ویژگی های پیوندهای شیمیایی
دکترین پیوند شیمیایی اساس تمام شیمی نظری است. پیوند شیمیایی چنین برهمکنشی اتم ها است که آنها را به مولکول ها، یون ها، رادیکال ها و کریستال ها متصل می کند. چهار نوع پیوند شیمیایی وجود دارد: یونی، کووالانسی، فلزی و هیدروژنی. انواع مختلفی از پیوندها را می توان در یک ماده موجود کرد.
1. در بازها: بین اتم های اکسیژن و هیدروژن در گروه های هیدروکسو پیوند کووالانسی قطبی و بین فلز و گروه هیدروکسو یونی است.
2. در نمک های اسیدهای حاوی اکسیژن: بین اتم غیر فلز و اکسیژن باقی مانده اسید - قطبی کووالانسی و بین فلز و باقی مانده اسید - یونی.
3. در نمک های آمونیوم، متیل آمونیوم و غیره، بین اتم های نیتروژن و هیدروژن - قطبی کووالانسی، و بین یون های آمونیوم یا متیل آمونیوم و باقی مانده اسید - یونی.
4. در پراکسیدهای فلزی (مثلاً Na 2 O 2) پیوند بین اتم های اکسیژن غیر قطبی کووالانسی و بین فلز و اکسیژن یونی و غیره است.
دلیل وحدت انواع و اقسام پیوندهای شیمیایی ماهیت شیمیایی یکسان آنها - برهمکنش الکترون و هسته ای است. تشکیل یک پیوند شیمیایی در هر صورت نتیجه برهمکنش الکترون-هسته ای اتم ها است که با آزاد شدن انرژی همراه است.
روش های تشکیل پیوند کووالانسی
پیوند شیمیایی کووالانسی- این پیوندی است که بین اتم ها به دلیل تشکیل جفت های الکترون مشترک ایجاد می شود.
ترکیبات کووالانسی معمولاً گازها، مایعات یا جامدات نسبتاً کم ذوب هستند. یکی از استثناهای نادر الماس است که در دمای بالای 3500 درجه سانتیگراد ذوب می شود. این به دلیل ساختار الماس است که یک شبکه پیوسته از اتم‌های کربن با پیوند کووالانسی است و نه مجموعه‌ای از مولکول‌های منفرد. در واقع، هر کریستال الماس، صرف نظر از اندازه آن، یک مولکول عظیم است.
پیوند کووالانسی زمانی رخ می دهد که الکترون های دو اتم غیرفلز به یکدیگر بپیوندند. ساختار حاصل را مولکول می نامند.
مکانیسم تشکیل چنین پیوندی می تواند مبادله و اهداکننده-پذیرنده باشد.
در بیشتر موارد، دو اتم با پیوند کووالانسی دارای الکترونگاتیوی متفاوت هستند و الکترون های مشترک به طور مساوی به دو اتم تعلق ندارند. بیشتر اوقات آنها به یک اتم نزدیکتر از اتم دیگر هستند. برای مثال، در یک مولکول هیدروژن کلرید، الکترون‌هایی که پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند به اتم کلر نزدیکتر هستند، زیرا الکترونگاتیوی آن بالاتر از هیدروژن است. با این حال، تفاوت در توانایی جذب الکترون آنقدر زیاد نیست که انتقال کامل یک الکترون از اتم هیدروژن به اتم کلر وجود داشته باشد. بنابراین، پیوند بین اتم های هیدروژن و کلر را می توان به عنوان تلاقی بین یک پیوند یونی (انتقال الکترون کامل) و یک پیوند کووالانسی غیرقطبی (آرایش متقارن یک جفت الکترون بین دو اتم) مشاهده کرد. بار جزئی اتم ها با حرف یونانی δ نشان داده می شود. به چنین پیوندی پیوند کووالانسی قطبی گفته می شود و مولکول کلرید هیدروژن قطبی است، یعنی دارای یک انتهای بار مثبت (اتم هیدروژن) و یک انتهای بار منفی (اتم کلر) است.
1. مکانیسم تبادل زمانی عمل می کند که اتم ها با ترکیب الکترون های جفت نشده جفت های الکترون مشترک را تشکیل می دهند.
1) H 2 - هیدروژن.
پیوند به دلیل تشکیل یک جفت الکترون مشترک توسط الکترون های s اتم های هیدروژن (همپوشانی اوربیتال های s) بوجود می آید.
2) HCl - کلرید هیدروژن.
