پیوند کووالانسی

حالت پیوند در بیشتر ترکیب ها، رفتاری بین حالت کووالانسی خالص و یونی خالص دارد. یکی از روش های بررسی خصلت بینابینی پیوند ها، به اندازه تغییر شکل یون استوار است. عقیده بر این است که کاتیون مثبت، ابر الکترونی آنیون منفی را جذب می کند و آن را از شکل کروی و متقارن خود خارج می سازد. این تغییر شکل، غلظت ابر الکترونی بین کاتیون و آنیون را در پیوند افزایش می دهد و خصلت کووالانسی جزئی در آن ایجاد می کند.

هنگامی که این تغییر شکل خیلی زیاد باشد، خصلت کووالانسی، خصلت غالب در پیوند خواهد بود. میزان تغییر شکل آنیون با کوچک تر شدن اندازه کاتیون، بزرگ تر شدن اندازه آنیون و افزایش تعداد بارهای مثبت و منفی این دو یون بستگی مستقیم دارد.

در آزمایش زیر با کلیک روی Molecule view می توانید نمای سه بعدی مولکول های پیشنهادی را با حرکت دادن ماوس بر روی مولکول مشاهده نماید و همچنین با کلیک روی Reactions، واکنش های مربوط به دو مولکول انتخاب شده را مورد بررسی قرار دهید.

آشنایی با مفاهیم :

پیوند کووالانسی غیر قطبی :

پیوندی است که در آن الکترون های پیوندی بین دو اتم همنام سازنده مولکول به طور مساوی پخش شده اند. مثل: H - H

پیوند کووالانسی قطبی :

پیوندی است که به دلیل تسهیم نامساوی الکترون های پیوندی بین دو اتم غیر همنام سازنده ی آن، بارهای جزئی ایجاد می شود. مثل: H - Cl

خصلت یونی جزئی :

کمیتی است بر حسب درصد که سهم قطبی بودن یک پیوند کووالانسی را نسبت به قطبی بودن آن، برای هنگامی که کاملاً یونی باشد بیان می کند.

H - Bonding یا پیوند هیدروژنی

هیدروژن ساده ترین عنصر شناخته شده برای انسان است. هر اتم هیدروژن تنها یك پروتون و یك نوترون دارد. هیدروژن عنصری بی رنگ، بی بو، غیر فلز، یک ظرفیتی و گازی دو اتمی، با خاصیت شعله وری فوق العاده بالا است.

هیدروژن در ترکیب بیش از 90 درصد اتم ها وجود دارد. این عنصر در ستاره ها و فرآیند های هم جوشی ستاره ای نیز یافت می شود و نقش مهمی در واکنش پروتون - پروتون و سیکل های کربن - نیتروژن ایفا می کند. هیدروژن که دارای میزان زیادی انرژی است توسط ترکیبات هیدروژن از هلیم تولید می شود.

منابع هیدروژن:

منابع اصلی هیدروژن موارد زیر هستند:

بخارهای حاصل از سوختن کربن، تجزیه هیدروکربن ها توسط گرما، واکنش های سدیم، هیدروکسید پتاسیم با آلومینیوم، الکترولیز آب یا جانشینی اسید توسط فلزات.

هیدروژن فراوان ترین عنصر در جهان است به طوری که ??? جرم مواد طبیعی از این عنصر ساخته شده و بیش از ??? اتم ‌های تشکیل دهنده آن ها اتم های هیدروژن است.

جاذبه بین مولکولی دربرخی از ترکیبات هیدروژن‌دار به طور غیرعادی قوی است. این جاذبه در ترکیباتی مشاهده می‌ شود که در آن ها بین هیدروژن و عناصری که اندازه کوچک و الکترونگاتیویته زیاد دارند پیوند برقرار می گردد و این مشاهده دانشمندان را بر آن داشت تا نوع دیگری از انرژی بین ملکولی را با نام پیوند هیدروژنی شناسایی و تبیین کنند.

