75001 skanuj0117 (15)

niż odpychanie się elektronów o jednakowym spinie (ściśle mówiąc, według zasady Pauliego prawdopodobieństwo spotkania się w danym punkcie dwóch elektronów o jednakowym spinie jest równe zeru, nie jest natomiast zerowe w przypadku dwóch elektronów o przeciwnych spinach). Pary te ulegają gwałtownemu odpychaniu wzajemnemu, ponadto zaś są przyciągane przez pole dodatnich jąder ku liniom międzyjądrowym, przyczyniając się w ten sposób do powiązania jąder z sobą; ujemny ładunek pary niejako „spaja” dodatnie ładunki jąder. Ogólnie, jedna para elektronowa jest zlokalizowana między dwoma związanymi atomami (są to elektrony u), natomiast inne pary zostają odepchnięte ku zewnętrznej części cząsteczki (wolne pary i elektrony n). Należy raz jeszcze podkreślić, że zasada Pauliego w decydującym stopniu warunkuje rozmieszczenie elektronów, a tym samym strukturę atomu i cząsteczki.

III. Wiązania metaliczne

Są to wiązania między atomami o niewielkiej elektroujemności zawierającymi mało elektronów w swej powłoce zewnętrznej; występują one w przypadku metali i ich stopów. Metal można traktować jako zbiorowisko jonów dodatnich pogrążonych w chmurze elektronów pochodzących z powłoki zewnętrznej atomu; w odróżnieniu jednak od przypadku wiązania kowalencyjnego chmura ta ma słabiej zaznaczoną strukturę, zawiera bowiem mniej elektronów. W związku z tym elektrony te wykazują w metalach ruchliwość, warunkującą duże przewodnictwo elektryczne metali. Przyciąganie natomiast między jonami dodatnimi a elektronami nadaje strukturze jej spoistość. Ten uproszczony opis wiązania metalicznego upodabnia je do wiązania jonowego, przy czym rolę jonu ujemnego odgrywa tu elektron. Ruchliwość jednak elektronu, związana z jego małą masą, powoduje, że oddziaływania między ładunkami nie mogą być opisane przez proste prawo Coulomba, dotyczące jedynie ładunków w stanie spoczynku. Podobnie jak wiązanie kowalencyjne również wiązanie metaliczne może być zadowalająco opisane jedynie za pomocą mechaniki kwantowej. Wiązanie to jest w istocie zbliżone do kowalencyjnego, występuje bowiem między atomami o jednakowej elektroujemności. Różnica między wspomnianymi typami wiązań polega natomiast na tym, że atomy metalu nie mają dostatecznej liczby elektronów zewnętrznych, by utworzyć ze swymi sąsiadami liczbę par wystarczającą do wy sycenia powłoki zewnętrznej atomu. Wiązanie metaliczne stanowi przypadek graniczny struktur zwanych w teorii wiązania kowalencyjnego strukturami z niedoborem elektronów; jest to w istocie wiązanie kowalencyjne o krotności mniejszej niż jeden, w związku z czym jest słabsze niż pojedyncze wiązanie kowalencyjne. Z tego punktu widzenia wiązanie metaliczne stanowi przypadek pośredni między wiązaniami silnymi a wiązaniami słabymi. W związku z małą liczbą elektronów uczestniczących w wiązaniu metalicznym nie ma ono charakteru kierunkowego i nie jest wysycalne, w odróżnieniu od właściwego wiązania kowalencyjnego.

IV. Oddziaływanie jon-dipol

Omówimy ten typ oddziaływania, chociaż jakościowo nie różni się ono od omówionych już wiązań, stanowiąc przypadek pośredni między oddziaływaniem elektrostatycznym a kowalencyjnym wiązaniem koordynacyjnym.

Oddziaływanie między jonem a dipolem trwałym lub indukowanym występuje

119