تبلیغات
مطلب - پیوند کووالانسی
 
مطلب
                                                        
درباره وبلاگ


مدیر وبلاگ : مرتضی عامری

نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
جمعه 13 اردیبهشت 1392 :: نویسنده : مرتضی عامری

اطلاعات اولیه

میلیون‌ها ماده مرکب شناخته شده فقط از غیر فلزات ترکیب یافته‌اند. این مواد مرکب فقط شامل عناصری هستند که در هر اتم 4 ، 5 ، 6 یا 7 الکترون والانس دارند. بنابراین الکترون‌های والانس اتم‌های غیر فلزی ، آنقدر زیاد است که اتم‌ها نمی‌توانند با از دست دادن آنها ساختار یک گاز نجیب را به دست آورند. معمولا غیر فلزات با جفت کردن الکترون‌ها پیوند ایجاد می‌کنند و در این فرآیند به ساختار یک گاز نجیب می‌رسند.

استحکام پیوند کووالانسی

آنچه اتم‌های یک ملکول را به هم نگه می‌دارد، پیوند کووالانسی است، در تشکیل پیوند کووالانسی الکترون‌ها ، به جای آنکه از اتمی به اتم دیگر منتقل شوند، میان دو اتم به اشتراک گذاشته می‌شوند. استحکام پیوند کووالانسی ناشی از جاذبه متقابل دو هسته مثبت و ابر منفی الکترون‌های پیوندی است. یا به عبارت دیگر مربوط به آن است که هر دو هسته الکترونهای مشترکی را جذب می‌کنند.

نحوه تشکیل اوربیتال مولکولی

دو اوربیتال به نحوی همپوشانی می‌کنند که ابرهای الکترونی ، در ناحیه بین دو هسته ، یکدیگر را تقویت می‌کنند و احتمال یافتن الکترون در این ناحیه افزایش می‌یابد طبق اصل طرد پاولی دو الکترون این پیوند باید اسپین مخالف داشته باشند. در نتیجه تشکیل پیوند اوربیتال‌های اتمی به اوربیتال مولکولی تبدیل می‌شود.



img/daneshnameh_up/8/81/covalent.jpg

انواع پیوند کووالانسی

پیوند یگانه کووالانسی

متشکل از یک جفت الکترون (دارای اسپین مخالف) است که اوربیتالی از هر دو اتم پیوند شده را اشغال می‌کند. ساده‌ترین نمونه اشتراک در مولکول‌های دو اتمی گازهایی از قبیل F2 ، H2 و Cl2 دیده می‌شود. اتم هیدروژن فقط یک الکترون دارد هرگاه دو اتم هیدروژن تک الکترون‌های خود را به اشتراک بگذارند، یک جفت الکترون حاصل می‌شود.

این جفت الکترون پیوندی متعلق به کل مولکول هیدروژن است و به آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب هلیم می‌رسد. هر الکترون هالوژن ، هفت الکترون والانس دارد. با تشکیل یک پیوند کووالانسی بین دو تا از این اتم‌ها ، هر اتم به آرایش الکترونی هشت تایی ، که ویژه گازهای نجیب است، می‌رسد.

پیوند چند گانه

بین دو اتم ، ممکن است بیش از یک پیوند کووالانسی تشکیل شود در این موارد گفته می‌شود که اتم‌ها با پیوند چند گانه به هم متصل‌اند. دو جفت الکترون مشترک را پیوند دو گانه و سه جفت الکترون مشترک را پیوند سه گانه می‌نامند. اغلب می‌توان تعداد پیوندهای جفت الکترونی را که یک اتم در یک مولکول بوجود می‌آورد از تعداد الکترون‌های مورد نیاز برای پر شدن پوسته والانس آن اتم ، پیش‌بینی کرد.

چون برای فلزات شماره گروه در جدول با تعداد الکترون‌های والانس برابر است، می‌توان پیش بینی کرد که عناصر گروه VIIA مثل Cl (با هفت الکترون والانس) ، برای رسیدن به هشت تای پایدار ، یک پیوند کووالانسی ، عناصر گروه VIA مثل O و S (با شش الکترون والانس) دو پیوند کووالانسی ، عناصر VA مثل N و P (با پنج الکترون والانس) سه پیوند کووالانسی و عناصر گروه IVA مثل C (با چهار الکترون والانس) چهار پیوند کووالانسی به وجود خواهند آورد.



عکس پیدا نشد

نماد ساختار مولکول

در ساختار اول ، جفت الکترون مشترک با دو نقطه و ساختار دوم با یک خط کوتاه نشان داده شده است.
مانند :
H ― H H : H پیوند یگانه