پیوند هیدروژنی بین مولکول های یک نوع ماده و مولکول های دو ماده متفاوت که توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی را دارند برقرار می‌شود. اندک بار مثبت اتم هیدروژن باعث جاذبه بین این اتم و اتم های با الکترونگاتیوی بالا مثل فلور ,اکسیژن و نیتروژن می شود.

وقتی اتم هایی با الکترونگاتیوی بالا با هیدروژن پیوند برقرار می کنند، جا به جا شدن یک جفت الکترون به سمت عنصر بسیار الکترونگاتیو نیتروژن، اکسیژن یا فلوئور موجب می‌ شود که این اتم ها دارای بار منفی جزئی شوند. جاذبه ای که بین بار منفی یک اتم الکترونگاتیو از یک ملکول با بار مثبت هیدروژن ملکول مجاور بدست می آید را پیوند هیدروژنی می نامند. در این صورت پیوند هیدروژنی پلی است میان دو اتم شدیدا الکترونگاتیو با با افزایش الکترونگاتیوی اتم متصل به هیدروژن پیوند هیدروژنی قوی تر می شود.

پ

بین مولکول های H- F پیوند هیدروژنی قوی تر است تا مولکول های NH₃ ، چون الکترونگاتیوی اتم F نسبت به اتم N بیشتر می باشد. در ترکیب های معدنی تنها در چهار ترکیب H₂O₂ , NH₃ , H₂O , HF پیوند هیدروژنی بوجود می آید و در ترکیب های آلی میان الکل ها ، کربوکسیلیک اسیدها ، فنول ها و آمین ها پیوند هیدروژنی بوجود می آید.

یک اتم هیدروژن که از طرفی به طور کووالانسی با یکی از اتم های الکترونگاتیو و از طرف دیگر به طور الکترواستاتیکی (جاذبه مثبت به منفی) با اتم الکترونگاتیو دیگر پیوند یافته است. استحکام پیوند هیدروژنی یک‌ دهم تا یک ‌پنجاهم قدرت یک پیوند کوالانسی متوسط است. اگرچه پیوندهای هیدروژنی ضعیف تر از پیوندهای کووالانسی است اما در میان نیروهای بین مولکولی قوی ترین آن ها به شمار می ‌رود. در تصویر زیر می توانید پیوند هیدروژنی در آب را مشاهده نمایید.

ساده ترین و بهترین مثال از پیوند هیدروژنی در بین مولکول ها، آب است خواص غیر عادی آب در خیلی موارد به خاطر وجود پیوند هیدروژنی در آب است. به عنوان مثال نقطه ی ذوب و انجماد آب، شناوری یخ روی آب. یخ روی آب شناور می ‌ماند زیرا به هنگام انجماد ، منبسط می ‌شود سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکول‌ های آب است

پیوند هیدروژنی پیوند قوی بین مولکولی

  

 

	نمونه	قدرت پيوند	توصيف
	ملکول يد	قوي	دو اتم با هم الکترون به اشتراک مي گذارند و ملکول مي سازند	کووالانسي
	نمک طعام	قوي	يون هاي با بار مخالف هم را جذب مي کنند	يوني

 

 

پيوند هيدروژني، جاذبه دوقطبي-دوقطبي بسيار قوي بين هيدروژن ( کوچکترين اتم) متصل شده به فلوئور، اکسيژن، يا نيتروژن ( کوچکترين و الکترونگاتيو ترين اتم ها) و زوج الکترون ناپيوندي ملکول هاي مشابه است. اين نوع پيوند، يک پيوند بين ملکولي است که از همه پيوند هاي بين ملکولي قوي تر است . اما در مقايسه با پيوندهاي کووالانسي (بين اتم ها) و يوني ( بين يون ها) پيوندي ضعيف است

 

 

شکل زیر مجموعه اي از ملکول هاي آب با پيوند هيدروژني را نشان می دهد.

 

 

پيوند هيدروژني در فلوئوريدريک اسيد، اين ماده در فاز بخار به صورت 6 تايي وجود دارد.