پیوند به دلیل تشکیل یک جفت الکترونی مشترک از الکترون‌های s و p (اوربیتال‌های s-p همپوشانی) ایجاد می‌شود.
3) Cl 2: در مولکول کلر به دلیل جفت نشدن الکترون های p (اوربیتال های p-p روی هم قرار گرفته اند) پیوند کووالانسی تشکیل می شود.
4) N2: در مولکول نیتروژن، سه جفت الکترون مشترک بین اتم ها تشکیل می شود.
مکانیسم دهنده-پذیرنده تشکیل پیوند کووالانسی
اهدا کنندهیک جفت الکترون دارد پذیرنده- یک مدار آزاد که این جفت می تواند اشغال کند. در یون آمونیوم، هر چهار پیوند با اتم های هیدروژن کووالانسی هستند: سه پیوند به دلیل ایجاد جفت الکترون های مشترک توسط اتم نیتروژن و اتم های هیدروژن توسط مکانیسم تبادل، یکی توسط مکانیسم دهنده-گیرنده تشکیل شد. پیوندهای کووالانسی بر اساس نحوه همپوشانی اوربیتال های الکترون و همچنین جابجایی آنها به یکی از اتم های پیوندی طبقه بندی می شوند. پیوندهای شیمیایی که در نتیجه همپوشانی اوربیتال های الکترونی در امتداد یک خط پیوند ایجاد می شوند، نامیده می شوند. σ -اتصالات(باند سیگما). پیوند سیگما بسیار قوی است.
اوربیتال های p می توانند در دو ناحیه همپوشانی داشته باشند و به دلیل همپوشانی جانبی یک پیوند کووالانسی تشکیل دهند.
پیوندهای شیمیایی که در نتیجه همپوشانی "جانبی" اوربیتال های الکترونی در خارج از خط ارتباطی، یعنی در دو منطقه ایجاد می شوند، پیوند پی نامیده می شوند.
با توجه به درجه جابجایی جفت های الکترون مشترک به یکی از اتم های محدود شده توسط آنها، پیوند کووالانسی می تواند قطبی و غیر قطبی باشد. پیوند شیمیایی کووالانسی که بین اتم هایی با الکترونگاتیوی یکسان ایجاد می شود، غیر قطبی نامیده می شود. جفت های الکترون به هیچ یک از اتم ها جابه جا نمی شوند، زیرا اتم ها دارای الکترونگاتیوی یکسان هستند - خاصیت جذب الکترون های ظرفیتی از اتم های دیگر به سمت خود. مثلا،
به عنوان مثال، مولکول های مواد غیر فلزی ساده از طریق یک پیوند کووالانسی غیر قطبی تشکیل می شوند. پیوند شیمیایی کووالانسی بین اتم های عناصری که الکترونگاتیوی آنها متفاوت است قطبی نامیده می شود.
به عنوان مثال، NH 3 آمونیاک است. نیتروژن یک عنصر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، بنابراین جفت الکترون های مشترک به سمت اتم آن جابه جا می شوند.
ویژگی های پیوند کووالانسی: طول و انرژی پیوند
خواص مشخصه پیوند کووالانسی طول و انرژی آن است. طول پیوند فاصله بین هسته اتم ها است. یک پیوند شیمیایی هر چه طول آن کوتاه تر باشد قوی تر است. با این حال، معیاری برای استحکام پیوند، انرژی پیوند است که با مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند تعیین می شود. معمولاً بر حسب kJ/mol اندازه گیری می شود. بنابراین، با توجه به داده های تجربی، طول پیوند مولکول های H 2، Cl 2 و N 2 به ترتیب 0.074، 0.198 و 0.109 نانومتر و انرژی های اتصال به ترتیب 436، 242 و 946 کیلوژول بر مول است.
یون ها پیوند یونی
دو احتمال اصلی برای یک اتم وجود دارد که از قانون octet پیروی کند. اولین مورد از آنها تشکیل یک پیوند یونی است. (دوم تشکیل پیوند کووالانسی است که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد). هنگامی که یک پیوند یونی تشکیل می شود، یک اتم فلز الکترون ها را از دست می دهد و یک اتم غیر فلزی افزایش می یابد.
