כימיה - 3 יחידות/ סוגי קשרים כימיים

מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

[עריכה] סוגים של קשרים כימיים

קשר כימי הינו מונח בכימיה המתאר משיכה של שני אטומים סמוכים זה לזה. הקשרים הללו הם אלה שגורמים לחומר ללבוש צורה, ובלעדיהם כל החומרים היו במצב גזי.

קשרים אלו נוצרים על ידי כוחות אלקטרומגנטיים הנגרמים מהשאיפה של כל אטום להיות בעל הרמה האנרגטית הנמוכה ביותר.

להלן רשימה של קשרים כימיים:

[עריכה] קשר יוני

מתרחש בין : אל מתכות למתכות.
קשר יוני הינו קשר כימי בין שני יונים או יותר, אחד בעל מטען חשמלי חיובי והשני שלילי. החיבור בין האטומים מתבצע לפי הנוסחא האמפירית (שכולל רשימת הפלוס והמינוס מעל האטום, בהתאם לנתינה/קבלת אלקטרונים).
הקשר נוצר בעקבות : משיכה אלקטרו סטטית בין שני יונים.

[עריכה] קשר מולקולארי / מולקולרי / קוולנטי

מתרחש בין : אל מתכות לאל מתכות.

הקשר מתפצל לשני תת קשרים :

  1. קשר קוולנטי שיתופי / בלתי קוטבי - קשר קוולנטי שותפי קורה כאשר האלקטרו שליליות של היסודות זהה. כיוון שאין אנו יכולים לגלות את האלקטרושליליות של יסוד לבדנו, יתכן רק מצב אחד בבגרות בו האלקטרו שליליות תהיה זהה; וזה רק אם מדובר באותו אל מתכת.
  2. קשר קוולנטי לא שיתופי/פולרי/קוטבי -קשר קוולנטי קורה כאשר האלקטרו שליליות שונה בין האלקטרונים. נרשמת בשימוש בנוסחא האמפירית ומעל כל יסוד רושמים דלתה ומעליה פלוס או מינוס (מעל האלקטרו שלילי רושמים את דלתה מינוס).

[עריכה] קשר של "עסקה"

הקשר הקוולנטי מתבסס על "עסקה". קיים אלקטרון אחד לפחות אשר נמצא במשך זמן מסויים אצל אל מתכת I, ובשאר הזמן נמצא אצל אל מתכת II. מכאן שאם הקשר הקוולנטי שיתופי; שני היסדות ה"שקיעו" באותה מידה. לכן, חלוקת הזמן בו נמצא האלקטרון המשותף בין היסודות, הוא זהה. לעומת זאת, בקשר קוולנטי פולרי; כל אחד מהיסודות ה"שקיע" במידה שונה, ולכן, האטום יהיה זמן רב יותר אצל היסוד בעל ה"כוח" הרב יותר (אנרגית שליליות גדולה יותר). בפועל, המשיכה נגמרת עקב כוח המשיכה (האלקטרונים ייטו להיות בקרבתו של האטום בעל כוח המשיכה הגדול יותר).
עד כה, נוכל לומר ולסכם כי : ככל שהאלקטרושליליות של אטום מסוים גבוהה יותר, גדלה עוצמת הקשרים אותם הוא יוצר.

בעקבות המשיכה, נוצרים הבדלים יחסיים של מטען בין שני האטומים. הבדלים יחסיים אלו עשויים להשפיע על שאר הקשרים של האטומים.

לדוגמה, במולקולת הציאניד (:H-C≡N).

  • האטום המשותף בין פחמן למימן - לאטום הפחמן אלקטרושליליות גבוהה משל המימן, ולכן מטענו היחסי של המימן חיובי (דלתה פלוס) ושל הפחמן שלילי (דלתה מינוס).
  • ההאטומים המשותפים בין פחמן לחנקן - לחנקן אלקטרושליליות גבוהה משל הפחמן, ולכן מטענו היחסי של החנקן שלילי.
  • פחמן - מכיוון שמטענו של הפחמן שלילי (בשל הקשר עם המימן), וחיובי (בשל הקשר עם החנקן), מטענו הכולל הוא בקירוב נייטרלי (דלתה פלוס).

[עריכה] קשרים מולקולרים

כאמור, קשר קוולנטי מתחלק לשתי קטגוריות. בתוך כל תת קטגוריות, קיימים קשרים נוספים, ששמם הכולל הוא הקשרים בין מולקולאריים.

[עריכה] הרחבות בנושא

[עריכה] קשר אטומרי

מתרחש בין : C (יהלום וגרפיט); SiO2 (קוורץ, חול); SiC ; Si ; CGe, Ge.
צורת הקשר : סריג ענק הבנויים מאטומים הקשורים בקשר קוולנטי.

[עריכה] קשר מתכתי

מתרחש בין : מתכת למתכת.
צורת הקשר : סריג שמורכב מהגרעינים של האטומים וכל הרמות האנרגיה הסגורות המקיפות את הגרעינים. כל שאר האלקטרונים משמשים כ"דבק" לגרעינים, צפים ביניהם ומושכים אותם אחד לשני על ידי כוחות אלקטרומגנטיים.

[עריכה] קשר כימי ותכונות חומרים

סוג הקשר קשר בין סוג היסודות מצב צבירה בטמפ' החדר מסיסות במים טמפ' היתוך ורתיחה הולכה חשמלית
מוצק נוזל תמיסה מימית
יוני מתכת + אל מתכת מוצק רובם נמסים גבוהות אין יש יש
אוטומרי C (יהלום וגרפיט); SiO2 (קוורץ, חול); SiC ; Si ; CGe. מוצק לא נמסים בשום ממיס גבוהה (פרט לגפרית) אין אין אין
מתכתי מתכת + מתכת מוצק (פרט ל- Hg) לא נמסים (פולטים גז מימן במגע עם המים) גבוהה / בנוני יש יש אין
קוולנטי שיתופי אל מתכות + אל מתכות כל מצבי הצבירה לא נמסים נמוכות אין אין אין
קוולנטי פולרי אל מתכות + אל מתכות כל מצבי הצבירה נמסים במים כל הטמפ' אין אין יש