 

 

نقطه جوش آب، هيدروژن فلوئوريد و آمونياک به دليل وجود پيوند هيدروژني از هم گروههاي خود نه تنها کمتر نيست بلکه بالاتر است. در واقع به دليل اينکه اين اتمها از هم گروه هاي خود کوچکتر هستند. انتظار مي رفته است که نيروهاي واندروالس ضعيف تري بين ملکول هاي آن ها باشد و نقطه جوش پايين تري داشته باشند، اما به دليل پيوند هيدروژني اين موضوع اتفاق نيافتاده است.

 

نیروی لاندن

در بين ملکول ها يا اتم هاي ناقطبي ، در يک لحظه احتمال دارد که ابر الکتروني به يک طرف اتم يا ملکول جابه جا شود. در نتيجه قطبيت لحظه اي ايجاد مي شود. اين ملکول يا اتم قطبي شده به نوبه خود اتم يا ملکول همسايه را قطبي ميکند. بدين نحو تمامي ملکولها يا اتمها به يکديگر متصل مي شوند. جامد بودن يد و مايع شدن ملکولهاي گازهاي ناقطبي بدين نحد توجيه مي شود. به اين نيروي جاذبه نيروي جاذبه لاندن مي گويند.

 

 

 

نیروهای بین مولکولی دو قطبی-دو قطبی و نیروی واندروالسی

در اين شکل ملکول کلريدريک اسيد را مي بينيد که دوقطبي است و روي اتم کار تراکم الکتروني وجود دارد. اگر يک ملکول کلريديريک اسيد در کنار ملکولي مشابه قرار گيرد. بارهاي مثبت و منفي يکديگر را جذب کرده و بين ملکول ها نيروي بين ملکولي دوقطبي- دوقطبي ايجاد مي شود. هرچه اين نيرو بيشتر باشد، نقطه ذوب و جوش بالاتر است .

 

 

اين شکل نمايشگر برهم کنش ملکولهاي کلريدريک اسيد است. ان ها داراي جاذبه و دافعه هستند

 

ملکول هاي قطبي در ميدان الکتريکي جهت گيري مي کنند

 

 

بين ملکول هاي آب که قطبي هستند و يون ها نيز اين جاذبه وجود دارد که سبب حل شدن نمک در آب مي گردد.

به کليه بر هم کنش هاي جاذبه اي بين ملکول-ملکول و يون ملکول، نيروهاي واندروالس مي گويند

نيروهاي واندروالاس با افزايش جرم و حجم ملکول ، افزايش مي يابند.

 

پیوند داتیو ( کووالانسی کئوردینانسی )

اصولاً در تشکيل پيوند داتيو، يا کووالانس کوردينانس، جفت الکترون مورد نياز براي تشکيل پيوند توسط يکي از اتم ها تأمين مي شود. پيوند داتيو با يک فلش نمايش داده مي شود که نشان دهنده تأمين جفت الکترون توسط اتم دهنده است.

 

وقتي اسيد کلريدريک اتم هيدروژن را از دست بدهد يک پروتون حاصل مي شود. اين کاتيون فاقد هر الکترون است. با پذيرفتن جفت الکترون آمونياک، يون آمونيوم حاصل مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فيلم تشکيل پيوند داتيو را دانلود کنيد و ببينيد

 

بور نيز داراي يک اربيتال خالي است و با پذيرفتن جفت الکترون آمونياک، يک ترکيب جديد حاصل مي شود

 

 

 

پيوند يگانه ازن، در واقع يک پيوند داتيو است. در صورتيکه نياز نباشد. از فلش استفاده نمي کنيم. زيرا پيوند داتيو بعد از تشکيل همان خصوصيات يک پيوند کووالانس معمولي را دارد.

 

يک ترکيب ديمر (دو تايي) در اثر وجود پيوند داتيو از آلومنيوم کلرايد داريم

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

در ملکول مونوکسيد کربن يک پيوند داتيو داريم.

