انواع تعریف ارتباطات شیمیایی و نمونه ها. انواع اصلی مواد شیمیایی

پیوند شیمیایی کووالانتی، انواع مختلف آن و مکانیسم های آموزشی. ویژگی های یک پیوند کووالانسی (قطب و انرژی ارتباطی). اتصال یونی اتصال فلز ارتباطات هیدروژن

دکترین ارتباطات شیمیایی اساس تمام شیمی نظری است.

تحت پیوند شیمیایی چنین تعامل اتم ها را درک می کند که آنها را به مولکول ها، یونها، رادیکال ها، کریستال ها متصل می کند.

چهار نوع از اوراق قرضه شیمیایی وجود دارد: یونیک، کووالانتی، فلز و هیدروژن.

تقسیم اوراق قرضه شیمیایی به انواع مشروط در طبیعت است، زیرا همه آنها توسط یک وحدت خاص مشخص می شوند.

ارتباطات یونی را می توان به عنوان یک مورد شدید ارتباطات قطبی کووالانتی مشاهده کرد.

پیوند فلزی ترکیبی از تعامل کووالانتی اتم ها با استفاده از الکترون های جمعی و جاذبه الکترواستاتیک بین این الکترون ها و یون های فلزی است.

در مواد، اغلب موارد محدودی از ارتباطات شیمیایی (یا اوراق قرضه شیمیایی خالص) وجود ندارد.

به عنوان مثال، $ LIFE $ لیتیوم فلوراید به اتصالات یونی اشاره می شود. در واقع، یک پیوند در 80٪ $ یونیک و 20٪ کوانتومی وجود دارد. بنابراین، درست است، بنابراین واضح است که در مورد میزان قطبیت (یونی بودن) یک پیوند شیمیایی صحبت کنیم.

$ HF-HCL-HBR-Hi-HF-HT-HT $ به $ HF-HCL-HBR-HI-HT $ کاهش می یابد. درجه قطبیت ارتباطات، زیرا تفاوت در قدرت الکتروپذیری اتم های هالوژن و هیدروژن کاهش می یابد و این ارتباط تقریبا غیر قطبی $ (EO (H) \u003d 2.1؛ EO (AT) \u003d 2.2) $.

انواع مختلف اوراق قرضه ممکن است در همان مواد موجود باشد، مثلا:

1. بر اساس: بین اتم های اکسیژن و هیدروژن در گروه های هیدروکسی، اتصال کووالانتی قطبی و بین فلز و هیدروکسی - یونیک؛
2. در نمک های اسیدهای حاوی اکسیژن: بین اتم غیر فلزات و اکسیژن باقی مانده اسید - قطبی کووالانسی، و بین فلز و اسید باقی مانده - یونیک؛
3. در نمک های آمونیوم، متونیمونیا، و غیره. بین اتم های نیتروژن و هیدروژن - قطبی کووالانسی و بین یون های آمونیوم یا متیلومونیم و باقی مانده های اسید - یونیک؛
4. در فلزات پراکسید ها (به عنوان مثال، $ na_2O_2) اتصال بین اتم های اکسیژن کووالانتی، غیر قطبی و بین فلز و اکسیژن و غیره است.

انواع مختلف اتصالات می توانند به دیگری حرکت کنند:

- با جداسازی الکترولیتی در آب ترکیبات کووالانتی، یک اتصال قطبی کووالانتی به یونی تبدیل می شود؛

- با تبخیر فلزات، پیوند فلزی به یک غیر قطبی کووالانسی تبدیل می شود و غیره

علت وحدت همه انواع و انواع اوراق قرضه شیمیایی، طبیعت شیمیایی مشابه آنها - تعامل الکترون-هسته ای است. شکل گیری اوراق قرضه شیمیایی در هر صورت نتیجه اثر متقابل الکترون-هسته اتم های اتم های همراه با انتشار انرژی است.

روش های آموزش ارتباطات Covalent. ویژگی های ارتباطات Covalent: طول و انرژی ارتباطی

پیوند شیمیایی کووالانتی، پیوند بین اتم ها از طریق تشکیل جفت های الکترونیکی مشترک است.

مکانیسم آموزش چنین ارتباطی می تواند مبادله شود و گیرنده اهدا کننده باشد.

من. مکانیزم قابل تعویض این کار را انجام می دهد زمانی که اتم ها به دلیل اتحادیه الکترون های غیرقانونی، جفت های الکترونیکی عمومی را تشکیل می دهند.

1) $ h_2 $ - هیدروژن:

ارتباطات به دلیل تشکیل یک جفت الکترون کل $ S $ -Electrons از اتم های هیدروژن (همپوشانی $ S $ -RBITALS) ایجاد می شود:

2) $ HCL $ - کلرید:

ارتباطات به دلیل تشکیل یک جفت الکترون الکترونیک الکترون های $ S-$ $ و $ p-$ (همپوشانی $ S-P-$ Orbitals) ایجاد می شود:

3) $ CL_2 $: در مولکول کلر، یک پیوند کووالانسی به دلیل الکترون غیرقانونی $ P-$ (همپوشانی $ p-p-$ Orbitals) تشکیل شده است:

4) $ n_2 $: سه جفت الکترونیکی عمومی در مولکول نیترول بین اتم ها تشکیل شده است:

دوم مکانیسم گیرنده گیرنده شکل گیری یک اتصال کووالانتی به عنوان مثال یون آمونیاک $ NH_4 ^ + $ نگاه می کند.

اهدا کننده دارای یک جفت الکترونیکی است، پذیرنده یک مدار آزاد است، که این جفت می تواند اشغال کند. در یون آمونیوم، تمام چهار اوراق بهادار با اتم های هیدروژن کووالانتی هستند: سه به دلیل ایجاد جفت های الکترونیکی مشترک اتم نیتروژن و اتم های هیدروژن بر روی مکانیزم مبادله تشکیل شده اند، یکی - با توجه به مکانیزم گیرنده اهدا کننده.

اوراق قرضه Covalent را می توان با توجه به روش همپوشانی مدار های الکترونیکی، و همچنین نمایش آنها را به یکی از اتم های متصل طبقه بندی کرد.

اوراق قرضه شیمیایی ناشی از همپوشانی از اوربیتال های الکترونیکی در امتداد خط ارتباطی به $ σ $ نامیده می شود - ارتباطات (اوراق قرضه سیگما). Sigma ارتباط بسیار با دوام است.

$ p-$ Orbital را می توان در دو منطقه همپوشانی کرد، به دلیل همپوشانی جانبی، یک اتصال کووالانتی را تشکیل می دهد:

اوراق قرضه شیمیایی ناشی از همپوشانی "جانبی" از اوربیتال های الکترونیکی خارج از خط ارتباطی، I.E. در دو منطقه، به نام $ π $ - ارتباطات (Pi-Bonds).

توسط درجه جابجایی جفت های الکترونیکی عمومی به یکی از اتم های متصل شده توسط پیوند کووالانسی می تواند باشد قطبی و notolar

پیوند شیمیایی کووالانتی تشکیل شده بین اتم ها با همان الکترونگیته، نامیده می شود notolar جفت های الکترونیکی به هیچ یک از اتم ها منتقل نمی شوند، زیرا اتم ها دارای همان EO هستند - اموال به تأخیر انداختن الکترون های واکنشی از سایر اتم ها به خودی خود. مثلا:

کسانی که. از طریق اتصال غیر قطبی کووالانسی، مولکول های مواد ساده-غیر فلزات تشکیل می شوند. پیوند شیمیایی کووالانتی بین اتم های عناصر که الکترونیک متفاوت است نامیده می شود قطبی

طول کوانتومی و انرژی.

