تبیان، دستیار زندگی

پیوندهای کووالانسی قطبی و ناقطبی

هر گاه دو اتم که با هم الکترون به اشتراک گذاشته اند به یک اندازه تمایل داشته باشند که جفت الکترون پیوندی را به سوی خود بکشند، پیوندشان پیوند کووالانسی ناقطبی است. اگر یکی از اتمها الکترونگاتیوتر از دیگری باشد، زوج الکترون پیوندی را بیشتر به سمت خودش می کشد و پیوندشان پیوند کووالانسی قطبی است. قطب منفی این پیوند را اتم الکترو نگاتیوتر تشکیل می دهد.

مولکولها را چگونه نمایش می دهند؟

برای نشان دادن چگونگی اتصال اتمها می توان الکترونهای ظرفیتی شرکت کننده در تشکیل پیوند را با استفاده از نقطه نشان داد. به عنوان مثال برای 2 H که از دو اتمH تشکیل شده : 
H.+.H --> H:H
و یا برای Cl2 که از دو اتم Cl تشکیل شده است: 
اتم Cl در لایه ظرفیت ۷ الکترون دارد و برای رسیدن به قاعده هشتایی به الکترون نیاز دارد. 

زوج پیوندی Cl..Cl --> . Cl . +Cl

هنگام رسم ستاختارهای الکترون – نقطه ای می توان جفت نقطه ای را که نمایان گر جفت الکترون پیوندی است با یک خط کوتاه نشان داد. این خط کوتاه نمایانگر یک پیوند ساده (یگانه ) است. 
به عنوان مثال : 
H_H ، H_Cl، Cl_Cl
به این شیوه نمایش مدل الکترون – نقطه یا ساختار لوویس می گویند. 

مولکولهای چند اتمی را نیز می توان با ساختار لوویس نمایش داد. 
دو اتم می توانند بیش از یک جفت الکترون به اشتراک بگذارند و تشکیل پیوند دو گانه ، سه گانه و ... بدهند مثل C2H2 و4 C2H

پیوند داتیو

پیوند داتیو هنگامی بوجود می آید که دو اتم تشکیل دهنده ی پیوند یکی دست کم دارای یک جفت الکترون ناپیوندی و دیگری دارای دست کم یک اوربیتال خالی باشد مانند کاتیون آمونیوم که از اتصال یک مولکول آمونیاک و یک یون هیدروژن بوجود می آید.

روش نامگذاری با استفاده از پیشوند ، ریشه نام عنصر و پسوند

شیمی دانها اغلب ترکیبهای مولکولی را با استفاده از پیشوندهای نوشته شده در جدول نام گذاری می کنند. پیش وند و پس وند معمولاً به ریشه ی نام عنصرهای موجود در ترکیب افزوده می شود. 

معمولاً نام عنصری گفته می شود که الکترونگاتیوی آن کمتر است. اگر فرمول مولکولی مورد نظر تنها یک اتم از عنصر اول داشته باشد، از به کاربردن پیش وند مونو چشم پوشی می شود مانند کربن دی اکسید ۲ CO

نام گذاری به روش استفاده از عدد اکسایش

به بار الکتریکی ظاهری نسبت داده شده به هر اتم عدد اکسایش آن اتم می گویند. 
معمولاً عدد اکسایش -2 است. 
معمولاً عدد اکسایش +2 است. 
معمولاً عدد اکسایش هالوژنها -1 است. 

اعداد اکسایش اتمهای دیگر را می توان در ترکیبها یا یونهای چند اتمی محاسبه کرد. 
جمع بندی عددهای اکسایش در یک ترکیب خنثی باید برابر صفر و در مورد یک یون چند اتمی باید برابر بار یون باشد. 
به عنوان مثال ملکولها ی CO و CO2 در این روش به ترتیب کربن (II) اکسید و کربن (Iv) اکسید نامیده می شوند. 
فرمول تجربی ، فرمول مولکولی و فرمول ساختاری 
فرمول تجربی افزون بر نوع و تعداد عنصرهای سازنده مولکول ، ساده ترین نسبت اتمهای موجود در آن را مشخص می کند. حال آنکه فرمول مولکولی نوع و تعداد واقعی اتمها را در مولکولهای سازنده یک ترکیب مولکولی بدست می دهد. 
فرمول مولکولی = ( فرمول تجربی ) X
فرمول ساختاری اطلاعات زیادی در باره ی موقعیت اتمها در مولکول در اختیار می گذارد.

چگونه می توان شکل هندسی مولکول را پیش بینی کرد؟

معمولاً بین فرمول مولکولی یک ترکیب و شکل هندسی آن رابطه روشنی وجود ندارد. مطابق نظریه نیروی دافعه جفت الکترون های لایه ظرفیت ، نیروهای دافعه الکترو استاتیک ، موجود بین جفت الکترون های پیوندی یا ناپیوندی موجود در یک مولکول ، موجب می شود که این جفت الکترونها تا آنجا که امکان داشته باشد، از یکدیگر فاصله بگیرند. در این روش برای سادگی به جای جفت الکترون الکترونهای پیوندی و ناپیوندی از واژه ای قلمرو الکترونی استفاده می شود. 

چگونه شکل هندسی مولکول ها از روی ساختارهای لوویس آنها تعیین می شود؟ 
برای این کار به شیوه زیر عمل می شود. 
۱ – ساختار لوویس مولکول را رسم کنید 
۲ – تعداد قلمروهای الکترونی در اطراف اتم مرکزی را معین کنید 
۳ – آرایش هندسی مناسب را نتیجه گیری کنید 
دو قلمرو الکترونی --> ساختار خطی مثل CO2
سه قلمرو الکترونی --> ساختار سه ضلعی سطح مثل SO3
چهار قلمرو الکترونی --> ساختار چهار وجهی مثل CH4

جفت الکترونهای ناپیوندی نسبت به جفت الکترونهای پیوندی فضای بیشتری اشغال می کنند. در نتیجه نیروی دافعه ی بین جفتهای ناپیوندی – پیوندی اندکی بیشتر از نیروی دافعه بین جفتهای پیوندی - پیوندی است. به عنوان مثال در H2O زاویه از ۰۲۱ به ْ ۵/۱۰۴ کاهش یافته است.

چه نیرویی مولکولها را کنار یکدیگر نگه می دارد؟

نیروی جاذبه میان هسته ی اتم های یک مولکول و الکترون مولکول دیگر سبب می شود که مولکولها همدیگر را بربایند. 

در مولکولهای قطبی ، وجود دو قطب مثبت و منفی بر نیروهای جاذبه ای موجود میان مولکول ها، نیروی جاذبه ای قویتر را اضافه می کند. اما مولکولهای دو اتمی جور هستند مانند I2 که از جمله مولکول های ناقطبی به شمار می آیند، به همان نیروهای اولیه اکتفا می کنند. 

پیوندهای هیدرژنی از جمله نیروهای بین مولکولی قوی به شمار می آیند. 
هنگامی که هیدروژن ، یعنی کوچک ترین اتم شناخته شده ، به فلوئور ، اکسیژن یا نیتروژن ( کوچک ترین و الکترونگاتیو ترین اتمها) متصل شود پیوندی بسیار قطبی بوجود می آید. 

از این رو یک جاذبه ی دو قطبی – دو قطبی بسیار قوی میان مولکولهای دارای این گونه پیوندها بوجود می آید که به خاطر استحکام بیش از اندازه ی آن پیوند هیدروژنی نامیده می شود. 

مثلاً وجود پیوند هیدروژنی بین مولکولهای H2O ، باعث بالا بودن نقطه ذوب و جوش آب نسبت به H2S می باشد.

سوالات چهار گزینه ای فصل چهارم

1- کدام ساختار لوویس COF2 را نشان می دهد؟

الف)

ب)

ج)

د)

2- ساختار لوویس یون OH- کدام است : 
3- شکل هندسی کدامیک چهار وجهی است ؟ 
الف) CH3+ 
ب) SO2
ج) H2O
د) NH4+ 

4- قطبیت میان پیوند ( ۸O) کدام عنصر بیشتر است ؟ 
الف) ۷ N
ب) Cl 17
ج) ۹ F
د) 15 P

5- جفت الکترونهای پیوندی در مقایسه با جفت الکترون های ناپیوندی ... 
الف ) آزادی و تحرک کمتری دارند × 
ب) فضای بیشتری را اشغال می کنند 
ج) بار منفی بیشتری دارند 
د) یک دیگر را بیشتر می رانند 

6- کدام نام برای ترکیب مربوطه نادرست است ؟ 
الف CCL4( : کربن تترا کلرید ب ) S2Cl2 : دی سولفید دی کلرید ج) BCl3 : بور تری کلرید د) BeF2 : بریلیم دی فلوئورید 

7- کدام فرمول نوع و تعداد واقعی اتمها را در مولکول نشان می دهد؟ 
الف ) تجربی 
ب) مولکولی 
ج) ساختاری 
د) هر سه مورد 

8- (CH2O) فرمول تجربی کدام مورد زیر است ؟ 
الف ) فرمالدهید CH2O
ب ) گلوکوز C6H12O6
ج) اسید استیک C2H4O2
د) هر سه مورد 

9- کدام مولکول زیر در میدان الکتریکی جهت گیری نمی کند؟ 
الف ) CH4
ب) HBr
ج) HCl
د)H2O

10- به چه علت مولکولها یکدیگر را می ربایند؟ 
الف ) نیروی جاذبه هسته ی یک اتم و الکترونهایش 
ب ) نیروی جاذبه هسته ی یک اتم و الکترون های اتم دیگر 
ج) نیروی دافعه هسته های دو اتم 
د) نیروی دافعه ی الکترونهای دو اتم

پاسخنامه کلیدی تست های فصل چهارم

فصل پنجم شیمی دوم دبیرستان

الماس و گرافیت جامدهایی با شبکه کووالانسی

الماس و گرافیت دو آلوتروپ از عنصر کربن می باشند. در این دو ماه شمار بسیار زیادی از اتمهای کربن با پیوند کووالانسی به هم متصل هستند. 
الماس از اتمهای کربن که به طریقه ی کووالانسی از چهار طرف به هم متصل شده اند تشکیل شده است. الماس ماده ای سخت ، بی رنگ ، شفاف و رسانای گرما است. دمای ذوب بسیار بالایی دارد. رسانایی الکتریکی ندارد. 
در جواهر سازی و نوک مته ها برای بریدن شیشه کاربرد دارد.