 

 

                                        

                                   

 

نگاهی دیگر به پیوندهای یونی(الکترووالانسی) و کووالانسی

ما پیش از این درباره یون ها صحبت کرده ایم. حالا وقتش است که سراغ اصول اولیه یون ها برویم. یون ها اتم هایی هستند که الکترون اضافه یا کمبود الکترون دارند. یک اتم معمولی، در حالت خنثی است. یعنی تعداد الکترون های آن با تعداد پروتون هایش برابر است.

خودتان را جای یک اتم سدیم بگذارید. اگر شما یک اتم سدیم باشید چه کار انجام می دهید؟ شما یازده الکترون دارید و نیاز دارید که عنصر دیگری را که باعث دور شدن الکترون از شما می شود پیدا کنید. کلر را آماده کنید.

کلر یک الکترون را از شما دور کرده و شما را با ده الکترون داخل دو پوسته ی میدان ترک می کند. شما یک اتم خوشحال هستید، اکنون شما یک یون هستید و یک الکترون از دست داده اید.

شما یک یون سدیم هستید (NA+). شما یک الکترون کمتر از عدد اتمی تان دارید.

 

ویژگی های یون:

اکنون شما یک یون سدیم شده اید (⁺NA). اکنون شما ده الکترون دارید. این عدد مشابه نئون (Ne) نیز هست. اما شما نئون نیستید. زمانی که شما یک الکترون را از دست می دهید شما واقعا یک اتم کامل سدیم نیستید. تمام هدف شما به عنوان یک اتم برای تبدیل شدن به یک اتم خوشحال با اوربیتال های پر از الکترون، یک یون بودن است.

حال شما آن پوسته های میدان را پر کرده اید.

شما پایدار هستید. در این وضعیت شما چه کاری انجام می دهید؟ اکنون شما الکترون از دست می دهید شما کاملا از لحاظ الکتریکی جذب کننده هستید.

اتم های باردار دیگر در حال نگاه کردن به شما هستند. همچنین در جستجوی یک شریک خوب هستند. آن جایی است که کلر وارد می شود.

 

الکترووالانس

درباره این کلمه بزرگ نگران نشوید.

الکترووالانس فقط یک کلمه دیگر برای چیزهایی است که الکترون خود را از دست می دهند و به یون تبدیل می شوند.

اگر شما به جدول تناوبی نگاه کنید ممکن است که ببینید تمام عناصری که سمت چپ قرار دارند به یون با بار مثبت و عناصری که در سمت راست قرار دارند به یون با بار منفی تبدیل می شوند.

 

این بدین معنی است که سمت چپ تمایل به مثبت بودن و سمت راست تمایل به منفی بودن دارند. والانس یک مشخصه برای نشان دادن تمایل اتم ها برای ارتباط با دیگر اتم هاست.

 

 

دو نوع پیوند اصلی وجود دارند. کووالانس و الکترووالانس. دانشمندان پیوند یونی را پیوند الکترووالانس نیز می نامند. پیوند یونی، گروه های یون های بارداری هستند که به وسیله نیروی الکتریکی در کنار هم نگه داشته می شوند. دانشمندان این گروه ها را تجمع های های یونی نامیده اند. در حضور یون های دیگر، پیوندهای الکترووالانس بدلیل وجود جاذبه و نیروهای الکتریکی بیرونی ضعیفتر هستند.

 

به عنوان نمونه به سدیم کلراید نگاه کنید. نمک، پیوند قوی ای دارد. تقریبا شکسته شدن پیوندهای یونی آن غیر ممکن است. هر چند اگر شما نمک را در مقداری آب بریزید پیوندهای آن به علت جاذبه الکتریکی آب به سرعت می شکند. حال شما یون های سدیم (⁺Na) و کلراید (^-Cl) دارید. به خاطر داشته باشید به طور نرمال پیوندهای یونی قوی تر هستند اما در آب بسیار ضعیف می باشند.

 

 

پیوندهای شیمیایی

انواع پیوندهای شیمیایی به شرح زیر می باشند:

- پیوند سیگما

- پیوند پای

- پیوند کووالانسی

- پیوند کئوردینانسی

- پیوند فلزی

- پیوند هیدروژنی

در این جا تنها تعدادی از این موارد را توضیح خواهیم داد.