تصور کنید که دو اتم به هم می رسند: یک اتم فلز از گروه I و یک اتم غیر فلز از گروه VII. یک اتم فلزی دارای یک الکترون واحد در سطح انرژی بیرونی خود است، در حالی که یک اتم غیر فلزی برای تکمیل سطح بیرونی خود فقط یک الکترون ندارد. اتم اول به راحتی الکترون دوم خود را که از هسته دور است و ضعیف به آن متصل است، می دهد و اتم دوم به آن مکان آزاد در سطح الکترونیکی بیرونی خود می دهد. سپس یک اتم که از یکی از بارهای منفی خود محروم باشد، به ذره ای با بار مثبت تبدیل می شود و دومی به دلیل الکترون دریافتی به ذره ای با بار منفی تبدیل می شود. چنین ذرات را یون می نامند.
این یک پیوند شیمیایی است که بین یون ها ایجاد می شود. به اعدادی که تعداد اتم ها یا مولکول ها را نشان می دهند ضرایب و به اعدادی که تعداد اتم ها یا یون های یک مولکول را نشان می دهند شاخص می گویند.
اتصال فلزی
فلزات دارای خواص خاصی هستند که با سایر مواد متفاوت است. چنین ویژگی هایی عبارتند از: نقاط ذوب نسبتاً بالا، توانایی بازتاب نور و هدایت حرارتی و الکتریکی بالا. این ویژگی ها به دلیل وجود نوع خاصی از پیوند - پیوند فلزی در فلزات است.
پیوند فلزی - پیوندی بین یون های مثبت در کریستال های فلزی که به دلیل جذب الکترون هایی که آزادانه در کریستال حرکت می کنند انجام می شود. اتم های اکثر فلزات در سطح بیرونی حاوی تعداد کمی الکترون هستند - 1، 2، 3. این الکترون ها به راحتی جدا می شوندو اتم ها به یون های مثبت تبدیل می شوند. الکترون های جدا شده از یک یون به یون دیگر حرکت می کنند و آنها را به یک کل واحد متصل می کنند. این الکترون ها با اتصال با یون ها به طور موقت اتم ها را تشکیل می دهند، سپس دوباره شکسته می شوند و با یون دیگری ترکیب می شوند و غیره. فرآیندی بی پایان اتفاق می افتد که می توان آن را به صورت شماتیک به شرح زیر نشان داد:
در نتیجه، در حجم یک فلز، اتم ها پیوسته به یون تبدیل می شوند و بالعکس. پیوند فلزات بین یون ها به وسیله الکترون های اجتماعی شده فلزی نامیده می شود. پیوند فلزی شباهت هایی با پیوند کووالانسی دارد، زیرا مبتنی بر اجتماعی شدن الکترون های خارجی است. با این حال، در یک پیوند کووالانسی، الکترون های جفت نشده بیرونی تنها دو اتم همسایه اجتماعی می شوند، در حالی که در یک پیوند فلزی، همه اتم ها در اجتماعی شدن این الکترون ها شرکت می کنند. به همین دلیل است که کریستال های با پیوند کووالانسی شکننده هستند، در حالی که بلورهایی که پیوند فلزی دارند، به طور معمول پلاستیکی، رسانای الکتریکی و دارای جلای فلزی هستند.
پیوند فلزی هم برای فلزات خالص و هم مخلوطی از فلزات مختلف - آلیاژهایی که در حالت جامد و مایع هستند، مشخص است. با این حال، در حالت بخار، اتم های فلز توسط یک پیوند کووالانسی به یکدیگر متصل می شوند (به عنوان مثال، از بخار سدیم برای پر کردن لامپ های زرد رنگ برای روشن کردن خیابان های شهرهای بزرگ استفاده می شود). جفت های فلزی از مولکول های منفرد (تک اتمی و دو اتمی) تشکیل شده اند.
یک پیوند فلزی از نظر استحکام نیز با پیوند کووالانسی متفاوت است: انرژی آن 3 تا 4 برابر کمتر از انرژی پیوند کووالانسی است.
انرژی پیوند - انرژی مورد نیاز برای شکستن یک پیوند شیمیایی در تمام مولکول‌هایی که یک مول از یک ماده را تشکیل می‌دهند. انرژی پیوندهای کووالانسی و یونی معمولاً زیاد و در حد 100-800 کیلوژول بر مول است.
پیوند هیدروژنی
پیوند شیمیایی بین اتم های هیدروژن پلاریزه مثبت یک مولکول(یا قسمت هایی از آن) و اتم های قطبی منفی عناصر به شدت الکترونگاتیوبا داشتن جفت های الکترونی (F، O، N و کمتر S و Cl)، مولکول دیگری (یا قسمت هایی از آن) هیدروژن نامیده می شود. مکانیسم تشکیل پیوند هیدروژنی تا حدی الکترواستاتیک است شخصیت onor-پذیرنده.
