Spørgsmål:
Hvad er forskellen mellem fysiske og kemiske bindinger?
Juha
2012-05-04 14:59:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis du karakteriserer de kemiske bindinger i to kategorier fysiske og kemiske bindinger, hvordan gør du det? Er ikke alle bindinger kemiske og fysiske ?

Fra freedictionary.com, kemisk binding:

Enhver af flere kræfter, især den ioniske binding, den kovalente binding og den metalliske binding, hvorved atomer eller ioner er bundet i et molekyle eller krystal.

Hvad er den fysiske binding da? Hvordan skal atomet bindes til molekylet, hvis disse bindinger ikke er dem. Hvad er disse "flere kræfter" nøjagtigt?

I svaret vil jeg gerne se listerne over kemiske og fysiske bindinger.

Får dig til at tænke ... den ioniske binding i salte og den binding, du får, når opladede papirstykker holder sig til en kam, er begge i det væsentlige elektrisk tiltrækning, ja? Men den ene er en fysisk binding, og den ene er en kemisk binding ...
Fire svar:
#1
+21
F'x
2012-05-04 16:23:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kort sagt: definitionen af ​​en kemisk binding er ikke unik og en tydelig tegnet linje. Den enkleste og mest almindelige definition er deling af elektroner mellem to eller flere kerner . I modsætning hertil siges det at andre interaktioner ofte er intermolekylære (hvilket er noget mere specifikt end udtrykket "fysisk".


I en længere kommentar kan jeg se kan have fem forskellige typer definition af den kemiske binding (vs. intermolekylære interaktioner).

  1. Lad os starte fra starten, i dette tilfælde ved hjælp af ordene fra Linus Pauling, vinder af Nobel 1954 Pris for ”bestemmelse af arten af ​​den kemiske binding, der forbinder atomer til molekyler.” I Naturen af ​​den kemiske binding (1960) giver han følgende definition:

    Den kemiske binding defineret . - Vi skal sige, at der er en kemisk binding mellem to atomer eller grupper af atomer, hvis de kræfter, der virker mellem dem, er som at føre til dannelse af et aggregat med tilstrækkelig stabilitet til at gøre det bekvemt for kemikeren at betragte det som en uafhængig molekylær art.

    En binding er det, der forbinder atomer i m olekyler og molekyler defineres efter kemikerens skøn. Du kan finde den samme definition stadig i brug i nogle gymnasiums lærebøger, men det er ikke særlig nyttigt ...

  2. Det helt modsatte: betragt alle interaktioner som kemiske obligationer hvis styrke kan variere. Jeg havde faktisk ikke hørt den før jeg undersøgte lærebøger for at skrive dette svar, men du kan finde det i nogle lærebøger, som denne:

    En kemisk binding er det fysiske fænomen, hvor kemiske arter holdes sammen ved atraktion af atomer til hinanden gennem deling såvel som udveksling af elektroner og er et fænomen, der er beskrevet fuldt ud af kvanteelektrodynamikens love. Generelt findes stærke kemiske bindinger i molekyler, krystaller eller i fast metal, og de organiserer atomerne i ordnede strukturer. Svage kemiske bindinger forklares klassisk som effekter af polaritet mellem molekyler, der indeholder stærke polære bindinger. Nogle meget svage bindingslignende interaktioner skyldes også inducerede polaritetskræfter i London mellem elektronskyer af atomer eller molekyler. Sådanne kræfter tillader likvidering og størkning af inerte gasser. Ved de allerstørste styrker af sådanne interaktioner er der ingen god operationel definition af, hvad der udgør en ordentlig definition "binding".

    Denne opfattelse har en vis forankring, fordi alle interatomiske interaktioner stammer fra adfærd af systemets elektroner (ud over kerner – kerner Coulombic kræfter). Det tillader imidlertid ikke at skelne stærkt mellem interaktioner, hvis energier adskiller sig efter størrelsesorden. Kemikere kan lide molekyler, og de kan lide at kategorisere ting mellem intra- og intermolekylære, da det er en god model (hvilket gør det lettere for vores sind at håndtere).

  3. Du kan klassificere vekselvirkninger med energi: beslutte, at kemiske bindinger er de vekselvirkninger, der har en energi højere end en bestemt tærskel , lad os sige 50 kJ / mol. Dette gør tingene rene og sørger for, at du nemt kan klassificere interaktioner. Valget af en tærskel er dog problematisk.

  4. Endelig, hvad jeg mener er den mest almindelige beskrivelse er at se på interaktionens art og klassificere den efter en bestemt konvention . De to andre svar hidtil har fokuseret på denne del og angivet de forskellige "sædvanlige" typer obligationer og intermolekylære interaktioner, så jeg vil ikke sige mere om det.

  5. I sagde fem typer, ikke? Den femte er selvfølgelig min. Ikke kun min, men også New Oxford American Dictionary , som jeg godt kan lide:

    kemisk binding
    a stærk tiltrækningskraft, der holder atomer sammen i et molekyle eller krystal, der skyldes deling eller overførsel af elektroner.

    Kort og kraftfuldt. Hvad jeg kan lide i det er, at det giver en generel recept, så man kan argumentere for individuelle sager og ikke baseret for meget på konvention. Hvad er funktionerne i en kemisk binding? Nå, det skal være en attraktiv kraft mellem atomer, bestemt ... men jeg tror, ​​at det mest relevante kriterium af alle er deling (eller overførsel) af elektroner . Det er trods alt, hvad kemi handler om: beskrivelse af elektroniske skyer omkring to eller flere atomer. Og jeg tror, ​​at når dette kriterium anvendes på listen over interaktionstyper, der ofte klassificeres, fungerer det ganske godt (uden at være dogmatisk).