برای دیدن تمام موضوع بر روی ادامه مطلب کلیک کنید.

ادامه نوشته

ebook پیوندهای شیمیایی

عنوان کتاب:	پیوندهای شیمیایی
نویسنده:	ابوالفضل صادقی آرانی
ناشر:	www.azshimi.com
منبع:	shimisad.blogfa.com
زبان:	فارسی
تعداد صفحه:	20
نوع فایل:	PDF
حجم فایل فشرده (KB):	517
لینک فایل فشرده:	دانلود
لینک فایل PDF	دانلود
توضیح: برای بازکردن فایل pdf به نرم افزار Adobe (acrobat) reader نیاز دارید و در صورتی که فایل باز نشد باید این نرم افزار را تهیه و نصب کنید که این نرم افزار معمولا در سی دی مادر برد کامپیوتر یا سی دی راهنمای برخی محصولات که همراه با خرید به شما داده شده است موجود میباشد. و یا میتوانید از بازار تهیه کنید. ویا از سایت Adobe دانلود نمائید.

این کتاب که در مورد پیوندهای شیمیایی نوشته شده بسیار مختصر و جامع در مورد انواع پیوندها نوشته شده که در حجم کم برای مطالعه شما آماده شده که خواندن این مطالب را به کلیه دانش آموزان و علاقمندان شیمی پیشنهاد می کنم.

پیوند یونی(از دیدگاه دیگر)

پیوند یونی جاذبه‌ای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ساختار بلورین به هم نگه می‌دارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.

پیوند یونی جاذبه‌ای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ساختار بلورین به هم نگه می‌دارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.

دید کلی

ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنیون و کاتیون هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفت

ه‌اند و یک بلور بوجود می‌آورند. هر بلور ، به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگهداشته شده است. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد.

پیوند یونی IonicBond

ماهیت یون

وقتی اتم‌ها به یون تبدیل می‌شوند، خواص آنها شدیدا تغییرمیکند. مثلا مجموعه‌ای از مولکولهای برم قرمز است. اما یونهای در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه سدیم شامل اتم‌های سدیم‌ نرم است. خواص فلزی دارد و بر آب به شدت اثر می‌کند. اما یونهای در آب پایدارند.

مجموعه بزرگی از مولکولهای کلر ، گازی سمّی به‌رنگ زرد مایل به سبز است، ولی یونهای کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. وقتی اتم‌ها به صورت یون در می‌آیند، ماهیت آنها آشکارا تغییر می‌کند.

خواص مواد مرکب یونی

• رسانایی الکتریکی :
  رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرارشود، یونها آزادانه به حرکت در می‌آیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یک‌جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یونها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.
  
  
• سختی :
  سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است.
  
  
• شکنندگی :
  مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری ، به ورقه‌های نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود.

گروههای حاوی پیوند یونی

عناصرگروه IA (فلزات قلیایی)

یعنی Li ، Na ، K ، Rb ، Cs ، هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از گازهای نجیب ، (He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe) دارند. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک الکترون از دست بدهند، جزء باقیمانده آرایش الکترونی گاز نجیب متناظر خود را پیدا می‌کند. مثلا ، Li یک الکترون والانس در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب می‌شود که Li ساختار الکترونی He را پیداکند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه پروتون داشته باشد، بار +1 خواهد داشت.

یک اتم باردار مانند یا یک گروه از اتم‌های باردار ، مانند گروه سولفات را یون می‌گویند.

عناصر گروه IIA (فلزات قلیایی خاکی)

هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه mg ، ca ، sr ، ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم‌های هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب می‌شود که دو پروتون در هسته خنثی نشده بماند. پس هر یون بار +2 خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایین‌تر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری می‌خواهد. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آنها را می‌توان به راههای مختلف ترسیم کرد.

پس جدا شدن یک الکترون از یک اتم معین جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکلتر می‌شود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری می‌شود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه می‌دارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های فلزی یک الکترون (گروهIA ) دو الکترون (گروهIIA) و یا سه الکترون (گروهIIIA) به اتم‌های غیر فلزی می‌دهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند.