مشخصه خواص باند کووالانتی - طول و انرژی آن. ارتباطی طولانی - این فاصله بین هسته اتم ها است. پیوند شیمیایی قوی تر از طول آن است. با این حال، اندازه گیری قدرت اتصال است انرژی ارتباطیکه توسط مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن ارتباط تعیین می شود. این معمولا در KJ / MOL اندازه گیری می شود. بنابراین، با توجه به داده های تجربی، طول ارتباطات مولکول های H_2 $ H_2، CL_2 $ و $ n_2 $ به ترتیب 0.074 دلار، 0.198 دلار و 0.109 دلار $ NM، و انرژی ارتباطی به ترتیب 436 دلار، 242 دلار و 946 دلار است cj / mol

یون ها ارتباط یون

اجازه دهید تصور کنیم که دو اتم وجود دارد: اتم یک گروه فلزی I و یک گروه غیر فلزی از گروه. در اتم فلزی در سطح انرژی خارجی تنها الکترون است و اتم Nemmetal فقط یک الکترون واحد است، به طوری که سطح خارجی آن تکمیل شده است.

اولین اتم به راحتی دومین دور از هسته و الکترون مربوط به الکترون را به دست می آورد و دوم او را با یک مکان آزاد در سطح الکترونیکی خارجی خود ارائه می دهد.

سپس اتم، از دست دادن یکی از اتهام منفی او، تبدیل به یک ذره مثبت شارژ می شود و دوم به علت الکترون حاصل می شود به یک ذره شارژ منفی تبدیل می شود. چنین ذرات نامیده می شوند یون ها

پیوند شیمیایی ناشی از یونها یون نامیده می شود.

شکل گیری این اتصال را در مثال یک ترکیب کلرید سدیم دوستانه (جدول سدیم) در نظر بگیرید:

فرآیند تحول اتم ها به یون ها در نمودار نشان داده شده است:

چنین تبدیل اتم ها به یون ها همیشه در تعامل اتم های فلزات معمولی و غیر فلزات معمولی اتفاق می افتد.

الگوریتم (توالی) استدلال را در هنگام ضبط تشکیل ارتباطات یونی، به عنوان مثال، بین اتم های کلسیم و کلر در نظر بگیرید:

ارقام نشان دهنده تعداد اتم ها یا مولکول ها نامیده می شوند ضرایبو اعداد نشان دهنده تعداد اتم ها یا یون ها در تماس مولکول شاخص ها

ارتباطات فلزی

ما با چگونگی اتم های عناصر فلزی ارتباط برقرار خواهیم کرد. فلزات معمولا در قالب اتم های جدا شده وجود دارد، اما به شکل یک قطعه، شمشیر یا محصول فلزی. چه اتم های فلزی را در یک مقدار واحد نگه می دارد؟

اتم های اکثر فلزات در سطح خارجی حاوی تعداد کمی از الکترون ها هستند - $ 1، 2، 3 $. این الکترون ها به راحتی جدا می شوند و در پایان نامه ها به یون های مثبت تبدیل می شوند. الکترون های جدا شده از یک یون به دیگری حرکت می کنند، آنها را به یک کل کامل متصل می کند. اتصال با یونها، این الکترون ها به طور موقت اتم ها را تشکیل می دهند، سپس دوباره ترک می کنند و با یون دیگری متصل می شوند و غیره در نتیجه، در حجم فلز، اتم ها به طور مداوم به یون ها تبدیل می شوند و بالعکس.

ارتباطات در فلزات بین یون ها با استفاده از الکترونهای معمولی فلزی نامیده می شود.

شکل طرح ساختار قطعه فلزی سدیم را نشان می دهد.

در عین حال، تعداد کمی از الکترونهای مقدماتی تعداد زیادی از یون ها و اتم ها را متصل می کند.

ارتباطات فلزی دارای برخی از شباهت با کووالانتی است، زیرا بر اساس اتحادیه الکترون های خارجی است. با این حال، در یک اتصال کووالانسی، الکترون های بی نظیر خارجی تنها دو اتم همسایه رایج هستند، در حالی که تمام اتم ها در ارتباطات فلزی در انتشار این الکترون ها شرکت می کنند. به همین دلیل کریستال با یک پیوند کووالانسی شکننده و با یک فلز به عنوان یک قاعده، پلاستیک، الکتریکی هدایت می شود و درخشش فلزی دارد.

پیوند فلزی مشخصه ای از فلزات تمیز و مخلوط فلزات مختلف - آلیاژهای موجود در حالت های جامد و مایع است.

ارتباطات هیدروژن

پیوند شیمیایی بین اتم های هیدروژن مثبت قطبی شده از یک مولکول (یا بخشی از آن) و اتم های منفی قطبی شده از عناصر قوی الکترونگاتیک دارای یک جفت الکترونیکی بسیار پر جنب و جوش ($ f، o، n $ و کمتر $ و $ و $)، مولکول دیگری (یا قطعات آن) به نام هیدروژن نامیده می شود.

مکانیسم تشکیل پیوند های هیدروژنی دارای یک شخصیت الکترواستاتیک و تقریبا اهدا کننده گیرنده است.

نمونه هایی از پیوند های هیدروژن بین مولکولی:

اگر چنین ارتباطی وجود داشته باشد، حتی مواد کم وزن مولکولی می توانند تحت شرایط عادی مایعات (الکل، آب) یا گازهای به راحتی مایع (آمونیاک، هیدروژن فلوراید) باشند.

شبکه های کریستال مولکولی دارای روابط بلوری مولکولی هستند.

مواد مولکولی و غیر الاستیک. نوع شبکه کریستال وابستگی خواص مواد از ترکیب و ساختار آنها

ساختار مولکولی و غیر مولکولی مواد

هیچ اتم جداگانه یا مولکول ها به تعاملات شیمیایی نمی رسند، بلکه مواد. ماده تحت شرایط داده شده ممکن است در یکی از سه حالت جامد باشد: جامد، مایع یا گازی. خواص این ماده همچنین بستگی به ماهیت پیوند شیمیایی بین ذرات تولید شده توسط ذرات - مولکول ها، اتم ها یا یون ها دارد. بر اساس نوع ارتباط، مواد مولکولی و غیر اخلاقی متمایز هستند.

مواد متشکل از مولکول ها نامیده می شوند مواد مولکولی. پیوندهای بین مولکول ها در چنین مواد بسیار ضعیف هستند، بسیار ضعیف تر از بین اتم های داخل مولکول، و در حال حاضر در دمای نسبتا پایین، آنها شکستن - ماده تبدیل به مایع و بیشتر به گاز (Iodium subimation) تبدیل می شود. نقاط ذوب و جوش مواد متشکل از مولکول ها با افزایش وزن مولکولی افزایش می یابد.

مواد مولکولی شامل مواد با ساختار هسته ای ($ C، Si، Li، Na، K، Cu، Fe، W)، در میان آنها فلزات و غیر فلزات وجود دارد.

خواص فیزیکی فلزات قلیایی را در نظر بگیرید. قدرت نسبتا کوچک ارتباط بین اتم ها ناشی از مقاومت مکانیکی کم است: فلزات قلیایی نرم هستند، به راحتی با یک چاقو قطع می شوند.

