge carried out a calculation on the dihydrogen molecule that, unlike all previous calculation which used functions only of the distance of the electron from the atomic nucleus, used functions which also explicitly added the distance between the two electrons.<ref>{{cite journal
| last = James
| first = H.H.
Ред 42:
| year = 1933
| doi = 10.1063/1.1749252 | bibcode = 1933JChPh...1..825J
}}</ref> Са до 13 подесивих параметара добили су резултат врло близак експерименталном резултату за енергију дисоцијације. Каснија проширења су користила до 54 параметра и дала су одличан склад са експериментима. Овај прорачун је уверио научну заједницу да квантна теорија може да се сложи са експериментом. Међутим, овај приступ нема ниједну физичку слику валентне везе и теорије молекуларних орбитала и тешко га је проширити на веће молекуле.
}}</ref> With up to 13 adjustable parameters they obtained a result very close to the experimental result for the dissociation energy. Later extensions have used up to 54 parameters and gave excellent agreement with experiments. This calculation convinced the scientific community that quantum theory could give agreement with experiment. However this approach has none of the physical pictures of the valence bond and molecular orbital theories and is difficult to extend to larger molecules.
 
== Типови хемијских веза ==