¿Qué fuerza crea iones a partir de átomos neutros?

Considere la reacción entre Na y Cl para formar NaCl.

El Na pierde un electrón y se lo "cede" al Cl porque esto hace que ambos átomos sean más estables.

Pero, ¿qué fuerza "tira" del electrón de Na a Cl? Ambos átomos son eléctricamente neutros al principio, por lo que las fuerzas electrostáticas no actúan sobre el electrón que se va a transferir.

Dado que no son las fuerzas electrostáticas las que atraen al electrón de Na a Cl (dado que ambos átomos son neutros), ¿qué fuerza atrae al electrón de Na a Cl para hacer que ambos átomos sean más estables?

las fuerzas tienen el nombre de cobertura de las fuerzas de Van der Waals (en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_force). Son fuerzas de desbordamiento porque los orbitales de electrones (en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbitals) no cubren todo el espacio de manera uniforme y, por lo tanto, el dipolo (ver la respuesta de @vinay), el cuadrupolo y los momentos más altos permiten campos eléctricos, atractivos y/o repulsivos. manifiestan en el espacio alrededor del átomo/molécula. Estos crean las atracciones y repulsiones químicas. Por cierto, es la molécula la que tiene la configuración estable, la combinación y no los átomos individuales.
es decir, la solución mecánica cuántica de la molécula tiene un nivel de energía más bajo que si los átomos individuales fueran independientes.
Otro punto a considerar es que reacciones como esta rara vez ocurren en la forma elemental: norte a + C yo → norte a C yo . Suele ser una neutralización ácido-base, que es básicamente una reacción de norte a + y C yo − .
Sin embargo, su punto sigue siendo válido: ¿qué fuerza hace que el electrón se mueva de Na a Cl? Otras cosas a considerar son: 1) Cuando se habla de una reacción química, por lo general se trata de distancias muy, muy pequeñas. Realmente no hay mucho movimiento del electrón. 2) El electrón no es realmente una bola negativa. También es una ola, lo que complica aún más las cosas.
Siempre que se reduzca la energía, puede derivar una fuerza de atracción basada en el teorema de Hellmann-Feynman

Respuestas (3)

Su interpretación de que si tenemos simplemente un norte a átomo y un C yo átomo intercambiarían electrones y harían norte a C yo , Está Mal !

Para hacer el intercambio de electrones necesario, necesitan estar muy, muy cerca, tanto que sus orbitales electrónicos (lugar donde residen los electrones) se superpongan después de entrar en esta región. Pueden suceder 2 cosas.

  1. El electrón que se va a compartir cuelga en algún lugar en medio de ambos átomos; Esto se conoce como un enlace covalente que generalmente se forma entre átomos de electronegatividades similares.
  2. El electrón que se va a compartir se desplaza demasiado hacia un átomo; Esto se conoce como enlace iónico que se suele formar entre átomos de diferentes electronegatividades.

Ahora, las colisiones entre los átomos se realizan constantemente, a veces los átomos se repelen debido a la diferente orientación de sus dipolos inducidos y, a veces, se atraen, incluso cuando su orientación es correcta, se acercan tanto solo cuando tienen suficiente energía conocida como energía de activación .

Otro punto de discusión es que cuando los electrones están tan cerca, lo que causa el intercambio de un átomo a otro.

En resumen, Z-efectivo es la carga neta del núcleo que sienten los electrones en diferentes lugares del átomo. Z-efectivo de un átomo más electronegativo es más uniforme en la sección exterior del átomo y, por lo tanto, un electrón se siente más atraído hacia un átomo más electronegativo. Esto es lo que sucede en caso de norte a C yo , cuando los átomos se acercan demasiado, el electrón migra de norte a a C yo debido a la diferencia de electronegatividades de los átomos.

¿Cómo diablos sabes tanto? ¡Tengo la misma edad que tú y has estado respondiendo todas mis preguntas! :)
Dónde vive ? Qué estás estudiando ?
Canadá, Ingeniería Eléctrica en la U of T.
Estoy en India, preparándome para los exámenes de ingreso a la licenciatura en ingeniería; pero me apresuro a pedirle que no le dé crédito a nuestro sistema por saber un poco más de lo que se supone que debo saber. Sin embargo, esta pregunta en particular es solo de nuestro curso y muchos estudiantes la conocen, ya que materias como química, física y matemáticas son obligatorias para los estudiantes de la corriente de ciencias aquí. Pero a decir verdad, estudio menos, por supuesto, y más sobre divulgación científica y otras cosas :) Por cierto, ¡no has aceptado ninguna de mis respuestas!

No es correcto pensar en el electrón como una pequeña bola que se arranca del átomo de sodio y se arroja al átomo de cloro. Los electrones en los átomos no tienen una posición definida. En cambio, los electrones ocupan una región del espacio centrada en el átomo, y la probabilidad de encontrar el electrón disminuye con la distancia pero, en principio, se extiende hasta el infinito.

Entonces, si tiene un átomo de sodio y un átomo de cloro muy cerca (pero aún más lejos que la longitud del enlace NaCl), existe una probabilidad pequeña pero distinta de cero de encontrar el 3 s electrón de sodio dentro del átomo de cloro. ¡No tienes que mover el electrón al átomo de cloro porque hay una probabilidad finita de que ya está allí!

Si pudieras observar cómo se juntan los dos átomos, verías que sus atmósferas de electrones comienzan a superponerse y, al hacerlo, la interacción entre ellos aumentaría la densidad de electrones cerca del átomo de cloro y la disminuiría cerca del átomo de sodio. Sin embargo, todo lo que está cambiando es la probabilidad de encontrar los distintos electrones, y esto aumenta gradualmente. No hay una transición repentina en la que un electrón salte del átomo de sodio al átomo de cloro.

No estoy diciendo que esto sea del todo incorrecto, pero mientras que las ecuaciones de Schroding dan una densidad de probabilidad no nula de electrones de sodio que se encuentran cerca del cloro, también da una densidad extremadamente pequeña pero no nula de encontrar ese electrón cerca de Marte . Además, como usted dice correctamente que uno solo tiene que cambiar un poco la densidad de probabilidad hacia otro átomo, implica un cambio real de electrones si se ve desde la naturaleza de las partículas.
Perdóname si me equivoco. Tengo una pregunta aquí, ¿no se explica el concepto de superposición de orbitales para los enlaces covalentes (donde tenemos hibridación)? Pero aquí norte a C yo es enlace iónico.
@VINAY: mi punto era que los orbitales se superponen cuando los dos átomos se acercan. Sin embargo, tenga en cuenta que no hay una distinción clara entre un enlace covalente e iónico. Incluso en un enlace iónico, el orbital molecular ocupado más alto cubre ambos átomos, aunque es cierto que la probabilidad de encontrar el electrón en el átomo de sodio es baja en comparación con el átomo de cloro.
@VINAY: tal vez la regla de Fajan pueda ayudarlo aquí, establece claramente que tanto los enlaces iónicos como los covalentes tienen características entre sí, depende de la polarización de los enlaces, que a su vez depende de dónde está más la densidad de electrones, como dijo John.

El núcleo positivo más fuerte de un átomo primero atrae los electrones del otro átomo. Esto hace que un átomo esté cargado positivamente y otro negativamente, lo que provoca la formación de un enlace iónico.

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