Question:
Quelle est la différence entre les liaisons physiques et chimiques?
Juha
2012-05-04 14:59:36 UTC
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Si vous caractérisez les liaisons chimiques en deux catégories de liaisons physiques et chimiques, comment faites-vous? Les liaisons ne sont-elles pas toutes chimiques et physiques ?

De Freedictionary.com, liaison chimique:

Quelconque de plusieurs forces, en particulier la liaison ionique, la liaison covalente et la liaison métallique, par lesquelles des atomes ou des ions sont liés dans une molécule ou un cristal.

Quelle est alors la liaison physique? Comment l'atome doit-il être lié à la molécule si ces liaisons ne sont pas celles-là? Que sont ces "plusieurs forces" exactement?

Dans la réponse, j'aimerais voir les listes de liaisons chimiques et physiques.

Cela vous fait penser ... la liaison ionique dans les sels et la liaison que vous obtenez lorsque des morceaux de papier chargés collent à un peigne sont toutes deux essentiellement une attraction électrique, n'est-ce pas? Mais l'un est un lien physique et l'autre est un lien chimique ...
Quatre réponses:
#1
+21
F'x
2012-05-04 16:23:12 UTC
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En bref: la définition d'une liaison chimique n'est pas unique et une ligne clairement tracée. La définition la plus simple et la plus courante est le partage d'électrons entre deux noyaux ou plus . En revanche, d'autres interactions sont souvent dites intermoléculaires (ce qui est un peu plus spécifique que le terme «physique».


Dans un commentaire plus long, je vois que peut avoir cinq types différents de définition de la liaison chimique (vs interactions intermoléculaires).

  1. Commençons par le début, dans ce cas en utilisant les mots de Linus Pauling, lauréat du Nobel de 1954 Prix ​​pour «déterminer la nature de la liaison chimique liant les atomes aux molécules». Dans La nature de la liaison chimique (1960), il donne la définition suivante:

    La liaison chimique définie . - Nous dirons que il existe une liaison chimique entre deux atomes ou groupes d'atomes au cas où les forces agissant entre eux sont telles que pour conduire à la formation d'un agrégat avec une stabilité suffisante pour qu'il soit commode pour le chimiste de le considérer comme une espèce moléculaire indépendante.

    Un lien est ce qui relie atomes en m les olécules et les molécules sont définies à la discrétion du chimiste. Vous pouvez trouver la même définition encore utilisée dans certains manuels du secondaire, mais ce n'est pas très utile…

  2. Tout le contraire: considérer toutes les interactions comme chimiques obligations , dont la force peut varier. En fait, je n'avais pas entendu celle-là avant de chercher des manuels pour écrire cette réponse, mais vous pouvez la trouver dans certains manuels, comme celui-ci:

    Une liaison chimique est le phénomène physique des espèces chimiques maintenues ensemble par l'attraction d'atomes les uns aux autres par le partage, ainsi que l'échange, d'électrons et est un phénomène entièrement décrit par les lois de l'électrodynamique quantique. En général, les liaisons chimiques fortes se trouvent dans les molécules, les cristaux ou dans le métal solide et elles organisent les atomes en structures ordonnées. Les liaisons chimiques faibles sont classiquement expliquées comme étant des effets de polarité entre des molécules qui contiennent de fortes liaisons polaires. Certaines interactions de type liaison très faibles résultent également des forces de Londres de polarité induites entre les nuages ​​d'électrons d'atomes ou de molécules. De telles forces permettent la liquéfaction et la solidification des gaz inertes. Aux forces les plus faibles de ces interactions, il n'y a pas de bonne définition opérationnelle de ce qui constitue un «lien» définitionnel approprié.

    Cette vue a des bases, car toutes les interactions interatomiques découlent du comportement des électrons du système (en plus des noyaux – noyaux des forces coulombiques). Cependant, il ne permet pas de faire une distinction forte entre les interactions dont les énergies diffèrent par ordre de grandeur. Les chimistes aiment les molécules, et ils aiment classer les choses entre intramoléculaires et intermoléculaires, car c'est un joli modèle (ce qui facilite la manipulation de notre esprit).

