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化学結合とは何ですか?

cemical化学結合は、2つ以上の原子が一緒になって分子を形成するときに発生します。科学の一般的な原則は、すべてのシステムが最低のエネルギーレベルに到達しようとすることであり、化学的結合は、分子が非結合原子よりもエネルギーが少ない分子が形成される場合にのみ行われます。結合の3つのタイプは、イオン、共有、金属です。これらはすべて、さまざまな方法で原子の間を移動する電子を含みます。もう1つの、はるかに弱いタイプは水素結合です。A原子構造

原子は、等しい数の負に帯電した電子に囲まれた正の帯電した陽子を含む核で構成されています。したがって、通常、それらは電気的に中立です。ただし、原子は1つ以上の電子を失うか、獲得することができ、正または負の電荷を与えます。電荷がある場合、それはイオンと呼ばれます。これらの粒子は、核からの距離が増えると存在すると考えることができる

シェルに配置されています。一般的に、核から遠く離れて殻があるほど、より多くのエネルギーを持っています。シェルを占有できる電子の数には制限があります。たとえば、最も内側のシェルには2つの制限があり、次のシェルには8つの制限があります。これらはしばしば

価電子

と呼ばれます。一般的なルールとして、原子は、これらの構成には通常、エネルギーが少ないため、すべてが完全な外側のシェルを達成するように互いに結合する傾向があります。

nobleガスとして知られる要素のグループ

—ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン—すでに完全な外殻があり、このため、通常は化学結合を形成しません。他の要素は、一般に、他の原子と電子を寄付、受け入れ、または共有することにより、高貴なガス構造を実現しようとします。ルイス構造では、原子価電子は、分子内の元素の化学記号のすぐ外側のドットで表されます。それらは、電子がある原子から別の原子に移動し、原子間で共有される場所を明確に示しています。それらを受け入れる。金属は、その不完全な外側のシェルの電子を非金属に与え、そのシェルを空にして、下の完全なシェルが新しい外側のシェルになるようにします。非金属は、その不完全な外側のシェルを満たすために電子を受け入れます。このようにして、両方の原子が完全な外殻を達成しました。これにより、金属には正電荷が残り、非金属は負電荷であるため、互いに引き付ける正と陰性のイオンです。ナトリウムには3つのシェルがあり、1つの価電子が最も外側にあります。フッ素には2つのシェルがあり、最も外側に7つの電子があります。ナトリウムはフッ素原子にその1つの原子価電子を与えます。これにより、ナトリウムには2つの完全な殻と正電荷があり、フッ素には2つの完全な殻と負電荷があります。結果として得られる分子—フッ化ナトリウム—電気引力によって結合された完全な外側シェルを備えた2つの原子を特徴とします。これは通常、結合すると、すべてが完全な外側のシェルを持っていることを意味します。簡単な例を挙げると、水素には最初の電子とmdashが1つしかありません。そして唯一の—シェルは、完全なシェルの1つを残します。2つの水素原子が電子を共有して、両方が完全な外側のシェルを持っている分子。たとえば、カーボンには6つのものがあります。つまり、2つの完全な最初のシェルと4つの最も外側のシェルがあり、4つの外側シェルの4つが不足しています。酸素には8つあり、その外側のシェルとmdashに6つあります。完全なシェルの2つの不足。炭素原子は2つの酸素原子と結合して二酸化炭素を形成することができます。そこでは、炭素はその4つの電子、2つの電子を各酸素原子と共有し、酸素原子はそれぞれの電子の2つを炭素原子と共有します。このように、3つの原子はすべて8つの電子を含む完全な外側シェルを持っています。したがって、金属は、移動式の負に帯電した電子に囲まれた正に帯電したイオンで構成されています。イオンは比較的簡単に移動できますが、電子への魅力のために、分離するのは困難です。これは、金属が一般的に曲がりやすいが壊れにくい理由を説明しています。電子の可動性は、金属が電気の良好な導体である理由も説明しています。水素が電子を強く引き付ける元素と結合するとき、フッ素や酸素&mdashなど。電子は水素から引き離されます。これにより、片側に全体的な正電荷があり、もう片方に負電荷がある分子が生じます。液体では、正と負の辺が互いに引き付け、分子間の結合を形成します。水素結合は、水素の2つの原子と1つの酸素の原子を含む化合物である水で起こります。これは、そうでなければ液体の水をガスに変換するのに多くのエネルギーが必要であることを意味します。水素結合がなければ、水は沸点がはるかに低く、地球上の液体として存在できませんでした。