اندازه های بزرگ اتم ها منجر به تراکم کوچک فلزات قلیایی می شود: لیتیوم، سدیم و پتاسیم حتی راحت تر از آب است. در گروه فلزات قلیایی، دمای جوش و ذوب با افزایش تعداد توالی عنصر کاهش می یابد، زیرا اندازه اتم ها افزایش می یابد و آرام می شود.

به مواد نادولکولار ساختمان ها شامل ترکیبات یونی هستند. اکثریت ترکیبات فلزی با غیر فلزات چنین ساختمان ای دارند: تمام نمک ها ($ NaCl، K_2SO_4 $)، برخی از هیدرید ها ($ LIH $) و اکسید ($ CAO، MGO، Feo $)، پایه ($ naoh، koh $ ) مواد یونی (nelecular) دارای دمای ذوب و جوش هستند.

شبکه های کریستال

ماده شناخته شده ممکن است در سه حالت جامد وجود داشته باشد: گاز، مایع و جامد.

جامدات: آمورف و بلورین.

در نظر بگیرید که چگونه ویژگی های اوراق قرضه شیمیایی بر خواص جامدات بر خواص جامدات تاثیر می گذارد. جامدات به تقسیم می شوند کریستالو آمورف

مواد آمورف نقطه ذوب روشن نیست - زمانی که گرم می شود، آنها به تدریج نرم و به حالت مایع می روند. به عنوان مثال، در حالت آمورف، پلاستیک و رزین های مختلف واقع شده اند.

مواد بلوری توسط محل صحیح این ذرات که از آنها تشکیل شده است، مشخص می شود: اتم ها، مولکول ها و یون ها - در نقاط به شدت تعریف شده از فضا. هنگام اتصال این نقاط، قاب فضایی توسط خطوط مستقیم تشکیل شده است، به نام Grille Crystal. نقاطی که ذرات کریستال قرار می گیرند، گره های شبکه نامیده می شوند.

بسته به نوع ذرات واقع در مجامع شبکه های کریستال، و ماهیت رابطه بین آنها با چهار نوع از شبکه های کریستال متمایز است: یونیک، اتمی، مولکولی و فلز.

شبکه های کریستال یونی.

یونیک تماس های کریستال، در گره هایی که یون ها هستند. آنها مواد را با یک پیوند یونی تشکیل می دهند که می تواند مربوط به هر دو یون معمولی به $ na ^ (+)، CL ^ (-) $ و complex $ so_4 ^ (2-)، آن ^ - $. در نتیجه، شبکه های کریستال یونی دارای نمک، برخی از اکسید ها و هیدروکسید های فلزات هستند. به عنوان مثال، یک کریستال کلرید سدیم شامل یون های مثبت متناوب $ Na ^ + $ و منفی $ CL ^ - $ تشکیل شبکه در قالب یک مکعب است. پیوندهای بین یون ها در چنین کریستال بسیار پایدار هستند. بنابراین، مواد با یک شبکه یونی با سختی نسبتا بالا و دوام متمایز هستند، آنها مقاوم و غیر انتفاعی هستند.

شبکه های کریستال اتمی.

اتمی ایجاد شبکه های کریستال، در گره های آن اتم های جداگانه. در چنین شبکه هایی، اتم ها با اوراق قرضه بسیار قوی کوانتومی ارتباط برقرار می کنند. یک نمونه از مواد با چنین نوع شبکه کریستالی می تواند یک الماس باشد - یکی از مدل های کربن آلوتروپیک.

اکثر مواد با یک شبکه کریستال اتمی دارای درجه حرارت بسیار بالایی هستند (به عنوان مثال، الماس بیش از 3500 درجه سانتیگراد $ است)، آنها با دوام و سخت، عملا غیر قابل حل هستند.

شبکه های کریستال مولکولی.

مولکولی شبکه های کریستال نامیده می شوند، در گره هایی که مولکول ها قرار دارند. اوراق قرضه شیمیایی در این مولکول ها می تواند قطبی ($ HCL، H_2O $)، و غیر قطبی ($ n_2، o_2 $) باشد. با وجود این واقعیت که اتم های داخل مولکول ها با اوراق قرضه بسیار قوی همراه هستند، نیروهای ضعیف جاذبه بین مولکولی بین مولکول های خود وجود دارد. بنابراین، مواد با شبکه های کریستالی مولکولی دارای سختی کم، دمای پایین ذوب، فرار هستند. اکثر ترکیبات جامد ارگانیک دارای نقاط کریستال مولکولی (نفتالین، گلوکز، قند) هستند.

شبکه های کریستال فلزی.

مواد کراوات فلزی دارای شبکه های کریستال فلزی هستند. در گره های این شبکه ها اتم ها و یون ها (سپس اتم ها، سپس یون ها، که در آن اتم های فلزی به راحتی تبدیل می شوند، الکترون های خارجی خود را به طور کلی استفاده می کنند) وجود دارد. چنین ساختار داخلی فلزات، خواص فیزیکی مشخصه آنها را تعیین می کند: شاخدار، پلاستیسیته، هدایت الکتریکی و حرارتی، درخشش فلزی مشخص شده است.

پیوند شیمیایی، انواع آن، خواص، همراه با یکی از سنگ بنای علم جالب به عنوان شیمی است. در این مقاله ما تمام جنبه های روابط شیمیایی را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد، معنای آنها در علم، نمونه هایی را ارائه می دهیم و خیلی بیشتر.

اتصال شیمیایی چیست؟

تحت پیوند شیمیایی در شیمی به عنوان چسبندگی متقابل اتم های اتم در مولکول درک می شود و به عنوان یک نتیجه از اقدام نیروی جاذبه ای که بین آن وجود دارد. این به دلیل پیوندهای شیمیایی است که تشکیل ترکیبات شیمیایی مختلف تشکیل است، این ماهیت پیوند شیمیایی است.

انواع اتصالات شیمیایی

مکانیسم تشکیل یک پیوند شیمیایی به شدت به نوع یا نوع آن بستگی دارد، به طور کلی، چنین نوع پایه ای از اوراق قرضه شیمیایی متمایز است:

• پیوند شیمیایی کووالانتی (که به نوبه خود می تواند قطبی و غیر قطبی باشد)
• ارتباط یون
• ارتباط
• ارتباطات شیمیایی

چنین افرادی.

همانطور که در سایت ما آن را به یک مقاله جداگانه اختصاص داده شده است، و شما می توانید لینک را در جزئیات بیشتر بخوانید. بعد، ما تمام انواع مختلفی از روابط شیمیایی را در جزئیات بیشتر تجزیه و تحلیل خواهیم کرد.

ارتباطات شیمیایی یون

شکل گیری پیوند شیمیایی یون با جاذبه الکتریکی متقابل دو یونهای با اتهامات مختلف ایجاد می شود. یون ها معمولا با چنین اوراق قرضه شیمیایی ساده هستند، متشکل از یک اتم ماده است.

طرح پیوند شیمیایی یون.

یکی از ویژگی های مشخصی از نوع یونی از ارتباطات چکرز، عدم وجود اشباع است، و در نتیجه، به راحتی تعداد یونهای متضاد متضاد می تواند به یون یا حتی یک گروه کل یون ها پیوست. یک نمونه از یک پیوند شیمیایی یون می تواند به عنوان یک فلوراید سزیم CSF، که در آن سطح یونیسم تقریبا 97٪ است، خدمت می کند.