  3. Vous pouvez classer interactions par énergie: décidez que les liaisons chimiques sont les interactions qui ont une énergie supérieure à un certain seuil , disons 50 kJ / mol. Cela rend les choses propres et garantit que vous pouvez facilement classer les interactions. Cependant, le choix d'un seuil est problématique.

  4. Enfin, ce que je pense être la description la plus courante est d'examiner la nature de l'interaction et de la classer selon une convention . Les deux autres réponses jusqu'à présent se sont concentrées sur cette partie et ont répertorié les différents types «habituels» de liaisons et d'interactions intermoléculaires, donc je n'en dirai pas plus là-dessus.

  5. I dit cinq types, non? Eh bien, le cinquième est à moi, bien sûr. Pas seulement le mien, mais aussi celui du New Oxford American Dictionary , que j'aime bien:

    liaison chimique
    a forte force d'attraction retenant les atomes ensemble dans une molécule ou un cristal, résultant du partage ou du transfert d'électrons.

    Court et puissant. Ce que j'aime en cela, c'est qu'il donne une prescription générale, permettant d'argumenter des cas individuels et pas trop basé sur la convention. Quelles sont les caractéristiques d'une liaison chimique? Eh bien, il doit s'agir d'une force attractive entre les atomes, bien sûr… mais je pense que le critère le plus pertinent de tous est le partage (ou transfert) d'électrons . C'est, après tout, ce qu'est la chimie: la description des nuages ​​électroniques autour de deux atomes ou plus. Et je pense que lorsque ce critère est appliqué à la liste des types d'interactions communément classifiés, cela fonctionne plutôt bien (sans être dogmatique).

    De plus, ce que j'aime, c'est qu'un type d'interaction donné peut être considéré d'une manière ou d'une autre en fonction de sa force. Le meilleur exemple pour cela peut être la liaison hydrogène, qui est l'archétype de la liaison presque chimique…

Maintenant, "Qu'est-ce qui définit explicitement une liaison hydrogène?" 3 .. 2 ... 1 ... GO! :RÉ
@LordStryker facile! ;-) Recommandations IUPAC publiées dans * Pure Appl. Chem. *, 2011, vol. 83, n ° 8, pages 1637-1641, doi: 10.1351 / PAC-REC-10-01-02
Ah oui. Je savais que la définition des obligations H allait être mise à jour mais je n'avais pas vraiment vu l'article. Très bien! Je suis cependant encore un peu insatisfait. Un exemple que je peux donner est les critères concernant l'angle de liaison H. Plus il se rapproche de 180, plus le lien est fort. La controverse réside donc dans la gravité de l'angle avant qu'il ne soit plus considéré comme une liaison H? J'ai vu tellement de gens (professeurs et étudiants inclus) discuter de ce qui est et n'est pas un lien H en raison de l'angle étant «trop éloigné» de 180. Bien sûr, on peut dire «comme un lien H», mais cela commence cela ressemble à une couverture pour moi.
+1 pour une discussion aussi approfondie. Le numéro 5 est en effet une belle définition compacte, bien que pour être pédant, il faudrait encore mettre un seuil quantitatif pour ce que l'on entend par "fort" et cristal: sinon un groupe de nombreux ballons de charge opposée serait classé comme un cristal lié chimiquement.
Quelle est la justification du tracé de la "ligne de démarcation" à, par ex. 50 kJ / mol?
@F'x PS n'est pas une attaque contre vous - vous avez fait un excellent travail de catalogage des différents types de descriptions de liaisons couramment utilisées en chimie. Je voulais discréditer ce type de classification.
#2
+3
Eric Brown
2013-05-04 17:07:11 UTC
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La réponse est qu'il existe un (ou peut-être deux) types d'obligations. Une liaison se produit lorsque deux atomes sont attirés d'une manière nette électrostatiquement favorable. (Bien sûr, les électrons et les protons sont soumis à leur nature quantique)

