Χημεία Α' Λυκείου

Χημικοί Δεσμοί

Τι είναι ο Χημικός Δεσμός;

Ο χημικός δεσμός είναι η δύναμη που συγκρατεί δύο ή περισσότερα άτομα μαζί σε ένα μόριο ή ιοντική ένωση.

Τα άτομα σχηματίζουν δεσμούς για να αποκτήσουν σταθερή ηλεκτρονιακή δομή, όπως τα ευγενή αέρια (κανόνας οκτάδας).

Κανόνας Οκτάδας: 8 e⁻ στην εξωτερική στιβάδα = σταθερότητα
Τα στοιχεία τείνουν να αποκτήσουν τη δομή του πλησιέστερου ευγενούς αερίου

Ιοντικός Δεσμός

Ο ιοντικός δεσμός σχηματίζεται όταν ένα άτομο μεταφέρει ηλεκτρόνια σε άλλο άτομο.

  • Μέταλλα: Χάνουν ηλεκτρόνια → γίνονται θετικά ιόντα (κατιόντα)
  • Αμέταλλα: Κερδίζουν ηλεκτρόνια → γίνονται αρνητικά ιόντα (ανιόντα)
\(\text{Na} \; (2,8,1) \to \text{Na}^+ \; (2,8) + e^-\)
Το νάτριο χάνει 1 ηλεκτρόνιο και αποκτά τη δομή του Ne
\(\text{Cl} \; (2,8,7) + e^- \to \text{Cl}^- \; (2,8,8)\)
Το χλώριο κερδίζει 1 ηλεκτρόνιο και αποκτά τη δομή του Ar

Παράδειγμα: NaCl (Αλάτι)

Λύση

• Na (μέταλλο) → Na⁺ + e⁻

• Cl (αμέταλλο) + e⁻ → Cl⁻

• Na⁺ + Cl⁻ → NaCl (ιοντική ένωση)

• Η ηλεκτροστατική έλξη Na⁺ - Cl⁻ = ιοντικός δεσμός

Ιδιότητες ιοντικών ενώσεων:

  • Στερεά στους 25°C
  • Υψηλά σημεία τήξης/βρασμού
  • Διαλύονται σε νερό
  • Άγουν το ρεύμα όταν λιωμένα ή διαλυμένα

Ομοιοπολικός Δεσμός

Ο ομοιοπολικός δεσμός σχηματίζεται όταν δύο άτομα μοιράζονται ζεύγη ηλεκτρονίων.

Συνήθως μεταξύ αμετάλλων.

\(H\bullet + \bullet H \to H{:}H \; \text{ή} \; H{-}H\)
Δύο άτομα υδρογόνου μοιράζονται 1 ζεύγος ηλεκτρονίων
Είδος Δεσμού Κοινά ζεύγη e⁻ Συμβολισμός Παράδειγμα
Απλός1—H-H, H-Cl
Διπλός2=O=O, C=O
Τριπλός3≡N≡N

Παραδείγματα

Λύση

• H₂O: O μοιράζεται 2 ζεύγη e⁻ (1 με κάθε H)

• CO₂: C=O=C (2 διπλοί δεσμοί)

• N₂: N≡N (τριπλός δεσμός - πολύ ισχυρός)

• CH₄: 4 απλοί δεσμοί C-H

Ιδιότητες μοριακών ενώσεων:

  • Υγρά ή αέρια στους 25°C (συνήθως)
  • Χαμηλά σημεία τήξης/βρασμού
  • Δεν άγουν το ρεύμα

Μεταλλικός Δεσμός

Ο μεταλλικός δεσμός σχηματίζεται μεταξύ ατόμων μετάλλων.

Τα ηλεκτρόνια σθένους κινούνται ελεύθερα ανάμεσα στα θετικά ιόντα του μετάλλου ("θάλασσα ηλεκτρονίων").

Θετικά ιόντα + Θάλασσα ηλεκτρονίων = Μεταλλικός δεσμός
Τα ηλεκτρόνια ανήκουν σε όλα τα άτομα του μετάλλου

Ιδιότητες μετάλλων (λόγω μεταλλικού δεσμού):

  • Αγωγοί ηλεκτρισμού: Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια μεταφέρουν ρεύμα
  • Αγωγοί θερμότητας: Τα ηλεκτρόνια μεταφέρουν θερμότητα
  • Ελατά: Μπορούν να σφυρηλατηθούν σε φύλλα
  • Όλκιμα: Μπορούν να τραβηχτούν σε σύρματα
  • Μεταλλική λάμψη: Αντανακλούν το φως

Παραδείγματα μετάλλων

Λύση

• Cu (Χαλκός): Καλωδιώσεις (άριστος αγωγός)

• Fe (Σίδηρος): Κατασκευές (ισχυρός)

• Au (Χρυσός): Κοσμήματα (ελατός, δεν οξειδώνεται)

• Al (Αλουμίνιο): Αεροπλάνα (ελαφρύ, ανθεκτικό)

Σύγκριση Δεσμών

Χαρακτηριστικό Ιοντικός Ομοιοπολικός Μεταλλικός
ΜεταξύΜέταλλο + ΑμέταλλοΑμέταλλο + ΑμέταλλοΜέταλλο + Μέταλλο
ΜηχανισμόςΜεταφορά e⁻Κοινά ζεύγη e⁻Θάλασσα e⁻
Σημείο τήξηςΥψηλόΧαμηλόΥψηλό
ΑγωγιμότηταΌχι (στερεό)ΌχιΝαι

Σύνοψη

  • Ιοντικός: Μεταφορά e⁻ (μέταλλο → αμέταλλο)
  • Ομοιοπολικός: Κοινά ζεύγη e⁻ (αμέταλλο + αμέταλλο)
  • Μεταλλικός: Θάλασσα e⁻ (μέταλλα)
  • Τα άτομα σχηματίζουν δεσμούς για να αποκτήσουν 8 e⁻ (κανόνας οκτάδας)

Ασκήσεις Εξάσκησης

Άσκηση 1

Τι είδος δεσμού έχουν τα: MgO, H₂O, Fe;

Λύση

• MgO: Mg (μέταλλο) + O (αμέταλλο) → Ιοντικός

• H₂O: H + O (αμέταλλα) → Ομοιοπολικός

• Fe: Μόνο μέταλλο → Μεταλλικός

Άσκηση 2

Γιατί το NaCl είναι στερεό ενώ το H₂O υγρό στους 25°C;

Λύση

• Το NaCl έχει ιοντικό δεσμό (ισχυρός) → υψηλό σ.τ. → στερεό

• Το H₂O έχει ομοιοπολικό δεσμό (ασθενείς δυνάμεις μεταξύ μορίων) → χαμηλό σ.τ. → υγρό

Άσκηση 3

Γιατί τα μέταλλα άγουν το ηλεκτρικό ρεύμα;

Λύση

Στον μεταλλικό δεσμό υπάρχει "θάλασσα ελεύθερων ηλεκτρονίων" που μπορούν να κινηθούν ελεύθερα και να μεταφέρουν το ηλεκτρικό ρεύμα.

Προηγούμενο: Περιοδικός Πίνακας Επόμενο: Χημικές Αντιδράσεις
Ο σύνδεσμος αντιγράφηκε!