Küsimus:
Mis vahe on füüsikalistel ja keemilistel sidemetel?
Juha
2012-05-04 14:59:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kui iseloomustate keemiliste sidemete kahte kategooriat füüsikalisi ja keemilisi sidemeid, siis kuidas seda teha? Kas mitte kõik sidemed pole keemilised ja füüsikalised ?

saidilt freedictionary.com kuuluvad keemilised sidemed:

Kõik mitme jõu, eriti ioonse sideme, kovalentse sideme ja metallilise sideme abil, mille kaudu aatomid või ioonid on molekulis või kristallis seotud.

Mis on siis füüsiline side? Kuidas peaks aatom olema molekuliga seotud, kui need sidemed pole need. Mis need "mitmed jõud" täpselt on?

Vastuses tahaksin näha keemiliste ja füüsikaliste sidemete loendeid.

Paneb mõtlema ... iooniline side soolades ja side, mis tekib siis, kui laetud paberiterad kammi külge kinni jäävad, on mõlemad sisuliselt elektrilised külgetõmbed, jah? Kuid üks on füüsiline side ja üks on keemiline side ...
Neli vastused:
#1
+21
F'x
2012-05-04 16:23:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lühidalt: keemilise sideme määratlus pole ainulaadne ja selgelt tõmmatud joon. Lihtsaim ja levinum määratlus on elektronide jagamine kahe või enama tuuma vahel . Seevastu öeldakse, et muud suhtlemised on sageli intermolekulaarsed (mis on mõnevõrra spetsiifilisem kui termin „füüsiline“.


Pikemas kommentaaris näen, et neil võib olla viis erinevat keemilise sideme määratluse tüüpi (võrreldes molekulidevaheliste interaktsioonidega).

  1. Alustame algusest, kasutades sel juhul 1954. aasta Nobeli võitja Linus Paulingi sõnu. Preemia „aatomite molekulideks ühendava keemilise sideme olemuse kindlaksmääramise eest“. Avalduses The Nature of the Chemical Bond (1960) annab ta järgmise määratluse:

    Keemiline side on määratletud . Ütleme, et kahe aatomi või aatomirühma vahel on keemiline side juhul, kui nende vahel mõjuvad jõud on näiteks viia piisava stabiilsusega agregaadi moodustumiseni, et keemikul oleks mugav pidada seda iseseisvaks molekuli liigiks.

    Seos on see, mis seob aatomid m olekulid ja molekulid määratletakse keemiku äranägemisel. Mõni keskkooliõpik võib leida sama definitsiooni, mis on endiselt kasutusel, kuid see pole eriti kasulik ...

  2. Täiesti vastupidine: pidage kõiki koostoimeid keemilisteks võlakirjad , mille tugevus võib olla erinev. Ma polnud seda enne kuulnud, enne kui uurisin selle vastuse kirjutamiseks õpikutest, kuid leiate selle mõnest õpikust, näiteks sellest:

    Keemiline side on füüsikaline nähtus, kui keemilised liigid hoiavad koos elektronide jagamise ja vahetamise kaudu aatomite ligimeelitamise kaudu üksteisega. See nähtus on kvantelektrodünaamika seadustega täielikult kirjeldatud. Üldiselt leidub tugevaid keemilisi sidemeid molekulides, kristallides või tahkest metallist ning need korraldavad aatomid järjestatud struktuurides. Nõrgad keemilised sidemed on klassikaliselt seletatud tugevate polaarseid sidemeid sisaldavate molekulide vahelise polaarsuse mõjudena. Mõned väga nõrgad sidemelaadsed vastasmõjud tulenevad ka Londoni indutseeritud polaarsetest jõududest aatomite või molekulide elektronpilvede vahel. Sellised jõud võimaldavad inertsete gaaside vedeldamist ja tahkumist. Selliste interaktsioonide kõige madalamatel tugevustel pole head operatiivset määratlust selle kohta, mis kujutab endast õiget definitsioonilist "sidet".

    Sellel seisukohal on mõningane alus, sest kõik aatomitevahelised interaktsioonid tulenevad käitumisest süsteemi elektronidest (lisaks tuumadele – tuumadele Coulombic jõud). Kuid see ei võimalda teha tugevat vahet vastastikmõjude vahel, mille energiad erinevad suurusjärkude kaupa. Keemikutele meeldivad molekulid ja neile meeldib asju kategoriseerida intra- ja inter-molekulide vahel, kuna see on kena mudel (meie mõistuse jaoks on seda hõlpsam käsitseda).

