¿Cómo los mantiene el enlace sigma / pi entre dos átomos de carbono? Cuando extraigo un átomo de carbono, ¿cómo se mueven los otros átomos de carbono junto con el átomo de carbono que se extrae?

Antes de llegar a las preguntas, echemos un vistazo a qué es exactamente un bong covalente.

Según el modelo mecánico cuántico de un átomo, cualquier enlace covalente es una formación de un orbital molecular que representa la distribución de probabilidad de los electrones compartidos. Significa que cuando dos átomos combinan sus orbitales atómicos para formar un enlace covalente, los electrones compartidos ejercen un efecto combinado en ambos núcleos. Ahora, debido a esto, la interacción electromagnética entre los núcleos y los electrones se modifica y los electrones adquieren una nueva distribución de probabilidad gobernada por la ecuación de onda de Schrodinger. Esta redistribución da como resultado una región de probabilidad común compartida por ambos electrones de los átomos de enlace que da como resultado el enlace covalente.

Ahora llegando a la primera pregunta “¿Cómo el enlace sigma / pi entre dos átomos de carbono mantiene unidos a los átomos de carbono?”

Cuando se forma un enlace covalente (sigma / pi), los electrones compartidos forman el enlace común entre los dos núcleos. Ahora, debido a la fuerza electromagnética de estos electrones, los núcleos permanecen juntos sin separarse.

Con esto pasamos a la segunda pregunta: “Cuando extraigo un átomo de carbono, ¿cómo se mueven los otros átomos de carbono junto con el átomo de carbono que se extrae?”

Aquí se puede buscar la respuesta simplemente extrapolando la analogía anterior. Los enlaces covalentes simplemente actúan como un enlace entre dos átomos y esto forma una cadena. Ahora, si se extrae un átomo, la fuerza electromagnética de los electrones y núcleos junto con la distribución de probabilidad gobernada empujará a los átomos restantes junto con el primer átomo.

De hecho, así es como se logran todas nuestras interacciones diarias con los objetos físicos. Cuando tiramos, empujamos o incluso tocamos cualquier objeto, es pura interacción electromagnética la que transmite nuestra fuerza y ​​presión que hace que el objeto se mueva.

Lectura sugerida: cómo se mantienen unidos los átomos

ACTUALIZACIÓN: se hizo una explicación detallada de la segunda pregunta.
Supongo que la respuesta a la primera pregunta es clara. Ahora, mantener ese enlace es una fuerza electromagnética que mantiene unidos a los núcleos, considere una cadena de átomos de carbono como en el caso de los polímeros.

Cuando se tira de un átomo de carbono al final de la cadena, el núcleo de ese átomo será forzado en esa dirección. Debido al arrastre del núcleo, los campos electromagnéticos establecidos por él se alterarán y causarán una redistribución de electrones a su alrededor. Esto hará que la nube de electrones del par compartido sea arrastrada hacia el primer carbono debido a la fuerza EM. Ahora, esto a su vez ejercerá un tirón sobre el núcleo unido adyacente hacia esa dirección y este esfuerzo de arrastre y fuerza continuará hasta que se tire del último átomo de la cadena.

Aunque esto puede parecer tan simple como tirar de la cadena metálica donde cada enlace tira de su enlace de conexión adyacente hacia sí mismo. Pero en el caso de los átomos no es tan simple. Aparecerán varios efectos mecánicos cuánticos y la escena será diferente de su analogía clásica. Por ejemplo, la cuantificación de la energía evitará efectos de inercia en la deriva de electrones, manteniendo así la distancia neta entre ellos y el núcleo exactamente constante.

Entonces, aquí el principio de incertidumbre de Heisenberg, la cuantización de la energía, el efecto de detección, la función de onda de Schrodinger, etc. desempeñarán papeles cruciales y el juego de extracción funcionará precisamente como lo establece el modelo de mecánica cuántica a diferencia de los ejemplos clásicos.