Frage:
Was ist der Unterschied zwischen physikalischen und chemischen Bindungen?
Juha
2012-05-04 14:59:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wenn Sie die chemischen Bindungen in zwei Kategorien physikalischer und chemischer Bindungen einteilen, wie machen Sie das? Sind nicht alle Bindungen chemisch und physikalisch ?

Aus freedictionary.com, chemische Bindung:

Beliebig von mehreren Kräften, insbesondere der Ionenbindung, der kovalenten Bindung und der Metallbindung, durch die Atome oder Ionen in einem Molekül oder Kristall gebunden sind.

Was ist dann die physikalische Bindung? Wie soll das Atom an ein Molekül gebunden werden, wenn diese Bindungen nicht diejenigen sind? Was genau sind diese "verschiedenen Kräfte"?

In der Antwort möchte ich die Listen der chemischen und physikalischen Bindungen sehen.

Lässt Sie denken ... die Ionenbindung in Salzen und die Bindung, die Sie erhalten, wenn geladene Papierstücke an einem Kamm haften, sind beide im Wesentlichen elektrische Anziehungskraft, ja? Aber eine ist eine physikalische Bindung und eine ist eine chemische Bindung ...
Vier antworten:
#1
+21
F'x
2012-05-04 16:23:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kurz gesagt: Die Definition einer chemischen Bindung ist nicht eindeutig und eine klar gezeichnete Linie. Die einfachste und gebräuchlichste Definition ist das Teilen von Elektronen zwischen zwei oder mehr Kernen . Im Gegensatz dazu werden andere Interaktionen oft als intermolekular bezeichnet (was etwas spezifischer ist als der Begriff „physikalisch“.


In einem längeren Kommentar kann ich sehen, dass Fünf verschiedene Arten der Definition der chemischen Bindung (im Vergleich zu intermolekularen Wechselwirkungen).

  1. Beginnen wir von vorne, in diesem Fall mit den Worten von Linus Pauling, dem Nobelpreisträger von 1954 Preis für „Bestimmung der Natur der chemischen Bindung, die Atome zu Molekülen verbindet“. In Die Natur der chemischen Bindung (1960) gibt er die folgende Definition:

    Die definierte chemische Bindung . - Wir werden sagen, dass eine chemische Bindung zwischen zwei Atomen oder Atomgruppen besteht, falls die zwischen ihnen wirkenden Kräfte wie z Dies führt zur Bildung eines Aggregats mit ausreichender Stabilität, damit der Chemiker es als unabhängige molekulare Spezies betrachten kann.

    Eine Bindung ist das, was verbindet Atome in m Moleküle und Moleküle werden nach Ermessen des Chemikers definiert. Die gleiche Definition wird in einigen Lehrbüchern der High School immer noch verwendet, ist aber nicht sehr hilfreich ...

  2. Das genaue Gegenteil: Betrachten Sie alle Wechselwirkungen als chemisch Anleihen , deren Stärke variieren kann. Ich hatte das eigentlich noch nicht gehört, bevor ich in Lehrbüchern recherchiert habe, um diese Antwort zu schreiben, aber Sie können es in einigen Lehrbüchern finden, wie dieses:

    Eine chemische Bindung ist das physikalische Phänomen, dass chemische Spezies durch Anziehung von Atomen durch Teilen und Austauschen von Elektronen zusammengehalten werden, und ist ein Phänomen, das durch die Gesetze der Quantenelektrodynamik vollständig beschrieben wird. Im Allgemeinen finden sich starke chemische Bindungen in Molekülen, Kristallen oder in festen Metallen und sie organisieren die Atome in geordneten Strukturen. Schwache chemische Bindungen werden klassisch als Auswirkungen der Polarität zwischen Molekülen erklärt, die starke polare Bindungen enthalten. Einige sehr schwache bindungsähnliche Wechselwirkungen resultieren auch aus induzierten Londoner Polaritätskräften zwischen den Elektronenwolken von Atomen oder Molekülen. Solche Kräfte ermöglichen die Verflüssigung und Verfestigung von Inertgasen. Bei den niedrigsten Stärken solcher Wechselwirkungen gibt es keine gute operative Definition dessen, was eine ordnungsgemäße definitive "Bindung" ausmacht.

    Diese Ansicht hat einige Gründe, da alle interatomaren Wechselwirkungen auf dem Verhalten beruhen der Elektronen des Systems (zusätzlich zu den Kernen-Kernen-Coulomb-Kräften). Es erlaubt jedoch keine starke Unterscheidung zwischen Wechselwirkungen, deren Energien sich um Größenordnungen unterscheiden. Chemiker mögen Moleküle und sie mögen es, Dinge zwischen intra- und intermolekular zu kategorisieren, da dies ein schönes Modell ist (das unseren Verstand die Handhabung erleichtert).