عناصر گروه VIIA (هالوژنها)

یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار می‌شوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار می‌کند. یونهای منفی پایدار ، از اتم‌هایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید می‌شوند. اینگونه اتم‌ها آنقدر الکترون بدست می‌آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتم‌های عناصر گروه VIIA (هالوژن‌ها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک ، یک الکترون می‌خواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند.

پیوند فلزی

پيوندهاي فلزي

پيوند فلزي: نيروي جاذبه‌اي كه از تأثير متقابل الكترون‌هاي غير مستقر (يعني همان الكترون‌هاي لايه‌ي ظرفيت) و ذره‌هاي مثبت شبكه‌ي بلور فلز به وجود مي‌آيد عامل پيدايش پيوند فلزي مي‌باشد

فلزات به وسيلة رسانايي الكتريكي بالا، جلاي فلزي و چكش‌خواري مشخص مي‌شوند. كدام آرايش پيوندي مي‌تواند پديد آورندة اين خواص باشد؟ فلزات در حالت جامد بلورهايي تشكيل مي‌دهند كه در آنها هر اتم با هشت يا دوازده اتم فلز احاطه شده است.

نظر به اين كه فلزات در تراز بيروني خود فقط 1،2 يا 3 الكترون دارند، اتم هاي آنها با اتم هاي مجاور خود پيوندهاي كووالانسي عادي تشكيل نمي‌دهند و چون اتمهاي يك عنصر نيروي جاذبة يكساني نسبت به الكترونهاي خود دارند، اتم هاي فلز تمايلي به تشكيل يون در بلور فلز ندارند. در اينجا، بلور فلز وقتي تشكيل مي‌شود كه اتمها در كنار يكديگر جمع مي‌شوند و اوربيتال هاي تراز بيروني تمام اتم ها با يكديگر همپوشاني مي‌كنند. در اين حالت الكترون ها مي‌توانند به راحتي از يك اتم به اتم ديگر حركت كنند. در اينجا گفته مي‌شود كه الكترون ها غيرمستقرند زيرا اين الكترونها در يك «مكان» به عنوان بخشي از يك يون يا پيوند كووالانسي معين قرار نگرفته‌اند. اگر يك ميدان الكتريكي خارجي اعمال كنيم، الكترونها در درون فلز به جريان مي‌افتند و جريان الكتريكي به وجود مي‌آيد. الكترونها غيرمستقر به آساني با نور بر هم كنش داشته، جلاي فلزي را به وجود مي‌آورند. وقتي فلزات را با چكش مي‌كوبيم، اتمها تغيير آرايش مي‌دهند و الكترونها نيز در اوربيتالهاي اتمها در مكانهاي جديد جابجا مي‌شوند. الكترونهاي غيرمستقر كه اتمهاي فلزي را به يكديگر متصل نگه مي‌دارند پيوند فلزي را به وجود مي‌آورند.

خواص فلزات با تعداد الكترونهاي بيروني آنها معين مي‌شود. فلزات گروه (IA)1 در هر اتم فقط يك الكترون بيروني دارند. اين فلزات نرم هستند. فلزات گروه(IIA)2 دو الكترون بيروني دارند و در مقايسه با فلزات گروه (IA)1 سخت‌ترند. اما، در فلزات واسطه، الكترونهاي اوربيتالهاي d ممكن است در تشكيل پيوند فلزي شركت كنند. بسياري از اين فلزات بسيار سخت هستند.

عناصر گروه (IIIB) 3 تا (VIB)6 سه تا شش الكترون غيرمستقر دارند. در عناصر گروههاي (VIIB)7 تا (VIIIB)10، تعداد الكتروهاي غيرمستقر همان شش الكترون است زيرا الكترونهاي تراز فرعي d اين عناصر در پيوند فلزي شركت ندارند. تعداد الكترونهاي غيرمستقر به ازاي هر اتم با فلزات گروههاي (IB)11 و (IIB)12 رو به نقصان مي‌گذارد. گروههاي (IIIA)13 تا (VIIIA)18، نافلزند و از خواص فلزي آنها به سرعت كاسته مي‌شود.