ارتباطات شیمیایی هیدروژن

مدتها قبل از ظهور نظریه کنونی اوراق قرضه شیمیایی در قالب مدرن خود، دانشمندان توسط شیمیدانان دیده می شود که ترکیبات هیدروژن با غیر فلزات دارای خواص شگفت انگیز مختلف هستند. بیایید بگوییم نقطه جوش آب و همراه با هیدروژن فلوراید بسیار بالاتر از آن است که می تواند باشد، در اینجا یک نمونه آماده از پیوند شیمیایی هیدروژن است.

در تصویر، طرح تشکیل پیوند شیمیایی هیدروژن.

طبیعت و خواص پیوند شیمیایی هیدروژن به دلیل توانایی هیدروژن Atom H به شکل یک پیوند شیمیایی دیگر، از این رو نام این اتصال خود را تشکیل می دهند. دلیل تشکیل چنین پیوند، خواص نیروهای الکترواستاتیک است. به عنوان مثال، ابر کلی الکترونیکی در مولکول فلوروور به سمت فلوئور تغییر می کند، که فضای اطراف اتم این ماده با یک میدان الکتریکی منفی اشباع شده است. در اطراف اتم هیدروژن، به خصوص خارج از الکترون خود، همه چیز دقیقا مخالف است، میدان الکترونیکی آن بسیار ضعیف تر است و در نتیجه، یک بار مثبت است. اتهامات مثبت و منفی شناخته شده است که جذب می شود، بنابراین Hydrogen Bond بوجود می آید.

اتصال شیمیایی فلزات

کدام پیوند شیمیایی مشخصه فلزات است؟ این مواد دارای نوع خود از پیوند شیمیایی هستند - اتم های تمام فلزات، Ababa نیستند، و به طور مشخص، منظور از محل آنها یک شبکه کریستال نامیده می شود. الکترونهای اتم های مختلف یک ابر الکترونیکی عمومی را تشکیل می دهند، در حالی که آنها به طور ضعیفی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

بنابراین پیوند شیمیایی فلز به نظر می رسد.

به عنوان مثال از اوراق قرضه شیمیایی فلز، هر فلز می تواند عمل کند: سدیم، آهن، روی و غیره.

نحوه تعیین نوع مواد شیمیایی

بسته به مواد که در آن شرکت می کنند، اگر فلز و غیر فلزی، اتصال یونیک باشد، اگر دو فلز، سپس فلز، اگر دو غیر فلزی کووالانول باشد، فلزی است.

خواص روابط شیمیایی

برای مقایسه واکنش های شیمیایی مختلف، ویژگی های کمی کمی استفاده می شود، مانند:

• طول،
• انرژی،
• قطبیت،
• منظور از اتصالات.

ما آنها را به طور دقیق تجزیه و تحلیل خواهیم کرد.

طول ارتباط، فاصله تعادل بین هسته اتم ها است که توسط یک پیوند شیمیایی متصل می شوند. معمولا به صورت تجربی اندازه گیری می شود.

انرژی پیوند شیمیایی قدرت آن را تعیین می کند. در این مورد، انرژی به معنای تلاش مورد نیاز است، به منظور شکستن پیوند شیمیایی و قطع آن اتم ها.

قطبیت پیوند شیمیایی نشان می دهد که چقدر تراکم الکترون به یکی از اتم ها منتقل می شود. توانایی اتم ها برای تغییر چگالی الکترون یا صحبت کردن با زبان ساده به "کشیدن پتو بر روی خود" در شیمی به نام ElectroneGathy نامیده می شود.

کلمات کلیدی چکیده. ارتباطات شیمیایی: کووالانسی (قطبی و غیر قطبی)، یونیک، فلزی.

نیروهایی که اتم ها را در مولکول ها نگه می دارند نامیده می شوند پیوندهای شیمیایی.

شکل گیری ارتباطات شیمیایی در صورتی رخ می دهد که این روند با افزایش انرژی همراه است. این انرژی رخ می دهد اگر هر اتم تشکیل یک پیوند شیمیایی یک پیکربندی الکترونیکی پایدار دریافت کند.

با توجه به روش آموزش و پرورش، پیوند شیمیایی می تواند کووالانتی باشد (قطبی، غیر قطبی)، یونیک، فلزی.

ارتباط شیمیایی کووالانتی

■ ارتباطات شیمیایی کووالانتی - این یک پیوند ناشی از اتم ها توسط تشکیل جفت های الکترونیکی مشترک به علت الکترونهای غیر معمول است.

سطوح خارجی اکثر عناصر سیستم دوره ای (به استثنای گازهای نجیب) حاوی الکترون های ناخواسته است، یعنی ناتمام هستند. در روند تعامل شیمیایی، اتم ها تمایل به تکمیل سطح الکترونیکی خارجی خود را دارند.

به عنوان مثال، فرمول الکترونیکی اتم هیدروژن: 1S 1.. گزینه گرافیکی آن:

بنابراین، یک اتم هیدروژن در واکنش های شیمیایی به دنبال تکمیل سطح 1 S خارجی خود با یک الکترون S- است. با همگرایی دو اتم هیدروژن، افزایش جذب الکترون از یک اتم به هسته اتم دیگر رخ می دهد. تحت عمل این فاصله، فاصله بین هسته اتم ها کاهش می یابد و به عنوان یک نتیجه از اوربیتال های الکترونیکی آنها همپوشانی یکدیگر، ایجاد یک مدار الکترونیکی عمومی - مولکولی. الکترون های هر یک از اتم های هیدروژن از طریق منطقه ای از اوربیتال های همپوشانی مهاجرت از یک اتم به دیگری، یعنی یک جفت الکترونیکی مشترک را تشکیل می دهند. هسته ها تا زمانی که نیروهای رو به رشد انفجار از هزینه های مشابه، نیروهای جاذبه را متعادل نکنند، نزدیکتر خواهند بود.

انتقال الکترونها از مدار اتمی به مولکولی با کاهش انرژی سیستم (حالت انرژی مطلوب تر) و تشکیل اوراق قرضه شیمیایی همراه است:

به طور مشابه، جفت های الکترونیکی عمومی در تعامل اتم های عناصر P تشکیل می شوند. بنابراین تمام مولکول های ابعاد مواد ساده تشکیل شده است. هنگام تشکیل F 2 و CL 2، آن را از هر یک از اتم ها (یک پیوند تک تشکیل می شود)، و در تعامل اتم های نیتروژن، سه Orbitals از هر یک از مولکول های نیترول، همپوشانی دارند 2 اتصال سه گانه تشکیل شده است.

فرمول الکترونیکی اتم کلر: 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 5. فرمول گرافیک:

بنابراین، در Outer Orbital، اتم کلر حاوی یک الکترون P-unpaired است. تعامل دو اتم کلر بر اساس طرح زیر رخ می دهد:

فرمول الکترونیکی اتم نیتروژن: 1S 2 2S 2 2P 3. فرمول گرافیک:

در مدار خارجی از اتم نیتروژن، 3 الکترونهای P وجود دارد. تعامل دو اتم نیتروژن بر اساس طرح زیر رخ می دهد:

قدرت اوراق قرضه در مولکول توسط تعداد جفت های الکترونیکی عمومی در اتم های آن تعیین می شود. پیوند دوگانه قوی تر از تک، سه برابر - قوی تر دو برابر است.

با افزایش تعداد اوراق قرضه بین اتم ها، فاصله بین هسته اتمی کاهش می یابد، که طول ارتباطات نامیده می شود و مقدار انرژی مورد نیاز برای شکستن پیوند، که انرژی ارتباطی نامیده می شود. به عنوان مثال، در مولکول فلوئور، اتصال تک، طول آن 1.42 نانومتر (1 nm \u003d 10 -9 متر) و در مولکول نیتروژن، پیوند پیوند، طول آن 0.11 نانومتر است. انرژی اتصال در مولکول نیتروژن 7 برابر بیشتر از انرژی اتصال در مولکول فلورین است.

