Chemische bindingen

Deze pagina bevat achtergrondkennis over chemische bindingen. De speler kan in Minelabs chemische bindingen maken met de Lewis crafting table.

Met atomen kunnen we grotere structuren bouwen. We zijn echter beperkt in welke atomen we met elkaar kunnen verbinden en bijgevolg welke bouwwerken we kunnen bouwen… We zijn beperkt door het feit dat de atomen allen streven naar de edelgasconfiguratie, d.w.z. ze willen 8 valentie-elektronen (H en He willen er 2). De atomen kunnen elkaar een handje helpen doordat een atoom een elektron aan een ander atoom geeft (ionbinding) of doordat twee atomen een elektronenpaar gaan delen in een soort co-parenting (covalente binding). Er is ook een metaalbinding waarbij de atomen hun elektronen afgeven waardoor de atomen in een zee van elektronen zitten.

metaal en niet-metaal → ionbinding

niet-metaal en niet-metaal → covalente binding

metaal en metaal → metaal binding

Ionbinding

Bij een ionbinding geeft een metaal-atoom een elektron aan een niet-metaal-atoom. Men krijgt een positief metaalion en een negatief niet-metaalion. Door hun tegengestelde elektrische ladingen blijven de ionen bijeen gebonden. Bij een ionverbinding zijn de positieve en negatieve ionen gerangschikt in een ionrooster. De kleinste herhalende eenheid is de formule-eenheid of roostereenheid. De formule-eenheid is altijd neutraal, dit is de neutraliteitsregel.

Covalente binding

Bij een covalente binding gaan metaalatomen gemeenschappelijke elektronenparen vormen. Er zijn enkelvoudige, dubbele en drievoudige bindingen mogelijk. Verschillende atomen worden door covalente bindingen aan elkaar gebonden tot een molecule Bij een covalente verbinding is de stof opgebouwd uit zulke moleculen. De kleinste herhalende eenheid is de molecuulformule. (Di-atomische enkelvoudige stoffen: Br₂, I₂, N₂, Cl₂, H₂, O₂, F₂) (Polyatomische enkelvoudige stoffen: S₈, P₄, O₃) Bij vaste stoffen die uit moleculen zijn opgebouwd, zijn de moleculen gerangschikt in een molecuulrooster. Soms kan met één atoomsoort een enkelvoudig rooster gevormd worden, dat is een atoomrooster (bijvoorbeeld met koolstof). Bij koolstof zijn er verschillende enkelvoudige atoomroosters mogelijk, dit is allotropie (zo zijn diamant en grafiet allotropen van koolstof). Verschillende molecuulroosters en atoomroosters zijn interessant om met de spyglass te bekijken en om in de stof te duiken.

Metaalbinding

Bij een metaalbinding gaan veel metaalatomen hun weinige valentie-elektronen afgeven om de edelgasconfiguratie te bereiken. Het metaalrooster is opgebouwd uit positieve metaalionen met daartussen een zee van elektronen. De elektronen houden de metaalionen als het ware bijeen. De formule van een vast, zuiver metaal is het symbool van het metaal. Deze structuur verklaart de eigenschappen van metalen zoals hun geleidbaarheid, de hoge smelt en kooktemperatuur, de hoge massadichtheid. De vervormbaarheid komt doordat de positieve ionen over elkaar heen kunnen schuiven en elkaars plaats kunnen innemen.

Bij legeringen schikken metaalionen van één metaalsoort zich tussen metaalionen van een andere metaalsoort. Als de grootte van de metaalionen verschillend is, kan dit ertoe leiden dat de atomen minder goed kunnen schuiven t.o.v. elkaar wat de stof sterker maakt.