  3. Sie können klassifizieren Wechselwirkungen durch Energie: Entscheiden Sie, dass chemische Bindungen solche Wechselwirkungen sind, deren Energie über einem bestimmten Schwellenwert liegt , sagen wir 50 kJ / mol. Dies macht die Dinge sauber und stellt sicher, dass Sie Interaktionen einfach klassifizieren können. Die Wahl eines Schwellenwerts ist jedoch problematisch.

  4. Schließlich glaube ich, dass die häufigste Beschreibung darin besteht, die Art der Interaktion zu betrachten und sie nach einer bestimmten Konvention zu klassifizieren. Die beiden anderen Antworten haben sich bisher auf diesen Teil konzentriert und die verschiedenen „üblichen“ Arten von Bindungen und intermolekularen Wechselwirkungen aufgelistet, daher werde ich nicht mehr dazu sagen.

  5. I. sagten fünf Typen, richtig? Nun, der fünfte gehört natürlich mir. Nicht nur meine, sondern auch die des New Oxford American Dictionary , die mir sehr gefällt:

    chemische Bindung
    a Starke Anziehungskraft, die Atome in einem Molekül oder Kristall zusammenhält, resultiert aus dem Teilen oder Übertragen von Elektronen.

    Kurz und kraftvoll. Was mir daran gefällt, ist, dass es ein allgemeines Rezept gibt, das es einem ermöglicht, Einzelfälle zu argumentieren und nicht zu sehr auf Konventionen zu beruhen. Was sind die Merkmale einer chemischen Bindung? Nun, es muss eine Anziehungskraft zwischen Atomen sein, klar ... aber ich denke, das wichtigste Kriterium von allen ist das Teilen (oder Übertragen) von Elektronen . Darum geht es schließlich in der Chemie: Beschreibung elektronischer Wolken um zwei oder mehr Atome. Und ich denke, wenn dieses Kriterium auf die Liste der üblicherweise klassifizierten Interaktionstypen angewendet wird, funktioniert es recht gut (ohne dogmatisch zu sein).

    Außerdem gefällt mir, dass ein bestimmter Interaktionstyp berücksichtigt werden kann so oder so je nach Stärke. Das beste Beispiel dafür könnte die Wasserstoffbindung sein, die der Archetyp der fast chemischen Bindung ist…

  6. ol>
Nun: "Was definiert explizit eine Wasserstoffbrücke?" 3 .. 2 ... 1 ... GO! : D.
@LordStryker einfach! ;-) IUPAC-Empfehlungen veröffentlicht in * Pure Appl. Chem. *, 2011, Vol. 83, Nr. 8, S. 1637-1641, doi: 10.1351 / PAC-REC-10-01-02
Ah ja. Ich wusste, dass die Definition der H-Bindung aktualisiert werden würde, aber ich hatte das Papier nicht wirklich gesehen. Sehr gut! Ich bin immer noch etwas unzufrieden. Ein Beispiel, das ich geben kann, sind die Kriterien bezüglich des H-Bindungswinkels. Je näher es 180 kommt, desto stärker ist die Bindung. Die Kontroverse liegt also darin, wie spitz der Winkel sein kann, bevor er nicht mehr als H-Bindung betrachtet wird. Ich habe so viele Leute gesehen (Professoren und Studenten eingeschlossen), die darüber streiten, was eine H-Bindung ist und was nicht, weil der Winkel "zu weit" von 180 entfernt ist. Sicher kann man "H-Bindung wie" sagen, aber das beginnt für mich wie eine Absicherung zu klingen.
+1 für eine so ausführliche Diskussion. Nummer 5 ist in der Tat eine schöne kompakte Definition, obwohl man, um pedantisch zu sein, immer noch eine quantitative Schwelle für das festlegen muss, was mit "stark" und Kristall gemeint ist: Andernfalls würde eine Gruppe vieler entgegengesetzt geladener Ballons als chemisch gebundener Kristall klassifiziert.
Was ist die Rechtfertigung für das Zeichnen der "Trennlinie" bei z. 50 kJ / mol & le;
@F'x PS ist kein Angriff auf Sie - Sie haben großartige Arbeit geleistet, um die verschiedenen Arten von Bindungsbeschreibungen zu katalogisieren, die in der Chemie häufig verwendet werden. Ich wollte diese Art der Klassifizierung diskreditieren.
#2
+3
Eric Brown
2013-05-04 17:07:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Die Antwort lautet, dass es eine (oder vielleicht zwei) Arten von Anleihen gibt. Eine Bindung tritt auf, wenn zwei Atome netto-elektrostatisch günstig angezogen werden. (Natürlich unterliegen die Elektronen und Protonen ihrer Quantennatur.)

Warum zwei? In der Quantentheorie der Atome in Molekülen lautet das "Verfahren":

  1. Bestimmen Sie, ob ein Bindungspfad zwischen zwei Atomen existiert (atomar) Becken). Dies ist eine Ja / Nein-Antwort - das ist eine Bindung oder eine Nein-Bindung - weil sie elektrostatisch günstig oder ungünstig ist.
  2. Wenn ein Bindungspfad existiert, dann das Vorzeichen des Laplace der Elektronendichte Am kritischen Punkt der Bindung erfahren Sie, ob die Wechselwirkung "kovalent" oder "nicht kovalent" ist, obwohl diese Begriffe nicht strikt anwendbar sind. +/- Sie erhalten nur ZWEI mögliche Arten von Anleihen.
  3. ol>

    Übrigens: Der Laplace-Wert eines Feldes ist ein Maß dafür, ob die Elektronendichte an einem bestimmten Punkt eine "Senke" oder eine "Quelle" ist. Die Realität ist: Es gibt ein ganzes, kontinuierliches Wertespektrum des Laplace. Keiner von ihnen präsentiert sich als "Dipol" oder "van der Waals".

    Zusammenfassend gibt es eine Bindungssprache, die in der Quantenphysik formuliert ist. Sie werden nie von Van-der-Waals-Kräften in einem Physikkurs [Quantenelektrodynamik] hören, weil es so etwas nicht gibt. In der Schrödinger-Gleichung gibt es keinen Van-der-Waals-Term.

    Der Unterschied zwischen chemischen und physikalischen Bindungen, wie er im Unterricht gelehrt wird, ist einfach: Die Chemie als Ganzes hat die Beschreibung einer Bindung vor der Quantenrevolution nicht erschüttert. Es ist für Studenten und Fachleute auf diesem Gebiet katastrophal kompliziert, da es einen endlosen Streit darüber gibt, ob etwas ein "Dipol-Dipol" oder "Dipol-induzierter Dipol" oder "Drei-Zentren-Zwei-Elektronen" ist. Aber das sind alles Argumente gebaut auf wackeligen Gerüsten.

    Tatsache ist, dass die Regeln der physischen Bindung fast "langweilig" sind. Die zweite Tatsache ist, dass die meisten Bindungsbeschreibungen in der Chemie nur bestimmte Elemente der Realität enthalten. Chemiker müssen bestimmte häufig auftretende Bindungsmotive schnell und effizient beschreiben - ohne auf eine quantenchemische Berechnung zurückgreifen zu müssen - und sie haben ziemlich gute Arbeit geleistet. Es ist nur so, dass diese Beschreibungen etwas mehrdeutig sind und immer interpretiert werden können, daher nicht rein quantenmechanisch.

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

Alle Bindungen sind natürlich physisch. Aber nicht alle Bindungen sind chemisch - als etwas dummes Beispiel betrachten wir einen Magneten an Ihrem Kühlschrank, der in gewisser Weise eine physikalische Bindung darstellt, aber nicht viel mit Chemie zu tun hat.

Die von Ihnen zitierte Definition ist in Ordnung und hinterlässt ganz klar die Arten von Bindungen, die nicht als " die physischen Bindungen" enthalten sind. Beispielsweise werden Van-der-Waals-Kräfte, die keine Moleküle an eine starre Kristallstruktur binden, insbesondere Londoner Dispersionskräfte, normalerweise nicht als chemische Bindungen angesehen, ebenso wenig wie die Kräfte, die Atomkerne oder Neutronensterne zusammenhalten.

Natürlich bindet keines dieser Moleküle Moleküle zusammen; Wenn Sie es darauf beschränken, haben Sie Recht, dass jede Bindung gleichzeitig physikalisch und chemisch ist.

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

Bindung bedeutet Anziehungskraft. Materie besteht aus Molekülen und Atomen. Die physikalische Anziehungskraft, die Atome und Moleküle in einer Materie hält, wird physikalische Bindung genannt. Vander Waals Kräfte, Coulomb-Kräfte sind physikalische Kräfte. Die Bindung, die aufgrund des Verhaltens des Atoms hergestellt wird, um stabil zu werden, wird als chemische Bindung bezeichnet. Die physikalische Bindung beruht auf der Eigenschaft von Partikeln, die als Masse, elektrische Ladung (positiv oder negativ) bezeichnet werden



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
Loading...