در تعامل اتم هیدروژن با اتم کلر، هر دو اتم تلاش می کنند تا سطح انرژی خارجی خود را تکمیل کنند: سطح هیدروژن - 1 S-سطح و کلر - 3P. به عنوان یک نتیجه از همگرایی آنها، اتم 1 S-Orbital از اتم هیدروژن و Orbital 3R از اتم کلر و جفت الکترونیکی عمومی از الکترونهای غیر معمول تشکیل شده است:

در مولکول های H 2 و HCL، منطقه اتم های مداری هیدروژن همپوشانی در یک هواپیما قرار دارد - در یک خط مستقیم که مراکز هسته اتمی را متصل می کند. چنین ارتباطی نامیده می شود σ متصل است (سیگما ارتباطات):

با این حال، اگر یک پیوند دوگانه در مولکول تشکیل شود (با مشارکت دو اربیتال الکترونیکی)، سپس یک اتصال σ پیوند خواهد بود، و دوم بین مدار، به صورت موازی با یکدیگر تشکیل می شود. اوربیتال های موازی با تشکیل دو منطقه مشترک که در بالا و پایین از خط متصل به مراکز اتم ها متصل می شوند، مسدود می شوند.

اوراق قرضه شیمیایی به عنوان یک نتیجه از همپوشانی جانبی مداری تشکیل شده است - در دو مکان، نامیده می شود π-bond (Pi-Bond):

در شکل گیری یک پیوند کووالانسی با اتم های عسل با همان منفی الکتریکی (H 2، F 2، O 2، N 2)، کل جفت الکترونیکی در همان فاصله از هسته اتمی قرار می گیرد. در این مورد، زوج های عمومی به طور مساوی متعلق به هر دو اتم در همان زمان هستند، و هیچ اتم هیچ اتهام منفی بیش از حد وجود ندارد که الکترونها بر روی خود حمل کنند. این نوع اتصال کووالانتی غیر قطبی نامیده می شود.

■ ارتباطات غیر قطبی کووالانتی - نوع پیوند شیمیایی تشکیل بین اتم ها با همان الکتروژنیک.

در مورد زمانی که الکترونگامی عناصر وارد شدن به تعامل برابر نیست، اما نزدیک به مقدار است، جفت الکترون الکترونی به سمت عنصر با الکترونهایتری بیشتر منتقل می شود. در عین حال، یک شارژ منفی جزئی بر روی آن تشکیل شده است (به دلیل الکترونهای متضاد متضاد):

به عنوان یک نتیجه، اتهامات جزئی بر روی اتم های ترکیب تشکیل شده است. H +0.18 و CL -0،18.؛ و در مولکول، دو قطب بوجود می آیند - مثبت و منفی است. چنین اتصال کووالانتی قطبی نامیده می شود.

■ ارتباطات قطبی کوانتومی - شکل یک پیوند کووالانسی که در طول تعامل اتم ها تشکیل شده است، که الکترونیک آن کمی متفاوت است.

شارژ جزئی ناشی از اتم های مولکول توسط نامه یونانی 8 (دلتا) و جهت جابجایی جفت الکترونیکی - فلش نشان داده شده است:

ارتباطات شیمیایی یون

در مورد تعامل شیمیایی بین اتم ها، الکترو الکتریکی که به شدت متفاوت است (به عنوان مثال، بین فلزات و غیر فلزات)، تقریبا یک جابجایی کامل از ابرهای الکترون به اتم با الکترونهاسیون بیشتر وجود دارد. در عین حال، از آنجا که اتهام هسته اتم مثبت است، یک اتم که تقریبا به طور کامل الکترونهای ولنتاین خود را به یک ذره شارژ مثبت تبدیل می کند - یون مثبت یا یک کاتیون تبدیل می شود. یک اتم که الکترونها را دریافت می کنند تبدیل به یک ذره منفی شارژ می شوند - یون منفی یا آنیون:

و او - این یک ذره منفی یا چند اتمی منفی یا چند اتمی است که در آن یک اتم به عنوان یک نتیجه از دست دادن یا افزودن الکترونها تبدیل می شود.

بین یون های مختلف شارژ شده در همگرایی آنها، نیروهای جاذبه الکترواستاتیک رخ می دهند - یون ها به طور مثبت و منفی شارژ می شوند، مولکول ماده ای را تشکیل می دهند.

■ یونی شیمیایی - این اتصال بین یون ها توسط قدرت جاذبه الکترواستاتیک تشکیل شده است.

فرآیند اتصال الکترونها در طی اتم های شیمیایی تعاملات با الکترونهای بیشتر، بهبودی نامیده می شود و فرآیند اتم های الکتریکی با الکترونهاسیون کمتر - اکسیداسیون است.

طرح تشکیل ارتباطات یونی بین اتم های سدیم و کلر می تواند به شرح زیر باشد:

پیوند شیمیایی یونی در اکسید، هیدروکسید و هیدرید فلزات قلیایی و قلیایی زمین، در نمک ها، و همچنین ترکیبات فلزات با هالوژن وجود دارد.

یون ها می توانند به همان اندازه ساده باشند (Monatomic): CL -، N +، Na +و پیچیده (پلی اتمی): NH 4 -. شارژ یون پس از علامت عنصر شیمیایی به دست می آید. در ابتدا، شارژ ثبت می شود، و سپس علامت او.

ارتباطات فلزی

نوع خاصی از پیوند شیمیایی بین اتم های فلزات وجود دارد که فلزی نامیده می شود. شکل گیری این اتصال به دلیل سه ویژگی ساختار اتم های فلزات است:

• در سطح انرژی خارجی الکترون 1-3 الکترون (استثنا: قلع و اتم های سرب (4 الکترون)، اتم های آنتیموان و بیسموت (5 الکترون)، اتم پولونیوم (6 الکترون)) وجود دارد.
• اتم دارای شعاع نسبتا بزرگ است؛
• اتم دارای تعداد زیادی از مدار آزاد است (به عنوان مثال، در Na One Electron Valence در سطح انرژی سوم قرار دارد که دارای ده مدار (یک S-، سه R- و 5 D-Orbitals) است.

تحت همبستگی اتم های فلزی، همپوشانی از مدار آزاد آنها رخ می دهد، و الکترونهای ولنتاین توانایی حرکت به اتم های مداری نزدیک به مقادیر انرژی را دریافت می کنند. یک اتم از دست دادن یک الکترون به یک یون تبدیل می شود. بنابراین، ترکیبی از الکترونها به طور مایع در حال حرکت بین یون ها در فلز تشکیل شده است. اتصال یون های فلز مثبت، الکترون ها آنها را بازگرداند، و سپس دوباره خاموش می شوند، به یون های دیگر حرکت می کنند. چنین فرایندی تبدیل اتم ها به یون ها و به طور مداوم در فلزات رخ می دهد. ذرات از کدام فلزات یون های اتم نامیده می شوند.

■ ارتباطات فلزی - این یک پیوند است که بین یون های اتم در فلزات و آلیاژهای تشکیل شده است با استفاده از حرکت ثابت بین آنها از الکترونهای ولنس:

خلاصه درس "ارتباطات شیمیایی: کووالانتی، یونی، فلزی".