نمونه هایی از پیوند هیدروژنی بین مولکولی:
در حضور چنین پیوندی، حتی مواد با وزن مولکولی کم نیز در شرایط عادی می توانند مایعات (الکل، آب) یا گازهایی به راحتی مایع شوند (آمونیاک، هیدروژن فلوراید). در پلیمرهای زیستی - پروتئین ها (ساختار ثانویه) - یک پیوند هیدروژنی درون مولکولی بین اکسیژن کربونیل و هیدروژن گروه آمینه وجود دارد:
مولکول های پلی نوکلئوتید - DNA (دئوکسی ریبونوکلئیک اسید) - مارپیچ های دوگانه ای هستند که در آنها دو زنجیره نوکلئوتید توسط پیوندهای هیدروژنی به یکدیگر متصل می شوند. در این مورد، اصل مکمل بودن عمل می کند، یعنی این پیوندها بین جفت های خاصی متشکل از بازهای پورین و پیریمیدین تشکیل می شوند: تیمین (T) در برابر نوکلئوتید آدنین (A) و سیتوزین (C) در برابر گوانین قرار دارد. (G).
مواد با پیوند هیدروژنی دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند.
5) به عناصر s
6) به عناصر p
7) به d- عناصر
8) به f - عناصر
2. اتم های فلز قلیایی خاکی چند الکترون در سطح انرژی خارجی دارند؟
1) یک 2) دو 3) سه 4) چهار
3. در واکنش های شیمیایی، اتم های آلومینیوم از خود نشان می دهند
3) خواص اکسید کننده 2) خواص اسیدی
4) 3) خواص کاهنده 4) خواص اساسی
4. برهمکنش کلسیم با کلر به واکنش ها اشاره دارد
1) تجزیه 2) ترکیبات 3) جایگزینی 4) تبادل
5. وزن مولکولی بی کربنات سدیم:
1) 84 2) 87 3) 85 4) 86
3. کدام اتم - آهن یا سیلیکون - و چند بار سنگین تر است؟4. وزن مولکولی نسبی مواد ساده را تعیین کنید: هیدروژن، اکسیژن، کلر، مس، الماس (کربن). به یاد داشته باشید که کدام یک از آنها از مولکول های دو اتمی و کدام از اتم ها تشکیل شده اند.
5. وزن مولکولی نسبی ترکیبات زیر را محاسبه کنید دی اکسید کربن CO2 اسید سولفوریک H2SO4 قند C12H22O11 اتیل الکل C2H6O CaCPO3 سنگ مرمر
6. در پراکسید هیدروژن، هر اتم اکسیژن یک اتم هیدروژن وجود دارد. فرمول پراکسید هیدروژن را در صورتی مشخص کنید که وزن مولکولی نسبی آن 34 است. نسبت جرمی هیدروژن و اکسیژن در این ترکیب چقدر است؟
7. یک مولکول دی اکسید کربن چند بار از مولکول اکسیژن سنگین تر است؟
لطفا کمک کنید تکلیف پایه هشتم.
کار شماره 1
از لیست پیشنهادی، دو ترکیب را انتخاب کنید که در آنها پیوند شیمیایی یونی وجود دارد.
- 1. Ca(ClO 2) 2
- 2. HClO 3
- 3.NH4Cl
- 4. HClO 4
- 5.Cl2O7
جواب: 13
در اکثریت قریب به اتفاق موارد، وجود یک نوع پیوند یونی در یک ترکیب را می توان با این واقعیت تعیین کرد که واحدهای ساختاری آن به طور همزمان شامل اتم های یک فلز معمولی و اتم های غیرفلز هستند.
بر این اساس، ما ثابت می کنیم که یک پیوند یونی در ترکیب شماره 1 - Ca(ClO 2) 2 وجود دارد، زیرا در فرمول آن، می توان اتم های یک فلز کلسیم معمولی و اتم های غیر فلزات - اکسیژن و کلر را مشاهده کرد.
با این حال، هیچ ترکیب دیگری حاوی اتم های فلزی و غیرفلزی در این لیست وجود ندارد.
در میان ترکیبات مشخص شده در انتساب، کلرید آمونیوم وجود دارد که در آن پیوند یونی بین کاتیون آمونیوم NH 4 + و یون کلرید Cl- ایجاد می شود.