پيوند فلزي قوي در فلزات ساختماني مانند آهن، كروم و نيكل، اين فلزات را سخت و محكم ساخته است. به طوركلي، عناصر واسطه، سخت‌ترين و محكمترين عناصر هستند. بعضي از فلزات كه الكترونهاي غيرمستقر كمتري دارند را مي‌توان با ساير فلزات تركيب كرد و آلياژ تشكيل داد و به اين ترتيب باعث استحكام فلز شد. خواص اين آلياژها از خواص عناصر خالص سازندة آلياژ متفاوت است.

پیوند داتیو

پيوند داتيو (كووالانسي كوئوردينانس)

 كلمه‌ي داتيو به زبان يوناني يعني بخشنده اين پيوند زماني تشكيل مي‌شود كه يك اتم داراي زوج الكترون تنها و اتم ديگر اوربيتال خالي داشته باشد.

پیوند داتیو

شرط تشکیل پیوند داتیو:در تشکیل پیوند داتیو باید اتمی که الکترون به اشتراک می‌گذارد، در آخرین لایه ، حداقل یک جفت الکترون غیر پیوندی داشته باشد و اتم دیگر نیز حداقل دارای یک اوربیتال خالی در آخرین لایه باشد ).اوربيتال: فضايي است كه احتمال حضور بيشترين الكترون را داشته باشد .) 

اتم نیتروژن با سه اتم هیدروژن ، پیوند کووالانسی معمولی تشکیل می‌دهد و به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر می‌رسد. پس از این عمل ، برای نیتروژن یک جفت الکترون غیر پیوندی باقی می‌ماند که می‌تواند آن را بصورت داتیو در اختیار اتمهایی که به آن نیاز دارند، قرار دهد. از سوی دیگر ، اتم هیدروژن که یک  الکترون در اوربیتال آن موجود است، هر گاه این الکترون را از دست بدهد، به یون H⁺تبدیل می‌شود که اوربیتال 1S آن خالی است.حال هرگاه این یون به مولکول آمونیاک نزدیک شود، با آن پیوند داتیو برقرار می‌کند و خود را به آرایش الکترونی گاز بی‌اثر می‌رساند  (NH₄⁺) این مجموعه که یون آمونیوم نامیده می‌شود، در بسیاری از ترکیبات مانند کلرید آمونیومNH₄Cl) ) و هیدروکسید آمونیوم(NH₄OH) وجود دارد.
اندازه گیری‌های انجام شده نشان می‌دهد که انرژی و طول هر چهار پیوند نیتروژن _ هیدروژن در یون آمونیوم کاملا یکسان است. این امر منطقی نیز به نظر می‌رسد، زیرا پیوند داتیو نیز مانند پیوند کووالانسی معمولی یک جفت الکترون است که بین هسته اتم نیتروژن و هسته اتم هیدروژن قرار گرفته استکلرید آلومینیوم نیز با یون Cl^- ترکیب می‌شود و یون AlCl ₄^- تولید می‌کند که در آن هر چهار پیوند AL - Cl از نظر طول و انرژی یکسان هستند.         

پیوند کووالانسی

پيوند كووالانسي

میلیون‌ها ماده مركب  شناخته شده است كه فقط از غیر فلزات ترکیب یافته‌اند. این مواد مرکب فقط شامل عناصری هستند که در هر اتم 4، 5 ،6 يا 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.

يكي ديگر از راه ‌هايي كه يك اتم مي‌تواند به آرايش الكتروني پايدار برسد، اين است كه با يك يا چند اتم ديگر الكترون به اشتراك بگذارد. هنگامي كه دو اتم الكترون به اشتراك مي‌گذارند، نيروي جاذبه‌اي بين آنها بوجود مي‌آيد كه سبب به هم پيوستن آن دو اتم به يكديگر مي‌شود و اين نيروي جاذبه به پيوند كووالانسي نام دارد.     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.                                                                                                     

  شرط تشکیل پیوند کوولانسی: لازمه تشکیل پیوند کوولانسی بین دو اتم ، این است که هر یک از دو اتم در آخرین تراز انرژی خود لااقل یک اوربیتال نیمه پر داشته باشند.