پیوند شیمیایی یون یک پیوند است که بین اتم های عناصر شیمیایی (یون های مثبت یا منفی شارژ) تشکیل شده است. بنابراین یک اتصال یونی چیست و آموزش او چگونه است؟

کلیه ویژگی های شیمیایی یون

یون ها ذرات هستند که اتهام اتمها را در فرایند پذیرش یا پذیرش الکترون دارند. آنها به شدت به یکدیگر جذب می شوند، به همین دلیل است که مواد با چنین نوع ارتباطات، دمای بالا و دمای ذوب هستند.

شکل. 1. یون ها.

اتصال یون یک پیوند شیمیایی بین یون های Variepete ناشی از جاذبه الکترواستاتیک آنها است. این می تواند یک مورد شدید یک پیوند کووالانتی باشد، زمانی که تفاوت در منفی الکتریکی اتم های متصل شده بسیار بزرگ است، که جدایی کامل از اتهامات است.

شکل. 2. پیوند شیمیایی یون.

معمولا اعتقاد بر این است که رابطه شخصیت الکترونیکی را به دست می آورد اگر EO 1.7 باشد.

تفاوت ارزش الکتریکی بودن بیشتر است، بیشتر عناصر از طریق دوره زمانی جدا شده اند. این رابطه مشخصه فلزات و غیر فلزات است، به ویژه در اکثر گروه های از راه دور، به عنوان مثال، I و VII واقع شده است.

به عنوان مثال: نمک نمک، کلرید سدیم NaCl:

شکل. 3. طرح پیوند شیمیایی یونی کلرید سدیم.

اتصال یونی در کریستال وجود دارد، طول عمر، طولانی، اما اشباع نشده است و کار نمی کند. پیوند یونی تنها برای مواد پیچیده مانند نمک، قلیایی، اکسید فلزات مشخص است. در یک دولت گازی، چنین مواد موجود در قالب مولکول های یونی وجود دارد.

پیوند شیمیایی یون بین فلزات معمولی و غیر فلزات تشکیل شده است. الکترون ها از فلز عبور می کنند که به یون های غیر فلزی منتقل می شوند. در نتیجه، جاذبه الکترواستاتیک شکل گرفته است، که پیوند یون نامیده می شود.

در واقع، ارتباطات کاملا یون یافت نمی شود. پیوند به اصطلاح یونیک تا حدی یونیک، تقریبا کووالانتی است. با این حال، اتصال یون های پیچیده مولکولی می تواند یون در نظر گرفته شود.

نمونه هایی از ارتباطات یونی

چند نمونه از شکل گیری ارتباطات یون می تواند داده شود:

• تعامل کلسیم و فلورین

CA 0 (اتم) -2E \u003d CA 2 + (یون)

- کلسیم ساده تر است تا دو الکترون را به دست بیاورید تا از دست رفته دریافت کنید.

f 0 (اتم) + 1E \u003d f- (یون)

- فرار، برعکس، یک الکترون را آسان تر از دادن هفت الکترون می کند.

کمترین تعداد کل بین اتهامات یون های تولید شده را پیدا کنید. این برابر 2. 2. ما تعدادی از اتم های فلورین را تعریف می کنیم که دو الکترون را از اتم کلسیم می گیرند: 2: 1 \u003d 2. 4.

اجازه دهید فرمول باند شیمیایی یونی را تشکیل دهیم:

CA 0 + 2F 0 → CA 2 + F-2.

• تعامل سدیم و اکسیژن

4.3. کل رتبه بندی به دست آمده: 318.

170955 0

هر اتم دارای تعدادی از الکترونها است.

هنگام وارد شدن به واکنش های شیمیایی، اتم ها داده می شود، آنها دریافت می کنند، و یا برقراری ارتباط الکترون ها، رسیدن به پایدارترین پیکربندی الکترونیکی. پایدار ترین پیکربندی با کمترین انرژی است (همانطور که در اتم های گازهای نجیب). این الگو به نام "قوانین اکتت" نامیده می شود (شکل 1).

شکل. یکی

این قانون به همه اعمال می شود انواع اتصالات. ارتباطات الکترونیکی بین اتم ها به آنها اجازه می دهد تا ساختارهای پایدار را تشکیل دهند، از ساده ترین کریستال ها به بیومولکول های پیچیده تشکیل، در نهایت سیستم های زنده. آنها با بلورهای با متابولیسم مداوم متفاوتند. در این مورد، بسیاری از واکنش های شیمیایی مکانیسم ها را ادامه می دهند انتقال الکترونیکیچه کسی نقش مهمی در فرایندهای انرژی در بدن دارد.

پیوند شیمیایی نیرویی است که دو یا چند اتم، یونها، مولکول ها یا هر ترکیبی را نگه می دارد.

ماهیت پیوند شیمیایی جهانی است: این یک نیروی الکترواستاتیک جاذبه بین الکترون های شارژ منفی و هسته های مثبت است که توسط پیکربندی الکترونها از پوسته بیرونی اتم ها تعیین می شود. توانایی یک اتم برای تشکیل اتصالات شیمیایی نامیده می شود ظرفیت، یا درجه اکسیداسیون. با valence مرتبط با مفهوم الکترونهای ولنس - الکترونهایی که اوراق قرضه شیمیایی را تشکیل می دهند، این است که در اوربیتال ترین انرژی قرار دارد. بر این اساس، پوسته بیرونی اتم حاوی این مداری نامیده می شود غلاف ولنتاین. در حال حاضر، به اندازه کافی برای نشان دادن حضور یک پیوند شیمیایی کافی نیست و لازم است نوع آن را روشن کنید: یونیک، کووالانسی، دو قطبی، فلزی.

نوع اول ارتباطات -یونیک ارتباط

با توجه به تئوری الکترونیکی لوئیس و ولنتایان Kossel، اتم ها می توانند به دو روش پیکربندی الکترونیکی پایدار دست یابند: اول، از دست دادن الکترون ها، تبدیل به آن کاتیون، دوم، به دست آوردن آنها، تبدیل به آنیون ها. به عنوان یک نتیجه از انتقال الکترونیکی، به لطف قدرت الکترواستاتیک جاذبه بین یون ها با اتهام علامت مخالف، یک پیوند شیمیایی به نام Cossel " الکترووالنت"(در حال حاضر آن را نامیده می شود یونیک).

در این مورد، آنیون ها و کاتیون ها یک پیکربندی الکترونیکی پایدار را با پوسته الکترونیکی خارجی پر می کنند. اوراق قرضه یونی معمولی از گروه های سیفی T و II گروهی از سیستم های دوره ای و آنیون عناصر غیر فلزی VI و VII (16 و 17 زیرگروه به ترتیب، تشکیل شده است chalcogenovو هالوژن) ارتباطات در ترکیبات یونی غیر اشباع نشده و غیر هدایت شده است، بنابراین امکان تعامل الکترواستاتیک با یونهای دیگر حفظ می شود. در شکل 2 و 3 نمونه هایی از اتصالات یونی هستند که به مدل های انتقال الکترونیکی محور متصل می شوند.

شکل. 2

شکل. 3 اتصال یون در مولکول نمک جدول (NaCl)

در اینجا مناسب است برای یادآوری برخی از خواص که توضیح رفتار مواد در طبیعت، به ویژه، ایده را در نظر بگیرید اسیابو حوضه.

محلول های آبی همه این مواد الکترولیت هستند. آنها به روش های مختلف تغییر می کنند شاخص ها. مکانیسم عمل شاخص ها توسط F.V باز شد. استلد این نشان داد که شاخص ها اسیدهای ضعیف یا پایه هستند، نقاشی که در حالت های ناعادلانه و جدا شده حل می شود.