کار شماره 2
از لیست پیشنهادی، دو ترکیب را انتخاب کنید که نوع پیوند شیمیایی آنها مانند مولکول فلوئور است.
1) اکسیژن
2) اکسید نیتریک (II)
3) هیدروژن برومید
4) یدید سدیم
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 15
مولکول فلوئور (F 2) از دو اتم یک عنصر شیمیایی غیرفلزی تشکیل شده است، بنابراین پیوند شیمیایی در این مولکول کووالانسی غیر قطبی است.
پیوند کووالانسی غیرقطبی فقط بین اتم های همان عنصر شیمیایی یک غیر فلز قابل تحقق است.
از گزینه‌های پیشنهادی، فقط اکسیژن و الماس دارای پیوند کووالانسی غیرقطبی هستند. مولکول اکسیژن دو اتمی است و از اتم های یک عنصر شیمیایی یک غیر فلز تشکیل شده است. الماس ساختار اتمی دارد و در ساختار آن هر اتم کربن که غیرفلزی است به 4 اتم کربن دیگر پیوند دارد.
اکسید نیتریک (II) ماده ای متشکل از مولکول های تشکیل شده توسط اتم های دو غیرفلز مختلف است. از آنجایی که الکترونگاتیوی اتم های مختلف همیشه متفاوت است، جفت الکترون مشترک در مولکول به سمت عنصر الکترونگاتیوی تر، در این مورد اکسیژن، منتقل می شود. بنابراین، پیوند در مولکول NO قطبی کووالانسی است.
برمید هیدروژن همچنین از مولکول های دو اتمی تشکیل شده است که از اتم های هیدروژن و برم تشکیل شده است. جفت الکترون مشترک تشکیل دهنده پیوند H-Br به اتم برم الکترونگاتیو تر منتقل می شود. پیوند شیمیایی موجود در مولکول HBr نیز قطبی کووالانسی است.
یدید سدیم یک ماده یونی است که از یک کاتیون فلزی و یک آنیون یدید تشکیل می شود. پیوند در مولکول NaI به دلیل انتقال الکترون از 3 ایجاد می شود س-اوربیتال های اتم سدیم (اتم سدیم به کاتیون تبدیل می شود) به 5 کم پر شده پ-اوربیتال اتم ید (اتم ید به آنیون تبدیل می شود). چنین پیوند شیمیایی یونی نامیده می شود.
کار شماره 3
از لیست پیشنهادی، دو ماده را بین مولکول هایی که پیوندهای هیدروژنی از آنها تشکیل می شود، انتخاب کنید.
- 1. C 2 H 6
- 2.C2H5OH
- 3.H2O
- 4. CH 3 OCH 3
- 5. CH 3 COCH 3
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 23
توضیح:
پیوندهای هیدروژنی در موادی با ساختار مولکولی، که در آن پیوندهای کووالانسی H-O، H-N، H-F وجود دارد، وجود دارد. آن ها پیوندهای کووالانسی اتم هیدروژن با اتم های سه عنصر شیمیایی با بیشترین الکترونگاتیوی.
بنابراین، بدیهی است که پیوندهای هیدروژنی بین مولکول ها وجود دارد:
2) الکل ها
3) فنل ها
4) اسیدهای کربوکسیلیک
5) آمونیاک
6) آمین های اولیه و ثانویه
7) اسید هیدروفلوئوریک
کار شماره 4
از لیست پیشنهادی، دو ترکیب با پیوند شیمیایی یونی را انتخاب کنید.
- 1. PCl 3
- 2.CO2
- 3. NaCl
- 4. H 2 S
- 5. MgO
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 35
توضیح:
در اکثریت قریب به اتفاق موارد، می توان نتیجه گرفت که یک نوع پیوند یونی در یک ترکیب وجود دارد که ترکیب واحدهای ساختاری یک ماده به طور همزمان شامل اتم های یک فلز معمولی و اتم های غیرفلز است.
بر این اساس، ما ثابت می کنیم که یک پیوند یونی در ترکیب شماره 3 (NaCl) و 5 (MgO) وجود دارد.