  3. Võite klassifitseerida koostoimed energia järgi: otsustage, et keemilised sidemed on need koostoimed, mille energia ületab teatud künnist oletame, et 50 kJ / mol. See muudab asjad puhtaks ja tagab, et saate interaktsioone hõlpsalt klassifitseerida. Lävendi valimine on aga problemaatiline.

  4. Lõpuks on minu arvates kõige tavalisem kirjeldus vaadata suhtluse olemust ja klassifitseerida see vastavalt teatud kokkuleppele . Kaks teist vastust on seni keskendunud sellele osale ja loetlenud mitmesuguseid "tavalisi" sidemete tüüpe ja molekulidevahelisi interaktsioone, nii et ma ei ütle selle kohta rohkem.

  5. I ütles viis tüüpi, eks? Noh, viies on muidugi minu oma. Mitte ainult minu, vaid ka New Oxfordi Ameerika sõnaraamatu oma, mis mulle väga meeldib:

    keemiline side
    a tugev atraktsioonijõud, mis hoiab aatomeid koos molekulis või kristallis, mis tuleneb elektronide jagamisest või ülekandest.

    Lühike ja võimas. Mulle meeldib see, et see annab üldise ettekirjutuse, võimaldades argumenteerida üksikjuhtumeid ega põhine liiga palju konventsioonil. Millised on keemilise sideme tunnused? Noh, see peab olema atraktiivne jõud aatomite vahel, kindlasti ... aga ma arvan, et kõige asjakohasem kriteerium on elektronide jagamine (või ülekandmine) . Lõppude lõpuks tähendab see keemiat: elektrooniliste pilvede kirjeldus kahe või enama aatomi ümber. Ja ma arvan, et kui seda kriteeriumi rakendatakse tavaliselt klassifitseeritud interaktsioonitüüpide loendile, töötab see üsna hästi (ilma et see oleks dogmaatiline).

    Lisaks meeldib mulle see, et antud suhtlustüüpi võib pidada ühel või teisel viisil, sõltuvalt selle tugevusest. Parim näide selle kohta võib olla vesinikside, mis on peaaegu keemilise sideme arhetüüp ...

Nüüd: "Mis määratleb selgesõnaliselt vesiniksideme?" 3 .. 2 ... 1 ... MINE! : D
@LordStryker lihtne! ;-) IUPACi soovitused avaldatud aadressil * Pure Appl. Chem. *, 2011, kd. 83, nr.8, lk 1637-1641, doi: 10.1351 / PAC-REC-10-01-02
Ah jah. Ma teadsin, et H-võlakirja definitsiooni uuendatakse, kuid ma polnud seda paberit tegelikult näinud. Väga hea! Olen siiski endiselt mõnevõrra rahulolematu. Üks näide, mida võin tuua, on H-sideme nurga kriteeriumid. Mida lähemale 180-le jõuab, seda tugevam on side. Niisiis peitub vaidlus selles, kui terav võib nurk olla, enne kui seda enam H-sidemeks ei peeta? Olen näinud, et nii paljud inimesed (kaasa arvatud professorid ja üliõpilased) vaidlevad selle üle, mis on H-side ja mis pole, kuna nurk on 180-st liiga kaugel. Muidugi võib öelda "H-side meeldib", kuid see algab minu jaoks maandamiseks kõlama.
+1 nii ulatusliku arutelu jaoks. Number 5 on tõepoolest kena kompaktne määratlus, ehkki selleks, et olla pedantne, tuleks siiski kehtestada kvantitatiivne künnis sellele, mida mõeldakse "tugevate" ja kristallide all: vastasel juhul klassifitseeritakse paljude vastandlikult laetud balloonide rühm keemiliselt seotud kristallide hulka.
Mis on "eraldusjoone" joonistamise õigustus nt. 50 kJ / mol?
@F'x PS pole rünnak teie vastu - tegite suurepärast tööd kataloogides keemias tavaliselt kasutatavaid erinevaid sidumiskirjeldusi. Ma tahtsin seda liigitust diskrediteerida.
#2
+3
Eric Brown
2013-05-04 17:07:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vastus on, et võlakirju on ühte (või võib-olla kahte) tüüpi. side tekib siis, kui kaks aatomit meelitatakse elektrostaatiliselt soodsalt. (Loomulikult alluvad elektronid ja prootonid nende kvantloomusele)

