Какая сила создает ионы из нейтральных атомов?

Рассмотрим реакцию между Na и Cl с образованием NaCl.

Na теряет электрон и «отдает» его Cl, потому что это делает оба атома более стабильными.

Но какие силы «тянут» электрон от Na к Cl? Оба атома вначале электрически нейтральны, поэтому на переносимый электрон не действуют электростатические силы.

Поскольку это не электростатические силы, которые притягивают электрон от Na к Cl (поскольку оба атома нейтральны), какая сила притягивает электрон от Na к Cl, чтобы сделать оба атома более стабильными?

силы имеют общее название сил Ван-дер-Ваальса ( en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_force ). Они перетекают через силы, потому что электронные орбитали ( en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbitals ) не покрывают все пространство равномерно и, следовательно, дипольные (см. Ответ @vinay), квадрупольные и более высокие моменты позволяют электрическим полям, притягивающим и / или отталкивающим проявляются в пространстве вокруг атома/молекулы. Они создают химическое притяжение и отталкивание. Кстати, именно молекула является стабильной конфигурацией, комбинацией, а не отдельными атомами.
т.е. квантово-механическое решение молекулы имеет более низкий энергетический уровень, чем если бы отдельные атомы были независимыми.
Еще один момент, который следует учитывать, заключается в том, что подобные реакции редко происходят в элементарной форме: Н а + С л → Н а С л . Обычно это кислотно-щелочная нейтрализация, которая представляет собой реакцию Н а + и С л − .
Однако ваша точка зрения остается в силе: какая сила заставляет электрон двигаться от Na к Cl? Другие вещи, которые следует учитывать: 1) Когда вы говорите о химической реакции, она обычно происходит на очень и очень малых расстояниях. Там не так много движения электрона. 2) Электрон на самом деле не отрицательный шар. Это также волна, которая еще больше усложняет ситуацию.
Пока энергия уменьшается, вы можете вывести силу притяжения на основе теоремы Хеллмана-Фейнмана.

Ответы (3)

Ваша интерпретация, что если у нас есть просто Н а атом и С л атома они обменялись бы электронами и сделали бы Н а С л , неправильно !

Чтобы совершить необходимый обмен электронами, им нужно подойти очень-очень близко, так близко, чтобы их электронные орбитали (место, где находятся электроны) перекрывались после попадания в эту область. Могут произойти 2 вещи.

  1. Электрон, который должен быть разделен, висит где-то посередине обоих атомов; Это известно как ковалентная связь, обычно образующаяся между атомами с одинаковой электроотрицательностью.
  2. Электрон, который должен быть разделен, слишком сильно смещается в сторону одного атома; Это известно как ионная связь, обычно образующаяся между атомами с разной электроотрицательностью.

Теперь столкновения между атомами происходят постоянно, иногда атомы отталкиваются из-за различной ориентации их индуцированных диполей, а иногда притягиваются, даже когда их ориентация правильная, они сближаются только тогда, когда у них есть достаточная энергия, известная как энергия активации .

Другой момент обсуждения заключается в том, что когда электроны находятся в такой непосредственной близости, что вызывает обмен от одного атома к другому.

Короче говоря, Z-эффективный — это суммарный заряд ядра, ощущаемый электронами в разных местах атома. Z-эффективность более электроотрицательного более равномерна на внешней части атома, и, следовательно, электрон больше притягивается к более электроотрицательному атому. Так бывает в случае Н а С л , когда атомы подходят слишком близко, электрон мигрирует из Н а к С л из-за разницы электроотрицательностей атомов.

Откуда, черт возьми, ты так много знаешь? Я того же возраста, что и вы, и вы отвечали на все мои вопросы! :)
Где вы живете ? Что ты изучаешь ?
Кананда, Электротехника в Университете Т.
Я нахожусь в Индии, готовлюсь к вступительным экзаменам в бакалавриат по инженерному делу; но я спешу попросить вас не приписывать нашей системе мои знания немного больше, чем предполагается. Однако этот конкретный вопрос относится только к нашему курсу, и многие студенты знают его, поскольку такие предметы, как химия, физика, математика, являются обязательными для студентов, изучающих естественные науки. Но по правде говоря, я меньше изучаю, конечно, и больше популярную науку и тому подобное :) Кстати, вы не приняли ни один из моих ответов!

Неверно думать об электроне как о маленьком шарике, который отрывают от атома натрия и бросают в атом хлора. Электроны в атомах не имеют определенного положения. Вместо этого электроны занимают область пространства с центром в атоме, при этом вероятность найти электрон уменьшается с расстоянием, но в принципе простирается до бесконечности.

Таким образом, если у вас есть атом натрия и атом хлора в непосредственной близости (но все же дальше, чем длина связи NaCl), существует небольшая, но ненулевая вероятность найти 3 с электрон натрия внутри атома хлора. Вам не нужно перемещать электрон к атому хлора, потому что существует конечная вероятность того, что он уже существует!

Если бы вы могли наблюдать, как два атома сближаются, вы бы увидели, как их электронные атмосферы начинают перекрываться, и при этом взаимодействие между ними увеличивает плотность электронов вблизи атома хлора и уменьшает ее вблизи атома натрия. Однако меняется только вероятность обнаружения различных электронов, и она постепенно увеличивается. Не бывает внезапных переходов, когда электрон отрывается от атома натрия и переходит на атом хлора.

Я не говорю, что это совсем неправильно, но хотя уравнения Шрединга дают ненулевую плотность вероятности того, что электрон натрия будет найден вблизи хлора, они также дают чрезвычайно малую, но не нулевую плотность обнаружения этого электрона вблизи Марса . Кроме того, поскольку вы правильно говорите, что нужно просто немного сместить плотность вероятности в сторону другого атома, это действительно включает фактическое смещение электронов, если смотреть с точки зрения природы частиц.
Простите меня, если я ошибаюсь. У меня есть вопрос, разве концепция перекрытия орбит не объясняется для ковалентных связей (где у нас есть гибридизация)? Но здесь Н а С л является ионной связью.
@VINAY: я имел в виду, что орбитали перекрываются, когда два атома приближаются друг к другу. Однако обратите внимание, что нет четкого различия между ковалентной и ионной связью. Даже в ионной связи высшая занятая молекулярная орбиталь охватывает оба атома, хотя вероятность найти электрон у атома натрия низка по сравнению с атомом хлора.
@VINAY: может быть, здесь вам поможет правило Фаяна, в нем четко сказано, что ионные, и ковалентные связи имеют черты друг друга, это зависит от поляризации связей, которая, в свою очередь, зависит от того, где больше электронная плотность, как сказал Джон .

Более сильное положительное ядро ​​одного атома сначала притягивает электрон (электроны) другого атома. Это делает один атом положительно заряженным, а другой отрицательно заряженным, что приводит к образованию ионной связи.

Какая сила создает ионы из нейтральных атомов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v