توجه داشته باشید*
علاوه بر ویژگی فوق، وجود پیوند یونی در یک ترکیب را می توان گفت اگر واحد ساختاری آن حاوی یک کاتیون آمونیوم (NH 4 +) یا آنالوگ های آلی آن - کاتیون های آلکیلامونیوم RNH 3 +، دی آلکیلامونیوم R 2 NH 2 + باشد. تری آلکیلامونیوم R 3 NH + یا تترا آلکیلامونیوم R 4 N + ، که در آن R مقداری رادیکال هیدروکربنی است. به عنوان مثال، نوع یونی پیوند در ترکیب (CH 3) 4 NCl بین کاتیون (CH 3) 4 + و یون کلرید Cl - صورت می گیرد.
کار شماره 5
از لیست پیشنهادی، دو ماده با ساختار یکسان را انتخاب کنید.
4) نمک خوراکی
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 23
کار شماره 8
از لیست پیشنهادی، دو ماده با ساختار غیر مولکولی را انتخاب کنید.
2) اکسیژن
3) فسفر سفید
5) سیلیکون
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 45
کار شماره 11
از لیست پیشنهادی، دو ماده را انتخاب کنید که در مولکول های آنها پیوند دوگانه بین اتم های کربن و اکسیژن وجود دارد.
3) فرمالدئید
4) اسید استیک
5) گلیسیرین
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 34
کار شماره 14
از لیست پیشنهادی، دو ماده با پیوند یونی را انتخاب کنید.
1) اکسیژن
3) مونوکسید کربن (IV)
4) کلرید سدیم
5) اکسید کلسیم
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 45
کار شماره 15
از لیست پیشنهادی، دو ماده با همان نوع شبکه کریستالی مانند الماس را انتخاب کنید.
1) سیلیس SiO 2
2) اکسید سدیم Na 2 O
3) مونوکسید کربن CO
4) فسفر سفید P4
5) سیلیکون Si
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 15
کار شماره 20
از لیست پیشنهادی، دو ماده را انتخاب کنید که در مولکول های آنها یک پیوند سه گانه وجود دارد.
- 1. HCOOH
- 2.HCOH
- 3. C 2 H 4
- 4. N 2
- 5.C2H2
شماره اتصالات انتخاب شده را در قسمت پاسخ یادداشت کنید.
جواب: 45
توضیح:
برای یافتن پاسخ صحیح، فرمول های ساختاری ترکیبات را از لیست ارائه شده ترسیم می کنیم:
بنابراین، می بینیم که پیوند سه گانه در مولکول های نیتروژن و استیلن وجود دارد. آن ها پاسخ های صحیح 45
کار شماره 21
از لیست پیشنهادی، دو ماده را انتخاب کنید که در مولکول های آنها پیوند کووالانسی غیر قطبی وجود دارد.
"پیوند شیمیایی" - انرژی تخریب شبکه به یون - Ecool = Ures. مفاد اصلی روش MO. انواع AO اتمی همپوشانی دارند. پیوند و شل شدن MO با ترکیبی از اوربیتال های اتمی s و s pz و pz px و px. H?C C-H. ? - ضریب دافعه. قف =. Ao. نظریه های اساسی پیوندهای شیمیایی
"انواع پیوندهای شیمیایی" - مواد با پیوند یونی یک شبکه کریستالی یونی تشکیل می دهند. اتم ها الکترونگاتیوی. معلم شیمی لیسه MOU №18 Kalinina L.A. یون ها به عنوان مثال: Na1+ و Cl1-، Li1+ و F1- Na1+ + Cl1- = Na(:Cl:) . اگر e - join - یون بار منفی دارد. قاب اتمی استحکام بالایی دارد.
"زندگی مندلیف" - در 18 ژوئیه، D.I. مندلیف از ورزشگاه توبولسک فارغ التحصیل شد. 9 آگوست 1850 - 20 ژوئن 1855 هنگام تحصیل در مؤسسه آموزشی اصلی. "اگر نام ها را ندانید، دانش اشیاء خواهد مرد." K. Liney. زندگی و کار D.I. مندلیف. ایوان پاولوویچ مندلیف (1783 - 1847)، پدر یک دانشمند. کشف قانون تناوبی.
"انواع پیوند شیمیایی" - H3N. Al2O3. ساختار ماده. H2S. MgO. H2. مس MgS.CS2. I. فرمول مواد را بنویسید: 1.c K.N.S. 2.با K.P.S. 3. با I.S. K.N.S. NaF. C.K.P.S. نوع پیوند شیمیایی را تعیین کنید. کدام یک از مولکول ها با این طرح مطابقت دارد: A A؟
"Mendeleev" - عناصر سه گانه Dobereiner. گازها کار کنید. زندگی و دستاورد علمی. سیستم تناوبی عناصر (شکل بلند). قانون اکتاوهای نیولندز. فعالیت علمی. راه حل ها مرحله جدید زندگی نسخه دوم سیستم عناصر مندلیف. بخشی از جدول عناصر L. Meyer. کشف قانون تناوبی (1869).
