تحقیق درباره شیمی و پیوندها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

پیوند کووالانسی

پیوند یونی حاصل از ترکیب یک فلز و نا فلز می‌باشد. مواد زیادی وجود دارند که دارای پیوندهای یونی نیستند. پیوند یونی در عناصری که تمام اتم‌های آنها یکسانند، نمی‌تواند تشکیل شود برای مثال یک اتم هیدروژن نمی‌تواند الکترون را به اتم‌ هیدروژن دیگر که الکترود نگاتیوی کاملاَ یکسان دارد منتقل کند. علاوه بر آن، خواص بسیاری از ترکیبات نشان می‌دهد که این ترکیبات از یون تشکیل نشده‌اند. این واقعیت که آب در دمای اتاق مایع است، نشان می‌دهد که این ترکیب یونی نیست. این مسأله با خاصیت دیگری از آب تأیید می‌شود. آب، برخلاف همة ترکیبات یونی در حالت مایع و خالص رسانای الکتریسیته نیست.

نوع پیوندی که در هیدروژن، آب،( و بسیاری از مواد دیگر) وجود دارد پیوند کووالانسی یا پیوند جفت- الکترون نامیده می‌شود. این پیوند از اشتراک یک جفت الکترون میان دو اتم بوجود می‌آید. این الکترونها در بیرونی‌ترین سطح اصلی انرژی قرار دارند و الکترونهای والانس نامیده می‌شود. بطور کلی تشکیل یک پیوند کووالانسی را می‌توانیم به صورت زیر نشان دهیم.

M.N نمایشگر دو اتم هستند. نقطه‌ها نماینده الکترونهای والانس هستند. دو نقطه میان دو اتم در محصولها نماینده الکترونهای به اشتراک گذاشته شده هستند. همچنین، نشان دهنده پیوند کووالانسی هستند که اتم‌ها را به یکدیگر متصل نگاه می‌دارد. معمولاَ پیوند کووالانسی را بجای یک جفت با یک با خط مستقیم نشان می‌دهند. بنابراین می‌توانیم بنویسیم:

خط تیره میان دو اتم نشان دهنده یک جفت الکترون اشتراکی است.

چون تشکیل یک پیوند کووالانسی شامل به اشتراک گذاشتن الکترونهاست، بنابراین، این پیوند وقتی تشکیل می‌شود که دو اتم دارای الکترونگاتیوهای یکسان باشند. عملاَ وقتی دو اتم، غیر فلز باشند، این پیوند بوجود می‌آید. همة عناصر غیر فلزی با خود و با سایر نافلزها( غیر فلزها) پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند. از اینرو پیوند کووالانسی را در عناصر زیر می‌یابیم:

در گروه 7 جدول تناوبی( همچنین هیدروژن)

در گروه 6

نیتروژن و فسفر در گرو 5

کربن و سیلسیم در گروه 4

بعلاوه ترکیبات حاصل از این عناصر با یکدیگر، پیوند کووالانسی دارند.

همة مولکولها، خواه بصورت عنصر یاترکیب، با پیوند کووالانسی به یکدیگر متصلند.

تشکیل و خواص مواد مولکولی:

روند ترکیب اتمهای مجزا و تشکیل مولکول همیشه گرماده است. برای مثال در نظر بگیرید که هنگام نزدیک شدن دو اتم هیدروژن چه اتفاقی می‌افتد. برای هر مول تولید شده Kcal 104 انرژی آزاد می‌شود.

در این معادله نشان می‌دهد که پیوند کووالانسی نگهدارندة مولکول بسیار قوی است. درواقع به عنوان یک قاعدة کلی می‌توان گفت که قدرت پیوند کووالانسی در حدود قدرت پیوندهای یونی است.

همپوشانی اربیتال

این مطلب که اشتراک یک جفت الکترون میان دو اتم باعث تشکیل یک مولکول پایدار می‌شود مطلبی روشن نیست، در یکی از روشهای ارائه پیوند کووالانسی اثر تشکیل پیوند را برروی ابر الکترونی اطراف هستة یک اتم بررسی می‌کنند. اتم H در اربیتال S دارای یک الکترون است. با نزدیک شدن دو اتم هیدروژن به یکدیگر اربیتالهای 1s اتم‌های هیدروژن هم‌پوشانی می‌کنند

( شکل 1-1). و در این حالت دو الکترون توسط دو هسته جذب می‌شود و بیشتر درمیان دو هسته قرار می‌گیرند تا در دو انتهای مولکول در این شرایط نیروهای جاذبة میان ذرات با بار مخالف ( الکترون – پروتون) بر نیروهای دیگر غلبه می‌کنند. این نیروها از نیروهای دافعه میان ذرات با بار یکسان( الکترون – الکترون و پروتون- پروتون) قویتر است. در نتیجه، مولکول تا حدود پایدار است.

این مدل پیوند کووالانسی از مواد مولکولی آشنا» توضیح می‌دهد«.

براساس این مدل برای تشکیل یک پیوند کووالانسی هر دو اتم شرکت کننده باید یک اربیتال نیمة پر داشته باشند. در صورت درستی این مسأله دو اربیتال( از هر اتم یک اربیتال) همپوشانی می‌کنند و یک پیوند جفت الکترونی پایدار تشکیل می‌دهند. همانطور که دیده شد این همپوشانی هنگامی روی می‌دهد که دو اتم هیدروژن که هر یک دارای اربیتال نیم پر S‌1هستند به یکدیگر نزدیک شوند.