1。イオン結合
* 層: 1つの原子(通常は金属)は1つ以上の電子を失い、正の帯電イオン(陽イオン)になります。別の原子(通常は非金属)がこれらの電子を獲得し、負に帯電したイオン(アニオン)になります。反対の電荷が互いに引き付けられ、イオン結合が形成されます。
* 例: ナトリウム(Na)は電子を失い、Na+になり、塩素(Cl)は電子を獲得してCl-になります。これらのイオンは互いに引き付けて、塩化ナトリウム(NaCl)またはテーブル塩を形成します。
* プロパティ: イオン化合物は通常、室温で固体であり、融点と沸点が高く、水に溶解すると電気を伝導します。
2。共有結合
* 層: 原子は電子を共有して、安定した電子構成(塗りつぶされた外側シェル)を実現します。この共有は、原子の電気陰性度に応じて、等しい(非極性共有)または不均等な(極性共有結合)になります。
* 例: 水分子(H2O)では、水素(H)原子は酸素(O)と電子を共有します。共有は不平等であり、酸素はわずかに陰性になり、水素はわずかに陽性になります。
* プロパティ: 共有化合物は、固体、液体、またはガスである可能性があります。それらは一般に、イオン化合物よりも融点と沸点が低く、電気をうまく伝達しません。
3。金属結合
* 層: 電子が非局在化し、金属構造全体を自由に移動する金属で見つかります。この電子の「海」は、金属原子に結合します。
* 例: 金(Au)、銅(Cu)、および鉄(Fe)はすべて金属結合を示します。
* プロパティ: 金属は、通常、熱と電気の良好な導体、順応性(形作られる可能性がある)、延性(ワイヤに引き寄せることができます)、および光沢があります。
4。水素結合
* 層: 高強性原子(酸素、窒素、またはフッ素など)と別の高電気陰性原子に共有結合した水素原子との間に発生する特別なタイプの弱い相互作用。
* 例: 水分子は互いに水素結合を形成し、水のユニークな特性に寄与します。
* プロパティ: 水素結合は共有結合やイオン結合よりも弱いが、生物学的分子を一緒に保持し、沸点のような特性に影響を与える上で重要な役割を果たす。
結合形成に影響する要因
* 電気陰性度: 原子が電子をそれ自体に引き付ける傾向。電気陰性度の違いが高いとイオン結合につながり、違いが小さくなると共有結合が生じます。
* オクテットルール: ほとんどの原子は、外殻に8つの電子を備えた安定した電子構成を実現するよう努めています。
* エネルギー最小化: 原子はエネルギー状態を最小限に抑える方法で結合し、最も安定した構成をもたらします。
原子がどのように結合するかを理解することは、単純な分子から複雑な生物系まで、すべての物質の構造と特性を理解するための基本です。