"زندگی و کار مندلیف" - ایوان پاولوویچ مندلیف (1783 - 1847)، پدر دانشمند. 1834، 27 ژانویه (6 فوریه) - D.I. مندلیف در شهر توبولسک، در سیبری متولد شد. 1907، 20 ژانویه (2 فوریه)، D.I. مندلیف بر اثر نارسایی قلبی درگذشت. DI. مندلیف (منطقه قزاقستان جنوبی، شهر شیمکنت). صنعت. در 18 ژوئیه 1849، D.I. مندلیف از ورزشگاه توبولسک فارغ التحصیل شد.
هیچ تئوری واحدی برای پیوند شیمیایی وجود ندارد؛ به طور مشروط، پیوند شیمیایی به کووالانسی (نوع پیوند جهانی)، یونی (مورد خاص پیوند کووالانسی)، فلزی و هیدروژنی تقسیم می‌شود.
پیوند کووالانسی
تشکیل پیوند کووالانسی با سه مکانیسم امکان پذیر است: مبادله، دهنده-پذیرنده و داده ای (لوئیس).
مطابق با مکانیسم تبادلتشکیل یک پیوند کووالانسی به دلیل اجتماعی شدن جفت های الکترون مشترک رخ می دهد. در این مورد، هر اتم تمایل دارد یک پوسته گاز بی اثر به دست آورد، یعنی. سطح انرژی بیرونی تکمیل شده را دریافت کنید. تشکیل یک پیوند شیمیایی از نوع تبادل با استفاده از فرمول های لوئیس نشان داده شده است که در آن هر الکترون ظرفیت اتم با نقطه نشان داده می شود (شکل 1).
برنج. 1 تشکیل پیوند کووالانسی در مولکول HCl توسط مکانیسم تبادل
با توسعه تئوری ساختار اتم و مکانیک کوانتومی، تشکیل یک پیوند کووالانسی به عنوان همپوشانی اوربیتال های الکترونیکی نشان داده می شود (شکل 2).
برنج. 2. تشکیل پیوند کووالانسی به دلیل همپوشانی ابرهای الکترونی
هرچه همپوشانی اوربیتال های اتمی بیشتر باشد، پیوند قوی تر، طول پیوند کوتاه تر و انرژی آن بیشتر می شود. یک پیوند کووالانسی می تواند با همپوشانی اوربیتال های مختلف تشکیل شود. در نتیجه همپوشانی اوربیتال های s-s، s-p و همچنین اوربیتال های d-d، p-p، d-p توسط لوب های جانبی، یک پیوند تشکیل می شود. عمود بر خطی که هسته های 2 اتمی را به هم متصل می کند، پیوندی تشکیل می شود. پیوندهای یک و یک قادر به تشکیل یک پیوند کووالانسی چندگانه (دوگانه) هستند که مشخصه مواد آلی از کلاس آلکن ها، آلکادین ها و غیره است. پیوندهای یک و دو یک پیوند کووالانسی چندگانه (سه گانه) را تشکیل می دهند که مشخصه آلی است. موادی از کلاس آلکین ها (استیلن ها).
تشکیل پیوند کووالانسی مکانیسم دهنده-پذیرندهمثال کاتیون آمونیوم را در نظر بگیرید:
NH 3 + H + = NH 4 +
7 N 1s 2 2s 2 2P 3
اتم نیتروژن دارای یک جفت الکترون آزاد است (الکترون هایی که در تشکیل پیوندهای شیمیایی درون مولکول دخالت ندارند)، و کاتیون هیدروژن دارای یک مدار آزاد است، بنابراین آنها به ترتیب دهنده و گیرنده الکترون هستند.
اجازه دهید مکانیسم تعیین کننده تشکیل پیوند کووالانسی را با استفاده از مثال یک مولکول کلر در نظر بگیریم.
17 Cl 1s 2 2s 2 2P 6 3s 2 3p 5
اتم کلر هم دارای یک جفت الکترون آزاد و هم اوربیتال های خالی است، بنابراین، می تواند ویژگی های دهنده و گیرنده را نشان دهد. بنابراین، هنگامی که یک مولکول کلر تشکیل می شود، یک اتم کلر به عنوان دهنده و دیگری به عنوان گیرنده عمل می کند.