    Også hvad jeg kan lide i det er, at en given interaktionstype kan betragtes en eller anden måde afhængigt af dens styrke. Det bedste eksempel på det kan være hydrogenbindingen, som er arketypen for den næsten kemiske binding ...

Nu, 'Hvad definerer eksplicit en hydrogenbinding?' 3 .. 2 ... 1 ... GO! : D
@LordStryker let! ;-) IUPAC-anbefalinger offentliggjort i * Pure Appl. Chem. *, 2011, bind. 83, nr. 8, s. 1637-1641, doi: 10.1351 / PAC-REC-10-01-02
Åh ja. Jeg vidste, at definitionen af ​​H-obligation skulle opdateres, men jeg havde faktisk ikke set papiret. Meget godt! Jeg er dog stadig lidt utilfreds. Et eksempel, jeg kan give, er kriterierne for H-bindingsvinkel. Jo tættere på 180 det kommer, jo stærkere er båndet. Så kontrovers ligger så i, hvor skarp kan vinklen være, før den ikke længere betragtes som en H-binding? Jeg har set så mange mennesker (professorer og studerende inkluderet) skændes om hvad der er og ikke er en H-binding på grund af at vinklen er 'for langt' fra 180. Sikker på at man kan sige 'H-binding som' men det starter at lyde som hækning for mig.
+1 til en så omfattende diskussion. Nummer 5 er virkelig en god kompakt definition, men for at være pedantisk skal man stadig sætte en kvantitativ tærskel for hvad der menes med "stærk" og krystal: ellers ville en gruppe af mange modsat ladede balloner klassificeres som en kemisk bundet krystal.
Hvad er begrundelsen for at tegne "skillelinjen" ved f.eks. 50 kJ / mol?
@F'x PS ikke et angreb mod dig - du gjorde et godt stykke arbejde med at katalogisere de forskellige typer bindingsbeskrivelser, der ofte bruges i kemi. Jeg mente at miskreditere denne klassificering.
#2
+3
Eric Brown
2013-05-04 17:07:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Svaret er, at der er en (eller måske to) typer obligationer. En binding opstår, når to atomer tiltrækkes på en net-elektrostatisk gunstig måde. (Selvfølgelig er elektronerne og protonerne underlagt deres kvante natur)

Hvorfor to? I Quantum Theory of Atoms in Molecules er "proceduren":

  1. Kontroller, om der findes en bond path mellem to atomer (atomare bassiner). Dette er et ja / nej-svar - det er en binding eller ingen binding - fordi det er elektrostatisk gunstigt eller ugunstigt.
  2. Hvis der findes en bindingsvej, så er tegnet på laplacien af ​​elektrondensiteten på det obligatoriske kritiske punkt fortæller dig, om interaktionen er "kovalent" eller "ikke kovalent", selvom disse udtryk ikke er strengt anvendelige. +/- bygger kun to mulige typer obligationer.

BTW: Laplacianen i ethvert felt er et mål for, hvorvidt elektrondensiteten på et bestemt punkt er en "vask" eller en "kilde". Virkeligheden er: der er et helt, kontinuerligt spektrum af værdier for laplacianen. Ingen af ​​dem præsenterer sig som kaldet "dipol" eller "van der Waals"

Sammenfattende er der ét sprog for binding, og det ligger i kvantefysik. Du vil aldrig høre om van der Waals kræfter i en fysik [kvanteelektrodynamik] klasse, fordi der ikke er sådan noget. Der er ingen van der Waals-betegnelse i Schroedinger-ligningen.

Forskellen mellem kemiske og fysiske bindinger som undervist i klassen er enkel: kemi som helhed har ikke rystet beskrivelsen af ​​en binding før kvantumrevolutionen. Det er katastrofalt kompliceret for studerende og fagfolk i marken, da der er et uendeligt skænderi om, hvorvidt noget er en "dipol-dipol" eller "dipol-induceret dipol" eller "tre center, to elektroner" Men dette er alle argumenter bygget på rystende stilladser.

Faktum er, at reglerne for fysisk binding næsten er "kedelige". Den anden kendsgerning er, at de fleste bindingsbeskrivelser inden for kemi kun har visse virkelighedselementer. Til æren for kemikere er de nødt til hurtigt og effektivt at beskrive visse ofte forekommende motiver i binding - uden at ty til en beregning af kvantekemi - og de har gjort et ret godt stykke arbejde. Det er bare, at disse beskrivelser er noget ambitiøse og altid åbne for fortolkning, og derfor ikke rent kvantemekanisk.

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

Alle obligationer er naturligvis fysiske. Men ikke alle bindinger er kemiske - som et noget dumt eksempel kan du overveje en magnet fastgjort til dit køleskab, som på en måde er en fysisk binding, men ikke har meget at gøre med kemi.

Den definition, du citerede er fint og efterlader ganske tydeligt de slags obligationer, der ikke er inkluderet som " de fysiske obligationer". For eksempel betragtes Van der Waals-kræfter, der ikke binder molekyler til en stiv krystalstruktur, især London-dispersionskræfter, normalt ikke som kemiske bindinger, og heller ikke kræfterne, der holder atomkerner eller neutronstjerner sammen.

Naturligvis binder ingen af ​​disse molekyler sammen; hvis du begrænser det til det, har du ret i, at enhver binding er fysisk og kemisk på samme tid.

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

Obligation betyder tiltrækningskraft. Materie består af molekyler og atomer. Den fysiske tiltrækningskraft, der holder atomer og molekyler i en sag, kaldes fysisk binding. Vander waals kræfter, coulombiske kræfter er fysiske kræfter. Bindingen, der dannes på grund af atoms opførsel for at blive stabil, kaldes kemisk binding. Den fysiske binding skyldes egenskaber af partikler kaldet masse, elektrisk ladning (positiv eller negativ).



Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...