Intramolekylära bindningar

Intramolekylära bindningar är bindningar som existerar inom en molekyl, jonkristall eller metallkristall.

Jonbindning

En jon är en elektriskt laddad atom eller molekyl. Den har minst en elektron för lite eller för mycket jämfört med de grundämnen den består av. När joner av motsatta laddning kommer nära varandra kommer de att attraheras av varandra. Denna elektrostatiska kraft kallas för en jonbindning.

Modell av en litiumfluoridkristall, gjord av användaren Benjah-bmm27 på engelska Wikipedia.

Modell av en litiumfluoridkristall, gjord av användaren Benjah-bmm27 på engelska Wikipedia.

Joner som har ett ädelgasskal är stabila, och kommer att vara benägna att sitta ihop med en jon av motsatt laddning. De jonkristaller som bildas av många joner är kubiska och är totalt sett oladdade. En av de enklaste kristaller som vi kan kolla på är NaCl (koksalt). NaCl består av jonerna Na+ och Cl-. Runt om varje natriumjon ligger det 6 st kloridjoner. Runt kloridjonerna i fråga ligger 6 st natriumjoner. Denna tredimensionella struktur finns i ett regelbundet mönster i hela kristallen, och ett exempel på en jonkristall (här litiumfluorid) kan ses i bilden till höger.

Jonkristaller är spröda. Om man applicerar ett tryck på dem som flyttar jonerna i ett plan, så kommer kristallen att spricka. Detta illustreras i bilden nedan.

I en saltkristall attraheras negativa och positiva joner av varandra. När en tillräckligt stor kraft (F) verkar på saltkristallen så kommer de lika laddade jonerna att komma i kontakt med varandra. Detta gör att de två delarna kommer att stöta bort varandra, och kristallen spricker.

Metallbindning

Till skillnad mot jonerna så har metallerna ett annorlunda sätt att få ett fullt yttre elektronskal. Det som händer är att alla metallatomer släpper ifrån sig en eller flera elektroner till ett elektronmoln och blir till joner. Dessa joner delar på elektronerna i elektronmolnet som finns utspritt i hela kristallen.

De konsekvenser som detta får är att metallkristallen leder elektricitet extremt bra då det finns många elektroner, och dessa inte är är låsta till en speciell atom eller jon. Metallen är dessutom inte heller lika skör som en jonkristall är. Jonkristallen går sönder om man förskjuter atomerna i en dimension på grund av att de repellerar varandra. Detta händer inte med metallen då elektronerna rör sig fritt och laddningsskillnaderna finns överallt eller ingenstans beroende på hur man väljer att se på det.

I en metallbindning avger metallatomerna elektroner till ett gemensamt elektronhav eller elektronmoln, och blir till positiva joner. Elektronerna kan flyttas runt i metallen väldigt lätt, och metallen är inte spröd som en saltkristall är.

Kovalent bindning

Jonerna donerar hela elektroner för att nå ädelgasskal. Metallerna donerar elektroner till ett större elektronmoln för att nå ädelgasskal. Resten av våra ämnen använder sig av en mellanväg av dessa två.

I en kovalent bindning delar en atom valenselektroner med en annan atom. De skapar ett eget lokalt elektronmoln där två eller flera elektroner agerar som valenselektroner för båda atomerna.

En kovalent bindning kan vara polär, dvs att elektronerna är förskjutna åt något håll i förhållande till resten av molekylen. Vatten är ett exempel på en molekyl med polär kovalent bindning. Syret är mer elektronegativt än vad vätet är, vilket betyder att elektronerna kommer att befinna sig närmare syret än vad det befinner sig vätena.

En molekyl kan också vara en dipol om det finns en polär kovalent bindning som inte är symmetrisk i förhållande till resten av molekylen. Vatten har sina väten placerade som så att de polära bindningarna till dem från syret inte skapar en symmetri inom molekylen. Vattenmolekylen har totalt sett en laddningsförskjutning. Åt det håll där syret ligger är molekylen svagt negativ. Åt det håll där vätena ligger är molekylen svagt positiv.

Koltetraklorid (CCl4) är en molekyl med en polär kovalent bindning där molekylen totalt sett fortfarande är opolär. De fyra kloratomer som kolet binder till ligger i ett symmetriskt mönster runt om kolet, och kommer då inte att skapa någon laddningsförskjutning utåt sett. Mer om detta i artikeln om polaritet.

Nästa artikel i serien handlar om bindningarna mellan olika ämnen, de så kallade intermolekylära bindningarna.


Artikeln skriven av Matias Ekstrand. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 25 juni 2010. Senast uppdaterad 19 mars 2017.

Kommentarer är stängda