انواع پیوند کووالانسی

الف- پیوند یگانه 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.      H ― H , H : H                   پیوند یگانه
این جفت الکترون پیوندی متعلق به کل مولکول هیدروژن است و به آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب هلیم می‌رسد. هراتم  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.

ب- 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 نا 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.  :Ö=C=Ö:      پیوند دو گانه  ،    پیوند سه گانه   ،  چهار پيوند كربن كه يك پيوند سه گانه  و يك پيوند يگانه تشكيل داده ااست.

پیوند یونی

پیوند یونی

1- پيوند يوني: نيروي جاذبه قويي است كه بين يون‌هاي با بار مخالف وجود دارد. اين پيوند نتيجه‌ي انتقال الكترون از اتم فلز به اتم نافلز است. پيوند يوني را پيوند الكترووالانسي نيز مي‌نامند. ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی آنيون وكاتيون هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند و یک بلور بوجود می‌آورند. هر بلور ، به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگه داشته شده است.  فرمول شيميايي یک ترکیب یونی نشانه ساده ‌ترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد.

خواص تركيب هاي یونی

الف- رسانایی الکتریکی :
رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و ميدان الكتريكي برقرارشود، یون ها آزادانه به حرکت در می‌آیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یک‌جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یونها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.

ب- سختی :
سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است.

ج- شکنندگی :
مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری ، به ورقه‌های نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود.

گروههای حاوی پیوند یونی

پس از جدا شدن یک الکترون از یک  اتم معین ، جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکل تر می‌شود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری می‌شود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه می‌دارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل می‌شوند که اتم‌های فلزی یک الکترون گروه(IA )  ،  دو الکترون گروهIIA) ) و یا سه الکترون گروه (IIIA) به اتم‌های غیر فلزی می‌دهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند.

a- عناصرگروه( IA )  فلزات قليايي Li    :  ، Na ، K ، Rb ، Cs ، هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از گازهای نجیب  (He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe  ) دارند. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک الكترون از دست بدهند، جزء باقیمانده  آرايش الكتروني گاز نجیب متناظر خود را پیدا می‌کند. مثلا ،    Li  یک الکترون والانس در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب می‌شود که Li ساختار الکترونی He را پیداکند. یک اتم  Li که فقط دو الکترون و سه الكترون داشته باشد، بار+ 1 خواهد داشت.

b- عناصر گرو(IIA)   فلزات قليايي خاكي :  هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه Mg ، Ca ، Sr ، Ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتم‌های هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب می‌شود که دو پروتون در هسته خنثی نشده بماند. پس هر یون بار + 2خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایین‌تر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری می‌خواهد.

C- عناصر گروه( VIIA) هالوژنها

یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار می‌شوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار می‌کند. یونهای منفی پایدار ، از اتم‌هایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید می‌شوند. این گونه اتم‌ها آنقدر الکترون بدست می‌آورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتم‌های عناصر گروه VIIA (هالوژن‌ها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک ، یک الکترون می‌خواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند.

اگر اتم‌های F ، Cl ، Br ، I هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یونهای حاصل یعنی F^-، Cl^-، Br وI^-  به ترتیب آرایش الکترونی گازهای نجیب  (Ne ، Ar ، Kr ، Xe  ) را خواهند داشت.

d- عناصر گروه (VIA) گروه اکسیژن

اتم عناصر (VIA) برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هر اتم ، سبب تولید آنيون (يون دو بارمنفي) می‌شود.

 بطور خلاصه غیرفلزات یک ، دو ، یا سه الکترون از فلزات می‌گیرند و یون منفی ایجاد می‌کنند.این یون های منفی همگی الکترون های والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند.