化学結合は、化学結合をもたらす原子間の引力です。 2 つの原子間の結合により、分子は物質になります。つまり、化学結合がなければ、分子は物質ではありません。化学結合は、2 つ以上の原子間の強い相互作用です。結合は原子を一緒に保持し、原子を分離するのに十分なほど強力な引力を与えます。この分離は拡散と呼ばれ、原子が移動したり、異なる化合物に変化したりします。
原子間の結合は、物質にその化学的性質を与えます。材料の強度、つまり壊れにくい能力は、その化学結合によって決まります。これらの結合は、あらゆる材料の分子をまとめて保持し、その強度と硬度を決定します。具体的には、材料の強度は、含まれる共有結合の数、これらの結合の強さ、およびそれらの間の距離によって決まります。物質の共有結合が多いほど、強度が高くなります。
化学結合の種類
化学における化学結合には、主に 5 つのタイプがあります。
- イオン結合
- 共有結合
- 座標結合
- メタリックボンド
- 水素結合
これらの結合の助けを借りて、原子や分子などの構成要素は安定した電子配置、つまりオクテット配置を得ることができます。
座標結合の特徴
配位結合は、2 つ以上の共有結合による結合です。それらの名前は、共通の座標を共有する 1 つの共有結合または複数の共有結合のいずれかを持つことに由来します。有機化学では、最も一般的な配位結合は、炭素原子と水素原子などの非金属原子の間の単結合です。
原子内の結合は、単一の電子対によって形成されるため、配位結合 (または共有結合) です。このタイプの結合は方向性結合であり、結合を形成する電子が 2 つの異なる原子核に位置しています。
配位結合の例は、水素イオンと、水素とアンモニア分子の間の電子対との関係です。アンモニウムイオンは、プロトンイオンをアンモニウム分子の電子対に移動させることによって形成されます。
結合座標または配位結合は、電気陰性原子 (σ はパウリの排他原理) と芳香環の π 電子系との間の σ 結合相互作用として定義されます。配位結合は、アセチレンや二酸化硫黄などの化合物分子に存在します。
例 1
水素イオンは、塩素から酸素原子上の非共有電子対の 1 つに変換されます。イオン H3O+ は、ヒドロキソニウム イオン、ヒドロニウム イオン、またはオキソニウム イオンとしても知られています。化学の入門コースで、水素イオン (酸など) について話すときは、ヒドロキソニウム イオンについて話していることになります。陽子は生の水素イオンにすぎず、反応性が高すぎて試験管内に存在できません。
水素イオンが H+ (aq) と書かれている場合、「(aq)」は水素イオンが結合している水分子を表します。何か（アルカリなど）と反応すると、水素イオンが水分子から再び離れます。配位結合が確立された後は、酸素に結合しているすべての水素が同一であることに注意してください。
例 2
三フッ化ホウ素は、ホウ素原子が希ガス構造に囲まれていない化学物質です (悪名高い「オクテット違反」)。ホウ素の結合準位には、4 対あるはずの電子対が 3 対しかありません。 BF3の電子欠損
と記載されています。配位結合を含む化合物は、アンモニア分子の窒素上の非共有電子対を使用して、その不足を克服することによって生成できます。
共有結合の特徴
共有結合では、2 つの原子が電子対を共有します。各原子は基本的にペアの 1 つを担当します。正電荷は、核内の共有ペアの負電荷をキャンセルします。
共有された電子対は、ロマンチックな三角形の 3 番目の車輪のようなものです。共有電子対は、単独で飛行する 2 つの電子よりも安定しており、エネルギーが低くなります。そして、2 つの原子がチームを形成してその低いエネルギーを得ると、それらは分子 (共有結合) を形成し、化学的に結合します。
例:酸素、塩素、水、塩酸
結論
私たちの世界を構成する分子や化合物は、化学結合によって結合されています。結合が強いほど、材料は強くなります。しかし、すべての債券が等しいわけではありません。他のものより強いものもあれば、特定の状況でより強いものもあります。化学結合には主に、イオン結合、配位結合、共有結合、金属結合、水素結合の 5 種類があります。また、化学結合の電子理論についても説明しました。化学結合では、原子間に化学結合が形成され、最も近い不活性ガス配置が得られます。これは、電子を失うか、獲得するか、または共有することによって達成できます。
