Miksi metallit ei muodosta molekyylejä?

Miksi ihmeessä vauvapalstalla kyselet? Kysy opelta tai äidiltä.

Tuossa olisi jotain selostettu aiheesta:

https://fi.wikipedia.org/wiki/Kemiallinen_sidos

Vierailija kirjoitti:

Miksi ihmeessä vauvapalstalla kyselet? Kysy opelta tai äidiltä.

Kysyin jo äidiltä mutta se ei tiedä, ja minulla ei tällä hetkellä ole kemiaa vaan fysiikkaa (niitä on aina puoli vuotta - puoli vuotta) ja en uskalla kysyä fysiikan opelta aiheeseen liittymätöntä kysymystä. AP 

Kysymyksesi on varsin vaikeasti vastattavissa ilman että mentäisiin vahvasti kvanttimekaniikan ja kiinteän aineen fysiikan puolelle. Metallit kyllä muodostavat molekyylejä (natriumkloridi, rautaoksidi) mutta ilmeisesti tarkoitit kysyä: "Miksi metallit eivät muodosta metallimolekyylejä kuten esimerkiksi happi tai typpi vaan kiteytyvät yhtenäiseksi aineeksi."

Lyhyttä vastausta on vaikea esittää. Karkeasti sanottuna metalliatomien uloimat elektronit ovat niin heikosti sidottuja atomiin että kun metalliatomeita kertyy samaan paikkaan tarpeeksi ne tarttuvat toisiinsa kiteeksi ja nuo uloimmat elektronit pääsevät vaeltelemaan atomilta toiselle kiteen lävitse aiheuttaen metallin lämmön- ja sähkonjohtavuuden.

Tiede-lehden puolella saattaisit saada parempia vastauksia.

http://www.tiede.fi/keskustelu/alue/kemia_fysiikka_ja_matematiikka

Kiitos 2 ja 4 vastauksista! AP 

Mitäs suolat on? Onhan nekin molekyylejä.

Vierailija kirjoitti:

Mitäs suolat on? Onhan nekin molekyylejä.

Sori, tarkoitin, miksi metallit ei muodosta molekyylejä itsensä tai toisten metallien kanssa, suoloihinhan kuuluu myös epämetalli. AP

Vierailija kirjoitti:

 

Vierailija kirjoitti:

 

Miksi ihmeessä vauvapalstalla kyselet? Kysy opelta tai äidiltä.

 

Kysyin jo äidiltä mutta se ei tiedä, ja minulla ei tällä hetkellä ole kemiaa vaan fysiikkaa (niitä on aina puoli vuotta - puoli vuotta) ja en uskalla kysyä fysiikan opelta aiheeseen liittymätöntä kysymystä. AP 

Kysy aiheeseen liittymätön kysymys esimerkiksi tunnin lopussa. Opettajat eivät tykkää tuntirutiinin rikkomisesta ja osa opettajista pelkää antaa vastausta "en tiedä" julkisesti kun ajattelevat menettävänsä siinä auktoriteettiaan. Asiansa osaava opettaja antaa vinkit oikeaan suuntaan ja kertoo suoraan mikäli ei osaa selittää jotakin asiaa kunnolla sitä valmistelematta.

Mikään ei sua myöskään estä vilkaisemasta mitä asiasta on kerrottu ylempien luokkien ja lukion tai jopa yliopiston oppikirjoissa. Näin tein itsekin aikanaan.

http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/ont/gustafsson-l-2007.pdf

Tuossahan on kyse eri sidoksista aineiden välillä. Molekyyleissä on kovalentti ja ionisidoksia, jotka vaikuttaa molekyylin elektronegatiivisuuteen. Metalleilla on metallisidokset. Näiden lisäksi molekyylien välillä on vetysidoksia. Kaikki on jollain tavalla kiinni alkuperäisten atomien sitomaan elektronimäärään ja sitä kautta toisiinsa kiinnittäviin voimiin.

Fysiikanopettajasi osaa vastata tuohon. Kemia on pohjimmiltaan atomien välistä fysiikkaa, fysikaalisia vuorovaikutuksia. Kysy vaan opettajaltasi.

Onko se miksi epämetallit muodostavat usein molekyylejä siksi että niillä on usein niin, että kun ne jakavat elektroneja kovalenttisessa (?) sidoksessa niin ne saavat uloimmalle elektroni kuorelleen kahdeksan/kaksi jos kyseessä on vety (ja silloin se kuori tulee täyteen), kun taas metallit ei tee sitä koska ne eivät saa aina kahdeksaa vaikka tekisivät miten moninkertaisen sidoksen.

Jatkokysymys, miksi hiili ei tee C2 atomeita, jakamalla neljä elektroniahan se saisi kahdeksan uloimmalle kuorelleen? Kun taas CO2 on ihan yleinen aine. Onko moninkertaiset (kovalenttiset) sidokset jotenkin vaikeampia kun yksinkertaiset?

-AP joka luki lukion kirjaa ja haluaa tietää tajusiko mitään oikein. Ja anteeksi vielä jos kysyn typeriä, meillä ei ole ollut edes atomin rakennetta vielä  

Vierailija kirjoitti:

Onko se miksi epämetallit muodostavat usein molekyylejä siksi että niillä on usein niin, että kun ne jakavat elektroneja kovalenttisessa (?) sidoksessa niin ne saavat uloimmalle elektroni kuorelleen kahdeksan/kaksi jos kyseessä on vety (ja silloin se kuori tulee täyteen), kun taas metallit ei tee sitä koska ne eivät saa aina kahdeksaa vaikka tekisivät miten moninkertaisen sidoksen.