اصلی ویژگی های پیوند کووالانسیعبارتند از: اشباع (پیوندهای اشباع زمانی تشکیل می‌شوند که یک اتم به اندازه‌ای که قابلیت‌های ظرفیتش اجازه می‌دهد، الکترون‌ها را به خود بچسباند؛ پیوندهای غیراشباع زمانی تشکیل می‌شوند که تعداد الکترون‌های متصل کمتر از قابلیت‌های ظرفیت اتم باشد). جهت دهی (این مقدار با هندسه مولکول و مفهوم "زاویه ظرفیت" - زاویه بین پیوندها مرتبط است).
پیوند یونی
هیچ ترکیبی با پیوند یونی خالص وجود ندارد، اگرچه این حالت به عنوان یک حالت محدود شیمیایی اتم ها درک می شود که در آن یک محیط الکترونیکی پایدار اتم با انتقال کامل چگالی الکترون کل به یک اتم عنصر الکترونگاتیو تر ایجاد می شود. . پیوند یونی فقط بین اتم های عناصر الکترونگاتیو و الکترومثبت که در حالت یون های باردار مخالف - کاتیون ها و آنیون ها هستند امکان پذیر است.
تعریف
یونذرات باردار الکتریکی نامیده می شوند که از جدا شدن یا اتصال الکترون به اتم تشکیل می شوند.
هنگام انتقال یک الکترون، اتم‌های فلزات و غیرفلزات تمایل دارند پیکربندی پایداری از پوسته الکترونی در اطراف هسته خود ایجاد کنند. یک اتم غیر فلزی پوسته ای از گاز بی اثر بعدی را در اطراف هسته خود ایجاد می کند و یک اتم فلزی پوسته ای از گاز بی اثر قبلی را ایجاد می کند (شکل 3).
برنج. 3. تشکیل پیوند یونی با استفاده از مثال یک مولکول کلرید سدیم
مولکول هایی که در آنها پیوند یونی به شکل خالص وجود دارد، در حالت بخار یک ماده یافت می شوند. پیوند یونی بسیار قوی است، در ارتباط با این، مواد با این پیوند نقطه ذوب بالایی دارند. بر خلاف پیوندهای کووالانسی، پیوندهای یونی با جهت و اشباع مشخص نمی شوند، زیرا میدان الکتریکی ایجاد شده توسط یون ها به دلیل تقارن کروی روی همه یون ها به طور یکسان عمل می کند.
پیوند فلزی
پیوند فلزی فقط در فلزات تحقق می یابد - این تعاملی است که اتم های فلز را در یک شبکه نگه می دارد. فقط الکترون های ظرفیت اتم های فلز که به کل حجم آن تعلق دارند در تشکیل پیوند شرکت می کنند. در فلزات، الکترون ها به طور مداوم از اتم ها جدا می شوند که در سراسر جرم فلز حرکت می کنند. اتم های فلز بدون الکترون، به یون هایی با بار مثبت تبدیل می شوند که تمایل دارند الکترون های متحرک را به سمت خود ببرند. این فرآیند پیوسته به اصطلاح "گاز الکترون" را در داخل فلز تشکیل می دهد که تمام اتم های فلز را محکم به هم متصل می کند (شکل 4).
پیوند فلزی قوی است، بنابراین، فلزات با نقطه ذوب بالا مشخص می شوند و وجود "گاز الکترون" به فلزات انعطاف پذیری و شکل پذیری می دهد.
پیوند هیدروژنی
پیوند هیدروژنی یک برهمکنش بین مولکولی خاص است، زیرا ظهور و قدرت آن به ماهیت شیمیایی ماده بستگی دارد. بین مولکول هایی تشکیل می شود که در آن اتم هیدروژن به اتمی با الکترونگاتیوی بالا (O, N, S) پیوند می خورد. وقوع پیوند هیدروژنی به دو دلیل بستگی دارد، اول اینکه اتم هیدروژن مرتبط با اتم الکترونگاتیو الکترون ندارد و به راحتی می تواند به ابرهای الکترونی اتم های دیگر وارد شود و دوم اینکه اوربیتال s ظرفیت دارد، هیدروژن. اتم قادر است یک جفت الکترون تنها از یک اتم الکترونگاتیو را بپذیرد و با مکانیسم دهنده - گیرنده با آن پیوند ایجاد کند.
