Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
24
Rozdział1
---
---
---
---
---
---
---
-----
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
-
Widzimyzatem,żeprzyczynąumożliwiającąistnieniecałkiemskomplikowanej
strukturyatomujestustalającasięnapewnymdystansierównowagapomiędzysiłąprzycią-
gającąiodpychającą,przyczymzjawiskotopowtarzasięnatrzechpoziomachhierarchii:
pomiędzyjądremielektronami,pomiędzynukleonami(protonamiineutronami)wjądrze
orazpomiędzykwarkamiwnukleonach.Skorozatemrozumiemyjużwsposóbogólny
istotęstrukturyatomuiprzyczynyjejrozmiarów,poraprzejśćdostrukturynawyższych
poziomachwhierarchiiorganizacjimaterii.
Najbardziejznaną,azarazemnajbardziejbezpośredniozwiązanązezłożonością
organizmówżywych,strukturąnapoziomiemikroskopowymjeststrukturamolekułzwiąz-
kówchemicznych.Molekułyteskładająsięzatomówtegosamegolubróżnychpierwiast-
ków.Tutajtakże,jakCzytelnikzapewnedoskonalesiędomyśla,struktura(ijejrozmiar,
czylidługośćwiązaniapomiędzyróżnymiatomami)wynikazrównowagipomiędzysiłą
przyciągającąiodpychającą.Wspomniałemjuż,żeelektronywatomieobsadzająniezapeł-
nionejeszczeorbitaleomożliwienajniższejenergii(przyczymjedenorbitalmogąobsadzić
maksymalniedwaelektronyoprzeciwnychspinach).Watomachwielu(większości)pier-
wiastkówzewnętrzneorbitale(lubgrupyorbitaliotakiejsamejenergii,np.trzyorbitalep)
niedokońcazapełnione-istniejąnanichwolnemiejscanadodatkoweelektrony.Otóż
takieatomyposiadają,wzależnościodswychwłaściwościelektrycznych(określonych
przezładunekjądraorazilośćirodzajpowłokelektronowych),skłonnośćjużtoprzyjmo-
wania„brakujących”elektronównaniezapełnionepowłoki,jużtodopozbywaniasię„wol-
nych”elektronówztychpowłok.Jeślielektronykompletnieprzejmowanez,lubodda-
wanedootoczenia,powstająjony,odpowiednio,ujemnelubdodatnie(wniezjonizowanym
atomiedodatnieładunkijądradokładnierównoważąujemneładunkielektronów).Mato
miejscewwodnychroztworachsolilubnp.wwielukryształach(włączającwtokryształy
chlorkusodu,czylipospolitejsolikuchennej).Częstojednak,gdyspotykająsiędwaatomy,
zktórychjedenjestniecobardziejskłonnydooddawaniaelektronów,adruginiecobardziej
skłonnydoichprzyjmowania,nienastępujekompletneprzekazanieelektronów,leczich
„uwspólnienie”.Zostająonezwiązanezdwomanarazatomami,przyczymbardziejprze-
sunięteku(zachodziwiększeprawdopodobieństwoznalezieniaichprzy)atomowibardziej
skłonnemudoprzyjmowaniaelektronów7.Zamiastdwóchorbitaliatomowychpowstajeje-
denwspólnyorbitalcząsteczkowy,któryjestcałkowiciezapełnionyprzezelektrony.Przy
tym,jeśliatomowijakiegośpierwiastkabrakujedwóchelektronówdozapełnienianajbar-
dziejzewnętrznejpowłokielektronowej,tomożeonzwiązać(poprzezuwspólnienieznimi
elektronów)dwaatomyjakiegośinnegopierwiastka,zktórychkażdyma„nazbyciu”po
jednymelektronie.Ilośćelektronów,którąatomdanegopierwiastkajestskłonnyoddaćlub
przyjąćnazywamywartościowościądanegopierwiastka.Np.wcząsteczcewodyH2Ojeden
7
Wprzypadkuwiązańpomiędzyatomamitegosamegopierwiastka,naprzykładwęgla,elektrony
(ich„chmurkiprawdopodobieństwa”)„rozkładająsię”symetryczniepomiędzyatomami.