پایه ها قادر به خنثی کردن اسیدها هستند. نه همه پایگاه ها در آب محلول نیستند (به عنوان مثال، غیر محلول، برخی از ترکیبات آلی که شامل - در گروه ها، به ویژه، triethylamine N (C 2N 5) 3)؛ پایگاه های محلول نامیده می شوند قلیایی.

اسیدهای محلول آبی، واکنش های مشخصی را وارد می کنند:

a) با اکسید های فلزی - با تشکیل نمک و آب؛

ب) با فلزات - با تشکیل نمک و هیدروژن؛

ج) با کربنات - با تشکیل نمک، شرکت 2 I. n. 2 O..

خواص اسیدها و پایه ها چندین نظریه را توصیف می کند. مطابق با نظریه S.A. Arrhenius، اسید ماده ای است که با تشکیل یون ها جدا می شود n. +، در حالی که پایه یونها را تشکیل می دهند او است -. این نظریه وجود پایه های ارگانیک را که گروه های هیدروکسیل ندارند را در نظر نمی گیرد.

مطابق با S. تناوبتئوری Brensted و Lowry، اسید یک ماده حاوی مولکول ها یا یون هایی است که پروتون ها را می دهند ( اهدا کنندگانپروتون ها)، و پایه یک ماده متشکل از مولکول ها یا یون هایی است که پروتون ها را مصرف می کنند ( پذیراییپروتون ها) توجه داشته باشید که در محلول های آبی یون های هیدروژن در فرم هیدراته وجود دارد، یعنی، به شکل یون های هیدروکسی H 3 O. + این نظریه واکنش را نه تنها با یونهای آب و هیدروکسید توصیف می کند، بلکه در غیاب یک حلال یا با یک حلال غیر آبی انجام می شود.

به عنوان مثال، در واکنش بین آمونیاک نوه 3 (پایه ضعیف) و کلرید در فاز گاز، کلرید آمونیوم جامد تشکیل شده است، و 4 ذرات همیشه در مخلوط تعادل دو ماده وجود دارد، دو نفر از آنها اسیدها و دیگر پایه ها هستند:

این مخلوط تعادل شامل دو جفت کانگوات اسیدها و پایه ها است:

1) نوه 4 + I. نوه 3

2) hclو cl ‑

در اینجا در هر جفت ژنتیک اسید و پایه بر روی یک پروتون متفاوت است. هر اسید دارای پایه کنسول است. پایه کنسانتره ضعیف مربوط به اسید شدید و یک پایه کنجکاوی شدید است.

تئوری Brensteda Lowei به شما اجازه می دهد تا منحصر به فرد بودن نقش آب را برای معیشت بیوسفر توضیح دهید. آب، بسته به ماده تعامل با آن، می تواند خواص یا اسیدها یا پایه را نشان دهد. به عنوان مثال، در واکنش با محلول های آبی اسید استیک، آب پایه، و با محلول های آبی آمونیاک اسید است.

1) CH 3 coxy + H 2 O. ↔ H 3 O. + + ch 3 soo -. در اینجا مولکول اسید استیک توسط پروتون مولکول آب است؛

2) nh 3 + H 2 O. ↔ nh 4 + + او است -. در اینجا مولکول آمونیاک پروتون را از مولکول آب می پذیرد.

بنابراین، آب می تواند دو جفت کنجد را تشکیل دهد:

1) H 2 O. (اسید) و او است - (پایه Conjugate)

2) H 3 O. + (اسید) و H 2 O.(پایه کنجد).

در اولین مورد، آب با پروتون تشخیص داده می شود، و در دوم - آن را قبول می کند.

این ویژگی نامیده می شود amphiprotonality. مواد که می توانند به واکنش ها در کیفیت و اسیدها وارد شوند، نامیده می شوند وابسته به آمفوتری. در بیابان، چنین مواد رایج هستند. به عنوان مثال، اسیدهای آمینه قادر به تشکیل نمک ها و اسیدها و با پایگاه ها هستند. بنابراین، پپتید ها به راحتی ترکیبات هماهنگی را با یونهای فلزی موجود تشکیل می دهند.

بنابراین، ویژگی مشخصه اتصال یون، حرکت کامل از نوک الکترونهای اتصال به یکی از هسته ها است. این به این معنی است که یک منطقه بین یون وجود دارد، جایی که تراکم الکترونیکی تقریبا صفر است.

نوع ارتباط دوم -کولدال ارتباط

اتم ها می توانند با ترکیب الکترونها پیکربندی الکترونیکی پایدار را تشکیل دهند.

چنین ارتباطی زمانی تشکیل می شود که جفت الکترون ها توسط یکی تعمیم دهند از همه اتم در این مورد، الکترون های ارتباطی مشترک بین اتم ها به همان اندازه توزیع می شوند. نمونه هایی از ارتباطات کووالانسی می تواند نامیده شود گوموئیدنیدیزوماتومی مولکول N. 2 , n. 2 , F. 2 همان نوع ارتباطات در Allotropics موجود است O. 2 و ازن O. 3 و در مولکول پلی اتمی S. 8، و همچنین مولکول های heteroanore کلرید nsl، دی اکسید کربن شرکت 2، متا sh 4، اتانول از جانب 2 n. 5 او است، سولفور هگزافلوئید sf 6، استیلن از جانب 2 n. 2 در تمام این مولکول ها، الکترون ها به همان اندازه رایج هستند و اتصالات آنها اشباع شده و به طور مساوی هدایت می شوند (شکل 4).

برای زیست شناسان، مهم است که در اوراق قرضه دو و سه گانه، اتم های رادیویی Covalent در مقایسه با پیوند تک کاهش می یابد.

شکل. چهار. پیوند کووالانسی در مولکول CL 2.

انواع اتصال های یونی و کووالانسی دو مورد محدود کننده بسیاری از انواع موجود از اوراق قرضه شیمیایی و در عمل بیشتر اوراق قرضه متوسط \u200b\u200bاست.

ترکیبات دو عنصر در انتهای مخالف یک یا چند دوره مختلف سیستم Mendeleev ترجیحا ترجیح می دهند روابط یونی را تشکیل دهند. همانطور که عناصر را در طول دوره می گذارد، ماهیت یونی ترکیبات آنها کاهش می یابد و کووالانتی افزایش می یابد. به عنوان مثال، هالید ها و اکسید عناصر قسمت چپ بخش جدول تناوبی، عمدتا اتصالات یونی را تشکیل می دهند ( NaCl، Agbr، Baso 4، Caco 3، Kno 3، Cao، NaOH)، و همان اتصالات عناصر قسمت راست جدول - Covernent ( H 2 O، CO 2، NH 3، NO 2، CH 4، فنل C 6 H 5 OH، گلوکز C 6 H 12 O 6، اتانول از 2n 5 او).

پیوند کووالانسی، به نوبه خود، اصلاح دیگری دارد.

در یون های پلی شیتیک و در مولکول های پیچیده بیولوژیکی، هر دو الکترونها می توانند تنها از آن استفاده کنند یکاتم آن را نامیده می شود اهدا کنندهزن و شوهر الکترونیکی اتم، سازگار با یک اهدا کننده این جفت الکترون، نامیده می شود پذیرندهزن و شوهر الکترونیکی چنین نوعی ارتباطات کووالانتی نامگذاری شده است هماهنگی (پذیرش اهدا کننده, یادوام) وابسته به کشور مشترک المنافع(شکل 5). این نوع ارتباطات برای زیست شناسی و پزشکی مهم است، زیرا شیمی مهمترین عناصر D برای متابولیسم به طور عمده توسط اوراق قرضه هماهنگی توصیف می شود.

