How atoms bond - George Zaidan and Charles Morton

Μετάφραση: Georgios Villias Επιμέλεια: Ioannis Papacheimonas

Most atoms don't ride solo,

Τα περισσότερα άτομα δεν κυκλοφορούν μόνα τους,

instead they bond with other atoms.

αντιθέτως, κάνουν δεσμούς με άλλα άτομα.

And bonds can form between atoms

Δεσμοί σχηματίζονται με άτομα του ίδιου στοιχείου,

of the same element

or atoms of different elements.

ή άτομα διαφορετικών στοιχείων.

You've probably imagined bonding as a tug of war.

Ίσως να φαντάζεστε τη δημιουργία δεσμών σαν μια διελκυνστίνδα.

If one atom is really strong,

Εάν ένα άτομο είναι πολύ δυνατό,

it can pull one or more electrons

μπορεί να τραβήξει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια

off another atom.

από ένα άλλο άτομο.

Then you end up with one negatively charged ion

Έτσι, καταλήγεις με ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν, ένα ανιόν,

and one positively charged ion.

και ένα θετικά φορτισμένο ιόν, το κατιόν.

And the attraction between these opposite charges

Και η έλξη ανάμεσα σε αυτά τα δύο αντίθετα φορτία

is called an ionic bond.

ονομάζεται ιοντικός δεσμός.

This is the kind of sharing

Έτσι είναι η μοιρασιά

where you just give away your toy to someone else

όπου απλά δίνεις το παιχνίδι σου σε κάποιον άλλο

and then never get it back.

και δεν το παίρνεις ποτέ ξανά πίσω.

Table salt, sodium chloride,

Το μαγειρικό αλάτι ή χλωριούχο νάτριο,

is held together by ionic bonds.

παραμένει ενωμένο μέσω ιοντικών δεσμών.

Every atom of sodium gives up one electron

Κάθε άτομο νατρίου παραδίδει ένα ηλεκτρόνιο

to every atom of chlorine,

σε κάθε άτομο χλωρίου,

ions are formed,

σχηματίζονται ιόντα,

and those ions arrange themselves

τα οποία διευθετούνται μόνα τους

in a 3D grid called a lattice,

σε μια τρισδιάστατη διάταξη, ένα ιοντικό πλέγμα,

in which every sodium ion

στο οποίο κάθε ιόν νατρίου συνδέεται με έξι ιόντα χλωρίου,

is bonded to six chloride ions,

and every chloride ion is bonded

και κάθε ιόν χλωρίου συνδέεται με έξι ιόντα νατρίου.

to six sodium ions.

The chlorine atoms never give

Τα άτομα χλωρίου δεν δίνουν ποτέ πίσω

the sodium atoms their electrons back.

στα άτομα νατρίου τα ηλεκτρόνιά τους.

Now, these transactions aren't always so cut-and-dried.

Αυτές οι ανταλλαγές δεν είναι πάντοτε τόσο ξεκάθαρες.

If one atom doesn't completely overwhelm the other,

Εάν το ένα άτομο δεν υπερισχύει ολοκληρωτικά στο άλλο,

they can actually share each other's electrons.

μπορούν να μοιραστούν τα ηλεκτρόνιά τους.

This is like a pot luck

Μοιάζει με μια μάζωξη σε σπίτι

where you and a friend each bring a dish

όπου εσύ και ένας φίλος φέρνετε από ένα πιάτο

and then both of you share both dishes.

και στη συνέχεια μοιράζεστε και οι δύο και τα δύο πιάτα.

Each atom is attracted to the shared electrons

Κάθε άτομο έλκεται από κοινά ηλεκτρόνια ανάμεσά τους,

in between them,

and this attraction is called a covalent bond.

και η έλξη αυτή ονομάζεται ομοιοπολικός δεσμός.

The proteins and DNA in our bodies,

Οι πρωτεΐνες και το DNA στο σώμα μας,

for example,

για παράδειγμα,

are held together largely by these covalent bonds.

συγκρατούνται μαζί κυρίως εξαιτίας τέτοιων ομοιοπολικών δεσμών.

Some atoms can covalently bond

Κάποια άτομα συνδέονται ομοιοπολικά με μόνο ένα άλλο άτομο,

with just one other atom,

others with many more.

ενώ άλλα με πολύ περισσότερα.

