Enllaços

Introducció#

Els éssers vius es componen d’àtoms, però aquests àtoms gairebé mai no estan sols.

A Àtoms has vist per què un àtom en busca un altre: li falten electrons per completar la capa de valència.

Aquí veuràs com ho resol.

Només hi ha dues sortides: donar-los i prendre’ls, o compartir-los.

De la primera en surt l’enllaç iònic i de la segona el covalent.

I quan el repartiment és desigual apareixen, a sobre, els enllaços febles que mantenen dempeus l’aigua, les proteïnes i l’ADN.

Aquestes interaccions senzilles, repetides milers de milions de vegades dins d’una sola cèl·lula, són les que fan possible la vida.

Entorn de treball#

Continua al projecte atom que has creat a Àtoms.

Els programes d’aquesta pàgina s’executen aquí mateix: prem Edita per canviar-los i Executa per tornar-los a llançar.

Molècules i compostos#

Una molècula és una unitat de dos o més àtoms units per enllaços covalents.

Pot ser d’un sol element, com l’oxigen que respires (O₂), o de diferents, com el metà (CH₄).

Un compost és qualsevol substància formada per dos o més elements en proporcions fixes.

L’aigua (H₂O) i el diòxid de carboni (CO₂) són les dues coses alhora: molècules i compostos.

Però no tot compost és una molècula.

La sal de taula (NaCl) és un compost i no és una molècula: no hi ha cap parella d’àtoms compartint res, sinó una xarxa d’ions atrets per la seva càrrega.

Enllaços iònics#

Alguns àtoms arriben a la capa completa pel camí curt: perdent o guanyant electrons sencers.

Un àtom que ho fa deixa de ser neutre i es converteix en un ió:

• Un catió ha perdut electrons i té càrrega positiva — Na → Na⁺.
• Un anió n’ha guanyat i té càrrega negativa — Cl → Cl⁻. En català el seu nom acaba en -ur: clorur.

El sodi té 1 electró a la capa externa i el clor en té 7.

Al sodi li surt més a compte donar-ne un que buscar-ne set; al clor, exactament al revés.

from turtle import *

def atom(x, name, shells):
    """Draw the Bohr model of one atom, centred at x."""
    penup()
    goto(x, 0)
    color("crimson")
    dot(24)

    radius = 20
    for electrons in shells:
        goto(x, -radius)
        setheading(0)
        color("gray")
        pendown()
        circle(radius)
        penup()

        for i in range(electrons):
            goto(x, 0)
            setheading(i * 360 / electrons)
            forward(radius)
            color("steelblue")
            dot(9)

        radius = radius + 16

    goto(x, -78)
    color("black")
    write(name, align="center", font=("Arial", 14, "bold"))

def arrow(x):
    """A right-pointing arrow centred on x."""
    penup()
    goto(x - 28, 0)
    setheading(0)
    color("black")
    width(4)
    pendown()
    forward(56)
    setheading(150)
    forward(14)
    penup()
    goto(x + 28, 0)
    setheading(210)
    pendown()
    forward(14)
    penup()
    width(1)

speed(0)
hideturtle()
width(1)

atom(-230, "Na", [2, 8, 1])
atom(-85, "Cl", [2, 8, 7])
arrow(8)
atom(85, "Na+", [2, 8])
atom(230, "Cl-", [2, 8, 8])

La química és a les llistes: el 1 del final de [2, 8, 1] se’n va al 7 del [2, 8, 7].

El sodi es queda sense tercera capa — i la segona ja la tenia plena — i el clor completa l’octet.

Cap dels dos no és ja neutre, i és precisament la càrrega oposada el que els manté junts.

atom(-230, "Ca2+", [2, 8, 8])
atom(0, "Cl-", [2, 8, 8])
atom(230, "Cl-", [2, 8, 8])