کامپیوتر پنج

به عنوان یک قاعده، در ترکیب پیچیده، اتم فلزی به عنوان یک گیرنده یک جفت الکترونیکی عمل می کند؛ برعکس، با اولویت های یونیک و کووالانسی، اتم فلزی یک اهدا کننده الکترون است.

ماهیت پیوند کووالانسی و ارقام آن - ارتباطات هماهنگی - می تواند با کمک تئوری دیگر اسیدها و زمینه های پیشنهاد شده توسط GG روشن شود. لوئیس او تا حدودی مفهوم معنایی اصطلاحات "اسید" و "پایه" را در تئوری Brenstead-Lowry گسترش داد. تئوری لوئیس، ماهیت شکل گیری یون های پیچیده و مشارکت مواد در واکنش های جایگزینی نوکلئوفیلی را توضیح می دهد، یعنی در شکل گیری پلیس.

طبق گفته لوئیس، اسید ماده ای است که قادر به تشکیل یک اتصال کووالانتی با پذیرش یک جفت الکترونیکی از پایه است. پایه لوئیس یک ماده با یک جفت الکترون به طور متوسط \u200b\u200bنامیده می شود، که با چرخاندن الکترونها، یک پیوند کووالانتی با اسید لوئیس را تشکیل می دهد.

به این ترتیب، تئوری لوئیس دایره ای از واکنش های پایه اسید را نیز بر روی واکنش که پروتون ها در همه شرکت نمی کنند، گسترش می دهد. علاوه بر این، خود پروتون، بر اساس این نظریه، اسید نیز اسید است، زیرا قادر به پذیرش یک جفت الکترونیکی است.

در نتیجه، با توجه به این نظریه، کاتیون ها اسید های لیماس هستند و آنیون ها پایه های لوئیس هستند. یک مثال واکنش های زیر است:

در بالا ذکر شده است که تقسیم مواد به نسل های یونی و کووالانسی، از آنجایی که انتقال کامل الکترون بر روی اتم های فلزی به اتم های گیرنده در مولکول های کووالانسی رخ نمی دهد. در ترکیبات با پیوند یون، هر یون در میدان الکتریکی یون های علامت مخالف قرار دارد، به طوری که آنها متقابلا قطبی شده اند، و پوسته های آنها تغییر شکل می دهند.

قطب پذیریتعیین شده توسط ساختار الکترونیکی، شارژ و اندازه یون؛ آنیون ها بالاتر از کاتیون ها هستند. بزرگترین قطب پذیری در میان کاتیون ها - کاتیون یک بار بزرگتر و کوچکتر، به عنوان مثال، HG 2+، CD 2+، PB 2+، Al 3+، TL 3+. یک اقدام قوی قطبی دارایی دارد n. + از آنجا که تأثیر قطبش یون ها دو طرفه است، خواص ترکیبات تشکیل شده توسط آنها را به طور قابل توجهی تغییر می دهد.

نوع ارتباطات سوم -دو قطب دو قطبی ارتباط

علاوه بر انواع ارتباطات ذکر شده، Dipole-dipole را تشخیص می دهد بین مولکولتعاملات نیز نامیده می شود توده های vantherval .

قدرت این تعاملات بستگی به ماهیت مولکول ها دارد.

ترکیبات سه نوع را مخلوط کنید: دو قطبی دائمی - دو قطبی دائمی ( دو قطب دو قطبی جاذبه)؛ دوقطبی دائمی - دیپول القا شده ( القاء جاذبه)؛ Dipole Instant Dipole (Dipole induced ( پراکندگی جاذبه، یا نیروهای لندن؛ شکل. 6)

شکل. 6

لحظه ای دیپول دیپول تنها مولکول هایی با اوراق قرضه کوانتومی قطبی دارد ( HCL، NH 3، SO 2، H 2 O، C 6 ساعت 5 CL)، و نیروی ارتباطی 1-2 است تبعیض(1D \u003d 3.338 × 10 -30 آویز متر - CL × M).

در بیوشیمی، یک نوع دیگر از ارتباطات متمایز است - هیدروژن ارتباطات، که یک مورد شدید است دو قطب دو قطبی جاذبه این رابطه با جاذبه بین اتم هیدروژن و اتم الکترونگاتیک یک اندازه کوچک، اغلب - اکسیژن، فلورین و نیتروژن تشکیل شده است. با اتم های بزرگ با الکترونهاسیون مشابه (به عنوان مثال، با کلر و خاکستری)، پیوند هیدروژن به طور قابل توجهی ضعیف تر است. اتم هیدروژن با یک ویژگی ضروری مشخص می شود: هنگامی که توسط الکترون های اتصال مشخص می شود، هسته آن - پروتون - از بین می رود و از طریق الکترونها متوقف می شود.

بنابراین، اتم تبدیل به یک دو قطبی بزرگ می شود.

پیوند هیدروژن، بر خلاف Vanderwals، نه تنها برای تعاملات بین مولکولی، بلکه در داخل یک مولکول تشکیل شده است - درون مولکولیپیوند هیدروژنی. به عنوان مثال، پیوند هیدروژن نقش مهمی در بیوشیمی ایفا می کند، به عنوان مثال، برای تثبیت ساختار پروتئین ها به شکل A-Helix یا برای تشکیل یک اسپری DNA دوگانه (شکل 7).

شکل 7

اوراق قرضه هیدروژن و Vanderwalts بسیار ضعیف تر از یونی، کووالانتی و هماهنگی است. انرژی اتصالات بین مولکولی در جدول نشان داده شده است. یکی

میز 1. انرژی قدرت بین مولکولی

توجه داشته باشید: درجه تعاملات بین مولکولی نشان دهنده شاخص های آنتالپی ذوب و تبخیر (جوش) است. ترکیبات یونی برای جداسازی یون ها بسیار انرژی بیشتری نسبت به جداسازی مولکول ها دارند. ترکیبات یونی ذوب آنتالپی به طور قابل توجهی بالاتر از ترکیبات مولکولی است.

چهارم ارتباطات -ارتباطات فلزی

در نهایت، نوع دیگری از روابط بین مولکولی وجود دارد - فلز: ارتباطات یون های شبکه ای مثبت با الکترون های آزاد. در اشیاء بیولوژیکی، این نوع ارتباطات یافت نشد.

از یک مرور کلی از انواع اوراق قرضه، یک قطعه پیدا شده است: یک پارامتر مهم از یک اتم یا یون یون - اهدا کننده الکترونها، و همچنین یک گیرنده اتم - الکترون آن است اندازه.

بدون رفتن به جزئیات، ما یادآوری می کنیم که شعاع کووالانتی اتم ها، شعاع یونی فلزات و شعاع وندواللی مولکول های تعامل افزایش می یابد، زیرا تعداد توالی آنها را در گروه های دوره ای افزایش می دهند. در عین حال، مقادیر یونهای رادیویی کوچکترین و شعاع Vantherwalvas هستند - بزرگترین. به عنوان یک قاعده، هنگامی که در حال حرکت به پایین گروه، شعاع تمام عناصر افزایش می یابد، هر دو هر دو کووالانتی و واندروال.

بزرگترین ارزش برای زیست شناسان و پزشکان هماهنگی(گیرنده اهدا کننده) ارتباطات در نظر گرفته شده توسط شیمی هماهنگی.

بیورنبری پزشکی جیغ barashkov