The number of other atoms

Ο αριθμός των ατόμων με τα οποία συνδέεται ένα άτομο

one atom can bond with

depends on how its electrons are arranged.

εξαρτάται από τη διάταξη των ηλεκτρονίων του.

So, how are electrons arranged?

Οπότε, πώς διατάσσονται τα ηλεκτρόνια;

Every atom of a pure, unbonded element

Κάθε άτομο ενός καθαρού, μη συνδεδεμένου στοιχείου

is electrically neutral

είναι ηλεκτρικά ουδέτερο

because it contains the same number

γιατί περιέχει τον ίδιο αριθμό

of protons in the nucleus

πρωτονίων στον πυρήνα του

as it does electrons around the nucleus.

και ηλεκτρονίων γύρω από αυτόν.

And not all of those electrons are available for bonding.

Δεν είναι όλα αυτά τα ηλεκτρόνια διαθέσιμα για σχηματισμό δεσμών.

Only the outermost electrons,

Μόνο αυτά των εξωτερικών στοιβάδων,

the ones in orbitals furthest from the nucleus,

εκείνα με τις πιο απόμακρες τροχιές από τον πυρήνα,

the ones with the most energy,

με την περισσότερη ενέργεια,

only those participate in bonding.

μόνο αυτά συμμετέχουν στους δεσμούς.

By the way, this applies to ionic bonding too.

Αυτό ισχύει επίσης και στον σχηματισμό των ιοντικών δεσμών.

Remember sodium chloride?

Θυμάστε το χλωριούχο νάτριο;

Well, the electron that sodium loses

Το ηλεκτρόνιο που χάνει το νάτριο

is the one furthest from its nucleus,

είναι το πιο απομακρυσμένο από τον πυρήνα του,

and the orbital that electron occupies

και το τροχιακό που το καταλαμβάνει

when it goes over to chlorine

όταν μεταφερθεί στο χλώριο

is also the one furthest from its nucleus.

είναι επίσης το πιο απόμακρο από τον πυρήνα του.

But back to covalent bonding.

Πίσω όμως στους ομοιοπολικούς δεσμούς.

Carbon has four electrons

Ο άνθρακας έχει τέσσερα ηλεκτρόνια ελεύθερα για δεσμούς,

that are free to bond,

nitrogen has three,

το άζωτο έχει τρία,

oxygen two.

το οξυγόνο δύο.

So, carbon is likely to form four bonds,

Ο άνθρακας σχηματίζει έως τέσσερις δεσμούς,

nitrogen three,

το άζωτο τρεις,

and oxygen two.

και το οξυγόνο δύο.

Hydrogen only has one electron,

Το υδρογόνο έχει ένα ηλεκτρόνιο,

so it can only form one bond.

οπότε μπορεί να σχηματίσει μόνο ένα δεσμό.

In some special cases,

Σε ορισμένες περιπτώσεις,

atoms can form more bonds

τα άτομα σχηματίζουν περισσότερους

than you'd expect,

απ' ό,τι θα περιμέναμε,

but they better have a really good reason to do so,

αλλά αν δεν έχουν έναν καλό λόγο να το κάνουν,

or things tend to fly apart.

τα πράγματα έχουν την τάση να διαλύονται.

Groups of atoms

Ομάδες ατόμων

that share electrons covalently with each other

που μοιράζονται ομοιοπολικά ηλεκτρόνια

are called molecules.

ονομάζονται μόρια.

They can be small.

Ίσως είναι μικρά.

For example, every molecule of oxygen gas

Για παράδειγμα, κάθε μόριο αέριου οξυγόνου

is made up of just two oxygen atoms

αποτελείται από δύο μόνο άτομα οξυγόνου

bonded to each other.

συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Or they could be really, really big.

Ίσως να είναι και πολύ μεγάλα.

Human chromosome 13 is just two molecules,

Το ανθρώπινο χρωμόσωμα 13 αποτελείται από δύο μόνο μόρια,

but each one has over 37 billion atoms.

αλλά το καθένα έχει περισσότερα από 37 δισεκατομμύρια άτομα.

And this neighborhood,

Και αυτή η γειτονιά,

this city of atoms,

αυτή η πόλη ατόμων,

is held together by the humble chemical bond.

παραμένει ενωμένη από τον ταπεινό χημικό δεσμό.