Jatkokysymys, miksi hiili ei tee C2 atomeita, jakamalla neljä elektroniahan se saisi kahdeksan uloimmalle kuorelleen? Kun taas CO2 on ihan yleinen aine. Onko moninkertaiset (kovalenttiset) sidokset jotenkin vaikeampia kun yksinkertaiset?

-AP joka luki lukion kirjaa ja haluaa tietää tajusiko mitään oikein. Ja anteeksi vielä jos kysyn typeriä, meillä ei ole ollut edes atomin rakennetta vielä  

Suosittelisin edelleenkin kysymistä tiede.fi kemia-fysiikka-matematiikka - palstalla. Tänne jos vastaillaan niin vastaus on vuorokaudessa hautautunut niin syvään kasaan p*skaa että siitä ei ole kenellekään iloa. Tiede - lehden puolella vastauksesta voisi olla iloa muillekin.

https://ylilauta.org/mamma/
Aktiivinen palsta 23-07

oikeastaan natriumkloridi ja rautaoksidi eivät ole molekyylejä vaan suoloja eli ioniyhdisteitä

Vierailija kirjoitti:

oikeastaan natriumkloridi ja rautaoksidi eivät ole molekyylejä vaan suoloja eli ioniyhdisteitä

Mikä noiden välinen ero sitten on?

Hienoa ap, että kyselet tällaisia ja otat itse selvää! Sua odottaa hyvä tulevaisuus! :)

Määritelmän mukaan molekyylit muodostuvat atomeista, joiden välillä on kovalenttinen sidos. 

Ioniyhdisteet, kuten esim. ruokasuola eli natriumkloridi, muodostuvat atomeista, joiden välillä on ionisidos.

Metalliatomien välillä on taas metallisidos, joka mahdollistaa/aiheuttaa metallien ominaisuudet.

Eli erilaiset atomit sitoutuvat toisiinsa eri tavalla; kyse on energian minimoimisen periaatteesta. Kaikki atomit eivät "halua" oktettia ulkokuorelleen, vaikka aina näin koulussa opetetaan. Eli oktettisääntö ei päde esimerkiksi useamman metalliatomin muodostaessa mötikän metallia.

Ja noista sidoksista; nekään eivät ole noin tarkasti "lokereoituja". Niiden erot ovat liukuvia. Kovalenttisen ja ionisidoksen (ja metallisidoksen) ero voi olla välillä hankala määritellä. Jaetut elektronit eivät ole aina tasan puolivälissä sidosta jne. Näitä asioita ei vaan yleensä koulussa opeteta, koska asiat halutaan pitää yksinkertaisina.

Sitten tuo erittäin hyvä kysymys, että miksi kaksi hiiliatomia ei voisi muodostaa molekyyliä siten, että ne jakaisivat kaikki elektroninsa. Periaatteessa tämä olisi kyllä mahdollista, mutta syntyvä molekyyli olisi erittäin herkästi hajoava. Kuvittele: kahden atomin välissä pitäisi olla kahdeksan elektronia! Ja mitä tekevät elektronit? Ne hylkivät toisiaan johtuen niiden samanmerkkisestä varauksesta. Ei kuulosta kovin hyvältä tilanteelta! Happimolekyylissä on kahden hapen välissä kaksoisidos ja happiatomien loput elektronit ovat vapaana ja jakaantuneet tasaisesti atomiensa ympärille, mikä tekee tilanteesta huomattavasti paremman ja pysyvämmän. Oikeasti tuo hiilimolekyyli-asia pitäisi selittää orbitaaliteorian avulla, mutta hyvin yksinkertaistetusti  se johtuu siis siitä, että kahden hiiliatomin välillä ei vaan ole tilaa niin monelle elektronille. Itse asiassa olisi todennäköisempää, että kaksi hiiliatomia muodostaisi samannäköisen molekyylin kuin kaksi happiatomia, eli hiilten välissä olisi kaksoissidos ja loput elektronit vapaina hiiltensä ympärillä, tähän tyyliin:    :C=C:

Tässä vielä linkki englanninkieliseen selitykseen, tätä ovat nimittäin pohtineet muutkin!

http://www.madsci.org/posts/archives/2000-10/971992131.Ch.r.html

Ihanaa että mietit tuollaisia asioita, ap. Koko peruskoulun ja lukion kemian oppimäärä on hyvin pitkälti ulkoa opettelua, siksi en itse koskaan pitänyt siitä. Asiat ovat monimutkaisia eikä kaikkea täysin tunnetakaan, joten yläkoulussa ja lukiossa ne on yksinkertaistettu niin, ettei niitä voi oikeasti ymmärtää. Ne pitää vain opetella ja hyväksyä. Ihan loistava juttu että kyseenalaistat! Koita pitää tuo. :)

17 jatkaa vielä...

Itse asiassa happimolekyylissä happiatomien välillä EI ole kaksoissidosta oikeasti. Eikä pelkkää yksöissidosta. Happimolekyyli on erikoistapaus, sillä on yksöissidos (eli yksi kovalenttinen sidos) ja jotain sen lisäksi. Jotain, mikä riippuu vapaitten elektronien vuorovaikutuksista. Eli asiat ovat todellisuudessa kaukana yksikertaisesta ja eri ilmiöitä joutuu selittämään eri teorioilla. Yläkoulussa asioita on ymmärrettävästi HYVIN rankasti yksinkertaistettu, todellisuus on sitten kiehtovampaa! :)

Kyllä se paska on hyvää