Pourquoi deux? Dans la Théorie quantique des atomes dans les molécules, la "procédure" est:

  1. Vérifier si un chemin de liaison existe entre deux atomes ( bassins). C'est une réponse oui / non - c'est une liaison ou pas de liaison - car elle est électrostatiquement favorable ou défavorable.
  2. Si un chemin de liaison existe, alors le signe du Laplacien de la densité électronique au point critique de la liaison vous indique si l'interaction est «covalente» ou «non covalente» bien que ces termes ne soient pas strictement applicables. +/- yeilds seulement DEUX types d'obligations possibles.

BTW: Le laplacien de n'importe quel champ est une mesure de savoir si la densité électronique en un point particulier est un "puits" ou une "source". La réalité est la suivante: il existe tout un spectre continu de valeurs du Laplacien. Aucun d'entre eux ne se présente comme étant appelé "dipôle" ou "van der Waals".

En résumé, il existe un langage de liaison, et cela est formulé dans la physique quantique. Vous n'entendrez jamais parler des forces de van der Waals dans un cours de physique [électrodynamique quantique], car il n'y a rien de tel. Il n'y a pas de terme de van der Waals dans l'équation de Schroedinger.

La différence entre les liaisons chimiques et physiques telles qu'elles sont enseignées en classe est simple: la chimie dans son ensemble n'a pas ébranlé la description pré-révolution quantique d'une liaison. C'est désastreusement compliqué pour les étudiants et les professionnels du domaine, car il y a une querelle sans fin pour savoir si quelque chose est un "dipôle-dipôle" ou "dipôle induit par un dipôle" ou "trois centres, deux électrons" Mais ce sont tous des arguments construit sur un échafaudage fragile.

Le fait est que les règles du lien physique sont presque «ennuyeuses». Le deuxième fait est que la plupart des descriptions de liens en chimie n'ont que certains éléments de réalité. Au crédit des chimistes, ils ont besoin de décrire rapidement et efficacement certains motifs souvent apparus dans le collage - sans recourir à un calcul de chimie quantique - et ils ont fait un très bon travail. C'est juste que ces descriptions sont quelque peu ambiguës et toujours sujettes à interprétation, donc pas purement mécaniques quantiques.

#3
+2
leftaroundabout
2012-05-04 15:32:31 UTC
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Tous les liens sont physiques, bien sûr. Mais toutes les liaisons ne sont pas chimiques - comme exemple un peu stupide, considérons un aimant attaché à votre réfrigérateur, qui est en quelque sorte un lien physique mais n'a pas grand-chose à voir avec la chimie.

La définition que vous avez citée est très bien, et laisse clairement ces types de liens qui ne sont pas inclus comme " les liens physiques". Par exemple, les forces de Van der Waals qui ne lient pas les molécules dans une structure cristalline rigide, en particulier les forces de dispersion de Londres, ne sont généralement pas considérées comme des liaisons chimiques, pas plus que les forces qui maintiennent ensemble les noyaux atomiques ou les étoiles à neutrons.

Bien entendu, aucune de ces molécules ne lie les molécules entre elles; si vous vous limitez à cela, vous avez raison de dire que chaque lien est à la fois physique et chimique.

#4
-1
Pranay wandhe
2014-04-27 22:51:43 UTC
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Bond signifie force d'attraction. La matière est composée de molécules et d'atomes. La force physique d'attraction qui maintient les atomes et les molécules dans une matière est appelée liaison physique. Les forces de Vander waal, les forces coulombiques sont des forces physiques. La liaison qui est créée en raison du comportement de l'atome pour devenir stable est appelée liaison chimique. La liaison physique est due à la propriété des particules appelées masse, charge électrique (positive ou négative).



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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