:Ö=C=Ö: پیوند دو گانه

:N Ξ N: پیوند سه گانه

CΞC پیوند چهارگانه

چگونگی تشکیل پیوندهای کوالانسی


در واکنش بین فلزات و نافلزات، اتمهای فلزی به از دست دادن الکترون و اتمهای نافلزی به جذب الکترون گرایش دارند. در نتیجه، در این واکنشها، الکترونها از اتمی به اتم دیگر منتقل می‌شوند و ترکیبات یونی به وجود می‌آید.
وقتی اتمهای نافلزات بر هم اثر می‌کنند، انتقال الکترونی از اتمی به اتم دیگر رخ نمی‌دهد، زیرا توانایی جذب الکترون دو اتم، مشابه (و هرگاه هر دو اتم از یک عنصر باشند، یکسان) است. به این ترتیب به جای انتقال، الکترونها بین دو اتم قرار می‌گیرند و به اشتراک گذارده می‌شوند.
آنچه اتمهای یک مولکول را به هم نگه می‌دارد، پیوند کوالانسی است، که در آن دو اتم، در الکترونهای پیوندی، شریکند. پیوند یگانه کوالانسی، متشکل از یک جفت الکترون (دارای اسپین مخالف) است، که اوربیتالی از هر دو اتم پیوند شده را اشغال می‌کند.
برای مثال، پیوندی را که بین دو اتم هیدروژن تشکیل می‌شود در نظر بگیرید. هر اتم تنهای هیدروژن، تک الکترونی دارد که در یک اوربیتال به طور متقارن دور هسته آن توزیع شده است. وقتی دو اتم هیدروژن یک پیوند کوالانسی تشکیل می‌دهند، دو اوربیتال اتمی به نحوی همپوشانی می‌کنند که ابرهای الکترونی، در ناحیه بین دو هسته، یکدیگر را تقویت می‌کنند و احتمال یافتن الکترون در این ناحیه افزایش می‌یابد. طبق اصل طرد پائولی دو الکترون این پیوند باید اسپین مخالف داشته باشند. استحکام پیوند کوالانسی ناشی از جاذبه متقابل دو هسته مثبت و ابر منفی الکترونهای پیوندی است.
img/daneshnameh_up/f/f1/mch0142a.jpg
مولکول هیدروژن را می‌توان با نماد یانشان داد. در ساختار اول، جفت الکترون مشترک با دو نقطه و در ساختار دوم با یک خط کوتاه نشان داده شده است. این جفت الکترون پیوندی متعلق به کل مولکول هیدروژن است، ولی می‌توان تصور کرد که هر اتم هیدروژن، با دارا شدن دو الکترون (در تراز)، آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب هلیم را پیدا کرده است. به عبارت دیگر، الکترونهای پیوندی دو بار به حساب می‌آیند، برای هر یک از اتمهای پیونددار شده یکبار.
فرمول هیدروژن،، نماینده یک واحد مستقل و مجزا موسوم به مولکول است و گاز هیدروژن متشکل از مجموعه‌ای از این مولکولهاست. در ترکیبات کاملاً یونی، مولکول وجود ندارد. فرمول سدیم کلریداست که نشان‌دهنده ساده‌ترین نسبت کاتیونهای سدیم و آنیونهای کلرید در بلور سدیم کلرید است (نسبت 1 به 1). فرمولهایی از قبیل یا، نادرستند، زیرا چنین واحدهای مستقل و مجزایی (چنین مولکولهایی) در بلور سدیم کلرید وجود ندارند و این فرمولها ساده‌ترین نسبت یونی را نیز بیان نمی‌کنند. اما برای مواد کوالانسی فرمولهایی مثل می‌تواند درست باشد. این فرمول نشانه واحدی مستقل و مجزا (مولکول) است که دو اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن دارد.
ساختار مولکولها را، اغلب می‌توان با استفاده از نماد عناصر به همراه نقطه‌هایی که نماینده الکترونهای والانس‌ هستند، نشان داد. این فرمولهای الکترون- نقطه‌ای را ساختار والانس پیوندی یا ساختار لوئیس می‌نامند.
img/daneshnameh_up/7/7c/mch0142b.jpg
این نامگذاری به افتخار گیلبرت. ن. لوئیس، که این نظریه پیوند کوالانسی را در سال 1916 مطرح کرد انجام گرفته است. نظریه لوئیس تأکید می‌کند که اتمها برای رسیدن به آرایش الکترونی گازهای نجیب، پیوند کوالانسی تشکیل داده، مولکولها را بوجود می‌آورند. برای بیشتر اتمها معنی این گفته رسیدن به آرایش هشتایی است، ولی برای هیدروژن آرایش دو الکترونی هلیم پایدار است.
مولکول، هیدروژن دو اتمی است. برخی عناصر دیگر نیز به صورت مولکول دو اتمی وجود دارند. هر اتم هالوژن (عنصر گروه ) هفت الکترون والانس دارد. با تشکیل یک پیوند ساده کوالانسی بین دو تا از این اتمها، هر اتم به آرایش الکترونی هشتایی، که ویژه گازهای نجیب است، می‌رسد. مثلاً در مورد فلوئور،
img/daneshnameh_up/2/23/mch0142c.jpg
تنها یک جفت الکترونی که بین دو اتم قرار گرفته است در دو اتم مشترک است و پیوند کوالانسی را تشکیل می‌دهد. توجه کنید که در محاسبه هشتایی هر اتم، الکترونهای پیوندی دوبار به حساب می‌آیند، برای هر اتم یکبار.
اغلب می‌توان تعداد پیوندهای جفت الکترونی را که یک اتم در یک مولکول بوجود می‌آورد از تعداد الکترونهای مورد نیاز برای پر شدن پوسته والانس آن اتم، پیش‌بینی کرد. چون برای نافلزات، شماره گروه در جدول با تعداد الکترونهای والانس برابر است، می‌توان پیش‌بینی کرد که عناصر گروه مثل (با هفت الکترون والانس)، برای رسیدن به هشتایی پایدار یک پیوند کوالانسی؛ عناصر مثل و (با شش الکترون والانس) دو پیوند کوالانسی، عناصر مثل و (با پنج الکترون والانس) سه پیوند کوالانسی و عناصر مثل (با چهار الکترون والانس) چهار پیوند کوالانسی بوجود خواهند آورد. ترکیبات هیدروژندار زیر را در نظر بگیرید:
img/daneshnameh_up/e/e8/mch0142d.jpg
img/daneshnameh_up/1/16/mch0142e.jpg
img/daneshnameh_up/d/dc/mch0142f.jpg
دقت کنید که در این مولکولها، هر اتم هیدروژن را می‌توان دارای پوسته کامل و بقیه اتمها را دارای ساختار هشتایی گاز نجیب دانست.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :




 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر