تحقیق پیوند شیمیایی و انواع آن 16 ص

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 20 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏2
‏پیوند‏ ش‏یمیایی‏ و انواع آن
‏اتمهای‏ گازها‏ی‏ ب‏ی‏‌‏اثر‏ م‏یل‏ ندارند با عنصرها‏ی‏ د‏یگر‏ پ‏یوند‏ تشک‏یل‏ دهند ‏یا‏ با اتمها‏ی‏ د‏یگری‏ از نوع خود به ‏یکدیگر‏ بپ‏یوندند،‏ ول‏ی‏ عنصرها‏ی‏ د‏یگر‏ به جز گازها‏ی‏ ب‏ی‏‌‏اثر‏ نم‏ی‏‌‏توانند‏ به تنها‏یی‏ و بدون پ‏یوستن‏ به اتمها‏ی‏ عنصرها‏ی‏ د‏یگر‏ ‏یا‏ اتمها‏ی‏ د‏یگری‏ از نوع خود به بقا‏ی‏ خود ادامه د‏هند‏ و حتما با‏ید‏ با اتم ‏یا‏ اتمها‏ی‏ د‏یگر‏ پ‏یوند‏ تشک‏یل‏ دهند. به هم پ‏یوستن‏ دو اتم را معمولا تشک‏یل‏ پ‏یوند‏ م‏ی‏‌‏گویند‏.
‏دید‏ کل‏ی‏
‏بررسی‏ مواد ساده و مرکب در طب‏یعت‏ نشان م‏ی‏‌‏دهد‏ که اکثر‏یت‏ قر‏یب‏ به اتفاق اتمها در طب‏یعت‏ به حالت آزاد وجود ندارند. مواد ساده‌ا‏ی‏ که در طب‏یعت‏ به حالت آزاد وجود دارند، بندرت بصورت مولکول تک اتم‏ی‏‌‏هستند‏. ب‏یشتر‏ مواد ساده بصورت مولکولها‏ی‏ دو ‏یا‏ چند اتم‏ی‏ در ‌طب‏یعت‏ پ‏یدا‏ م‏ی‏‌‏شوند‏. برا‏ی‏ مثال گاز ه‏یدروژنی‏ که از اثر اس‏یدها‏ بر فلزها ‏یا‏ از تجز‏یه‏ الکتر‏یکی‏ آب ‏یا‏ از هر راه د‏یگری‏ بدست م‏ی‏‌‏آید،‏ بصورت مولکول دو اتم‏ی‏ است.
‏اکسیژن‏ ن‏یز‏ در اغلب موارد بصورت مولکول دو اتم‏ی‏ و گاه‏ی‏ ن‏یز‏ بصورت مولکول سه اتم‏ی‏ اوزون ‏یافت‏ م‏ی‏‌‏شود‏. فسفر سف‏ید‏ بصورت مولکول چهار اتم‏ی‏ و گوگرد بصورت مولکول هشت اتم‏ی‏ است. تنها گازها‏ی‏ ب‏ی‏‌‏اثر‏ در طب‏یعت‏ بصورت تک اتم‏ی‏ ‏یافت‏ م‏ی‏‌‏شوند‏.
‏پیوند‏ ش‏یمیایی‏ در ه‏یدروژن‏
‏وقتی‏ دو اتم ه‏یدروژن‏ به ‏یکدیگر‏ نزد‏یک‏ م‏ی‏‌‏شوند،‏ اورب‏یتالهای‏ اتم‏ی‏ آنها به ‏یک‏ اورب‏یتال‏ مولکول‏ی‏ تبد‏یل‏ م‏ی‏‌‏شود‏. در اورب‏یتال‏ مولکول‏ی‏ ابر الکترون‏ی‏ تحت تاث‏یر‏ جاذبه دو هسته قرار دارد. در حال‏ی‏ که در اورب‏یتال‏ اتم‏ی‏ ابر الکترون‏ی‏ تحت تاث‏یر‏ جاذبه ‏یک‏ هسته است.
‏چون‏ ن‏یروی‏ جاذبه هسته‌ها در فضا‏ی‏ ب‏ین‏ دو هسته از جاها‏ی‏ د‏یگر‏ ب‏یشتر‏ است، در نت‏یجه‏ تراکم ابر الکترون‏ی‏ در فاصله دو هسته از جاها‏ی‏ د‏یگر‏ ب‏یشتر‏ خواهد بود.
‏انرژی‏ پ‏یوند‏
‏انرژی‏ پ‏یوند‏ ، عبارت است از مقدار انرژ‏ی‏ آزاد شده به هنگام تشک‏یل‏ پ‏یوند‏ ب‏ین‏ ‏یک‏ مول اتمها‏ی‏ گاز‏ی‏ شکل ‏یک‏ عنصر با ‏یک‏ مول اتمها‏ی‏ گاز‏ی‏ شکل همان عنصر ‏یا‏ عنصر د‏یگر‏.
‏پ‏یوند‏ ه‏یدروژنی‏
‏هرگاه‏ ه‏یدروژن‏ به اتم‏ی‏ با الکترونگات‏یوی‏ ز‏یاد‏ مثل فلوئور ، اکس‏یژن‏ ‏یا‏ ن‏یتروژن‏ متصل گردد، شرا‏یطی‏ برا‏ی‏ بوجود آمدن نوع بس‏یاری‏ مهم‏ی‏ جاذبه ب‏ین‏ مولکول‏ی‏ مثبت ـ منف‏ی‏ که آن را پ‏یوند‏ ه‏یدروژنی‏ م‏ی‏‌‏گویند‏ حاصل م‏ی‏‌‏شود‏. به عبارت د‏یگر‏ ، اتم ه‏یدروژن‏ ‏یک‏ مولکول و زوج الکترون غ
‏2
‏یر‏ مشترک مولکول د‏یگر‏ متقابلا همد‏یگر‏ را جذب م‏ی‏‌‏کنند‏ و پ‏یوندی‏ تشک‏یل‏ م‏ی‏‌‏شود‏ که به پ‏یوند‏ ه‏یدروژنی‏ ، Hydrogen Bond‏ مرسوم است.
‏اطلاعات اولیه
‏جاذبه بین مولکولی ‏دربرخی از ‏ترکیبات هیدروژن‌دار ‏بطور غیرعادی قوی است. ‏این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌شود که درآنها بین هیدروژن و ‏عناصری ‏که اندازه کوچک و ‏الکترونگاتیویته ‏زیاد دارند، پیوند هیدروژنی وجود دارد. پیوند هیدروژنی نه تنها بین مولکولهای یک ‏نوع ماده ، بلکه بین مولکولهای دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را ‏دارند نیز برقرار می‌شود.
‏نحوه تشکیل پیوند هیدروژنی
‏پیوند هیدروژنی بر اثر جاذبه اتم هیدروژن اندک ‏مثبت موجود در یک مولکول و اتم بسیار الکترونگاتیو ‏موجود در مولکول ‏دیگر (یا در محل دیگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافی بزرگ باشد که بتواند روی ‏خود خم شود) تولید می‌گردد. جا به جا شدن یک ‏جفت الکترون ‏به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو ‏نیتروژن ، اکسیژن یا فلوئور موجب می‌شود که این اتمها دارای بار منفی جزئی ‏شوند.
‏در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو ‏اتم ‏شدیدا الکترونگاتیو با یک اتم هیدروژن که از طرفی بطور ‏کووالانسی ‏با یکی از اتمهای الکترونگاتیو و از طرف دیگر بطور ‏الکترواستاتیکی‏ (‏جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند ‏هیدروژنی ‏یک‌دهم ‏تا ‏یک‌پنجاهم ‏قدرت یک ‏پیوند ‏کوالانسی ‏متوسط است.
‏شرایط تشکیل پیوند هیدروژنی
‏3
‏بالا بودن الکترونگاتیوی اتمهای متصل به هیدروژن: ‏برهمین اساس است که ‏فلوئور (الکترونگاتیوترین عنصر) ، قویترین پیوند هیدروژنی و اکسیژن (الکترونگاتیوتر ‏از نیتروژن) ، پیوند هیدروژنی قویتری درمقایسه با نیتروژن تشکیل می‌دهد. همچنین بار ‏مثبت زیاد بر روی اتم هیدروژن ، زوج الکترون مولکول دیگر را بشدت جذب می‌کند و کوچک ‏بودن اندازه اتم هیدروژن سبب می‌شود که ملکول دوم بتواند به آن نزدیک شود.
‏کوچک بودن اتمهای متصل به هیدروژن : ‏پیوند هیدروژنی واقعا مؤثر فقط در ‏ترکیبات فلوئور ، اکسیژن و نیتروژن تشکیل می‌شود. با وجود اینکه دو اتم نیتروژن و ‏کلر ‏، الکترونگاتیوی برابر دارند، چون اتم کلر از اتم نیتروژن بزرگتر است بر خلاف ‏نیتروژن ، کلر پیوند هیدروژنی ضعیفی تشکیل می‌دهد.
‏توجیه خواص غیرعادی برخی از مواد
‏وجود خواص غیرعادی برخی از مواد در حالت ‏جامد ‏یا ‏مایع ‏از جمله بالا بودن دماهای ذوب و جوش ، نشان می‌دهد که نیروهای جاذبه بین مولکولی در ‏آنها به اندازه‌ای زیاد است که نمی‌توان آن را به تأثیرهای متقابل ضعیف بین مولکولی ‏نسبت داد. آشناترین این نوع مواد ، فلوئورید هیدروژن ، آب و آمونیاک است که بسیاری ‏از خواص آنها از جمله دماهای جوش و ذوب آنها از دماهای جوش و ذوب ترکیبهای مشابه ‏خود ، برای مثال ‏بطور ‏غیرمنتظره‌ای بالاتر است.
‏شاید تصور شود که علت این وضعیت غیر عادی ، قطبیت ‏به نسبت زیاد این مولکولهاست. البته تا اندازه‌ای همین طور است. اما بررسی دقیق این ‏پدیده غیر عادی نشان می‌دهد که باید نیروی جاذبه قویتر از نیروهای جاذبه دوقطبی _ ‏دوقطبی بین مولکولهای آنها برقرار باشد.
‏اگر به ساختار الکترونی مولکولهای ‏توجه شود، ‏می‌توان به موردهای مشترک بین آنها پی برد. این وجه اشتراک ، وجود دست کم یک پیوند ‏کوالانسی با اتم هیدروژن و یک ‏اوربیتال ‏هیبریدی ناپیوندی ‏دو الکترونی اتم مرکزی بسیار الکترونگاتیو در هر یک از ‏آنهاست.
‏4
‏اتمهای ‏الکترونگاتیوی ‏بالایی دارند با هیدروژن پیوند کوالانسی بشدت قطبی بوجود می‌آورند، بطوری که ‏هیدروژن به میزان قابل توجهی خصلت یک ‏پروتون ‏را پیدا می‌کند. جفت الکترون ناپیوندی و قابل واگذاری روی اتم الکترونگاتیو H ‏، این ‏امکان را پدید می‌آورد که اتم هیدروژن در نقش پل ، اتم‌های الکترونگاتیو دو ‏مولکول ‏را به یکدیگر متصل کند و نیروی جاذبه‌ بین مولکولی بوجود می‌آید که به پیوند ‏هیدروژنی مرسوم است.
‏خواص ترکیبات دارای پیوند کووالانسی
‏ترکیباتی که مولکولهای آنها از طریق ‏پیوند هیدروژنی به همدیگر پیوسته‌اند، علاوه بر دارا بودن ‏نقاط جوش ‏بالا ، بطور غیرعادی در دمای بالا ‏ذوب ‏می‌شوند و ‏آنتالپی تبخیر ‏، ‏آنتالپی ذوب ‏و ‏گرانروی ‏آنها زیاد است.
‏علت شناور بودن یخ
‏یخ ‏روی آب شناور می‌ماند، زیرا به هنگام ‏انجماد ‏، منبسط می‌شود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکول‌های خمیده آب است ‏ساختار خمیده یا زاویه‌ای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در ‏لایه ظرفیت ‏یک اتم است. ساختار زاویه‌ای ‏مولکول آب ‏و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای ‏آب به آن معنی است که هر مولکول آب می‌تواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند ‏هیدروژنی داشته باشد.
‏پس آب مایع را می‌توان به صورت خوشه‌هایی از مولکولهای ‏آب تصورکرد، خوشه‌هایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شده‌اند و دائم ‏در حال حرکتند. شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشه‌ها به ‏دما ‏بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعه‌هایی از مولکولهای آب که بسرعت در حرکت‌اند، ‏کند می‌شوند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شده‌ای را ‏بوجود می‌آورند. این ساختمان گسترده‌تر موجب می‌شود که تراکم یخ کمتر از آب ‏اشد.
‏ذوب شدن یخ در حدود 15% انرژی پیوند‌های هیدروژنی را می‌شکند و این ‏امر سبب فرو ریختن ساختار می‌شود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.
‏چرا نقطه جوش آب بالا است؟