Miks just kaks? Molekulides sisalduvate aatomite kvantteoorias on see protseduur järgmine:

  1. veenduge, kas kahe aatomi (aatomi) vahel on sidemetee basseinid). See on jah / ei vastus - see on side või mitte - kuna see on elektrostaatiliselt soodne või ebasoodne.
  2. Kui sidetee on olemas, siis on elektronitiheduse laplakia märk. sideme kriitilises punktis ütleb teile, kas vastasmõju on "kovalentne" või "mitte kovalentne", kuigi need mõisted pole rangelt kohaldatavad. +/- loob ainult kaks KÕNE võlakirja tüüpi.

BTW: suvalise välja laplaatsia keeles mõõdetakse, kas elektroni tihedus konkreetses punktis on "valamu" või "allikas". Reaalsus on: Laplacianuse väärtuste spekter on terve, pidev. Keegi neist ei nimeta end dipooliks või van der Waalsiks.

Kokkuvõtteks võib öelda, et on olemas üks sidumiskeel ja see on kvantfüüsikas välja toodud. Füüsika [kvantelektrodünaamika] klassis ei saa kunagi van der Walsi jõududest kuulda, sest sellist asja pole olemas. Schroedingeri võrrandis pole van der Waalsi mõistet.

Klassis õpetatava keemiliste ja füüsikaliste sidemete vahe on lihtne: keemia tervikuna ei ole raputanud sideme kvantpöörde-eelset kirjeldust. Üliõpilaste ja oma ala professionaalide jaoks on see katastroofiliselt keeruline, kuna lõpmatult käib vaidlus selle üle, kas miski on "dipool-dipool" või "dipooli põhjustatud dipool" või "kolm keskpunkti, kaks elektroni". ehitatud raputavatele tellingutele.

Fakt on see, et füüsilise sidumise reeglid on peaaegu "igavad". Teine tõsiasi on see, et enamikul keemias olevatest sidemete kirjeldustest on ainult teatud reaalsuse elemendid. Keemikute kiituseks tuleb öelda, et nad peavad sidumises kiiresti ja tõhusalt kirjeldama teatud sageli ilmnevaid motiive - ilma kvantkeemia arvutamiseta - ja nad on teinud päris head tööd. Lihtsalt need kirjeldused on mõnevõrra ambitsioonikad ja alati tõlgendamiseks avatud, seega mitte puhtalt kvantmehaanilised.

#3
+2
leftaroundabout
2012-05-04 15:32:31 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kõik võlakirjad on loomulikult füüsilised. Kuid mitte kõik sidemed pole keemilised - pisut rumala näitena võib pidada külmkapi külge kinnitatud magnetit, mis on omal moel küll füüsiline side, kuid millel pole palju pistmist keemiaga.

Teie tsiteeritud määratlus on hea ja jätab üsna selgelt sellised võlakirjad, mis ei kuulu " the füüsiliste võlakirjade" hulka. Näiteks Van der Waalsi jõude, mis ei seo molekule jäigaks kristallstruktuuriks, eriti Londoni dispersioonijõude, ei peeta tavaliselt keemilisteks sidemeteks ega ka aatomituumi või neutronitähti koos hoidvateks jõududeks.

Muidugi ei seo ükski neist molekule omavahel; kui piirdute sellega, et teil on õigus, et kõik sidemed on samaaegselt füüsikalised ja keemilised.

#4
-1
Pranay wandhe
2014-04-27 22:51:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bond tähendab tõmbejõudu. Mateeria koosneb molekulidest ja ja aatomitest. Füüsilist tõmbejõudu, mis hoiab aatomeid ja molekule aines, nimetatakse füüsiliseks sidemeks. Vander waali jõud, kulombilised jõud on füüsilised jõud. Sidet, mis tekib aatomi käitumise tõttu stabiilseks muutumiseks, nimetatakse keemiliseks sidemeks. Füüsiline side on tingitud osakeste omadusest, mida nimetatakse massiks, elektrilaenguks (positiivseks või negatiivseks).



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...