پیوند شیمیایی

همه تعاملات منجر به اتحاد ذرات شیمیایی(اتم ها، مولکول ها، یون ها و غیره) به مواد به پیوندهای شیمیایی و پیوندهای بین مولکولی (برهم کنش های بین مولکولی) تقسیم می شوند.

پیوندهای شیمیایی - پیوند مستقیم بین اتم ها. پیوندهای یونی، کووالانسی و فلزی وجود دارد.

پیوندهای بین مولکولی- اتصالات بین مولکول ها اینها پیوندهای هیدروژنی، پیوندهای یون-دوقطبی (به دلیل تشکیل این پیوند، به عنوان مثال، تشکیل پوسته هیدراتاسیون یون ها رخ می دهد)، دوقطبی-دو قطبی (به دلیل تشکیل این پیوند، مولکول های مواد قطبی با هم ترکیب می شوند. به عنوان مثال در استون مایع) و غیره.

پیوند یونی- یک پیوند شیمیایی که به دلیل جاذبه الکترواستاتیکی یون های دارای بار مخالف ایجاد می شود. در ترکیبات دوتایی (ترکیبات دو عنصر)، زمانی تشکیل می‌شود که اندازه اتم‌های پیوند خورده با یکدیگر بسیار متفاوت باشد: برخی از اتم‌ها بزرگ هستند، برخی دیگر کوچک هستند - یعنی برخی از اتم‌ها به راحتی الکترون را از دست می‌دهند، در حالی که برخی دیگر تمایل دارند آنها را بپذیرید (معمولاً اینها اتمهای عناصر تشکیل دهنده هستند فلزات معمولیو اتم های عناصری که نافلزهای معمولی را تشکیل می دهند). الکترونگاتیوی چنین اتمی نیز بسیار متفاوت است.
پیوند یونی غیر جهت دار و غیر اشباع است.

پیوند کووالانسی- یک پیوند شیمیایی که به دلیل تشکیل یک جفت الکترون مشترک ایجاد می شود. یک پیوند کووالانسی بین اتم های کوچک با شعاع یکسان یا مشابه تشکیل می شود. پيش نياز- وجود الکترون های جفت نشده در هر دو اتم پیوندی (مکانیسم تبادل) یا یک جفت تنها در یک اتم و یک اوربیتال آزاد در اتم دیگر (مکانیسم دهنده-گیرنده):

آ)	H· + ·H H:H	H-H	H 2	(یک جفت الکترون مشترک؛ H تک ظرفیتی است).
ب)		NN	N 2	(سه جفت الکترون مشترک؛ N سه ظرفیتی است).
V)		H-F	HF	(یک جفت الکترون مشترک؛ H و F تک ظرفیتی هستند).
ز)			NH4+	(چهار جفت الکترون مشترک؛ N چهار ظرفیتی است)

بر اساس تعداد جفت الکترون های مشترک، پیوندهای کووالانسی به دو دسته تقسیم می شوند
• ساده (تک)- یک جفت الکترون،
• دو برابر- دو جفت الکترون،
• سه برابر می شود- سه جفت الکترون

پیوندهای دوگانه و سه گانه را پیوندهای چندگانه می گویند.

با توجه به توزیع چگالی الکترون بین اتم های پیوند، یک پیوند کووالانسی به تقسیم می شود غیر قطبیو قطبی. یک پیوند غیر قطبی بین اتم های یکسان تشکیل می شود، یک پیوند قطبی - بین اتم های مختلف.

الکترونگاتیوی- اندازه گیری توانایی یک اتم در یک ماده برای جذب جفت الکترون های مشترک.
جفت‌های الکترونی پیوندهای قطبی به سمت عناصر الکترونگاتیو بیشتری منتقل می‌شوند. به خود جابجایی جفت های الکترون، قطبش پیوند می گویند. بارهای جزئی (زیاد) تشکیل شده در هنگام پلاریزاسیون + و - تعیین می شوند، به عنوان مثال: .

بر اساس ماهیت همپوشانی ابرهای الکترونی ("اوربیتال")، یک پیوند کووالانسی به پیوند - و - پیوند تقسیم می شود.
- یک پیوند به دلیل همپوشانی مستقیم ابرهای الکترونی (در امتداد خط مستقیم که هسته‌های اتم را به هم متصل می‌کند)، - پیوندی به دلیل همپوشانی جانبی (در دو طرف صفحه‌ای که هسته‌های اتمی در آن قرار دارند) تشکیل می‌شود.

پیوند کووالانسی جهت دار و اشباع پذیر و همچنین قطبی شدن است.
مدل هیبریداسیون برای توضیح و پیش بینی جهت متقابل پیوندهای کووالانسی استفاده می شود.

هیبریداسیون اوربیتال های اتمی و ابرهای الکترونی- هم ترازی فرضی اوربیتال های اتمی در انرژی، و شکل ابرهای الکترونی زمانی که یک اتم پیوندهای کووالانسی تشکیل می دهد.
سه نوع رایج هیبریداسیون عبارتند از: sp-, sp 2 و sp 3-هیبریداسیون مثلا:
spهیبریداسیون - در مولکول های C 2 H 2 ، BeH 2 ، CO 2 (ساختار خطی).
sp 2-هیبریداسیون - در مولکول های C 2 H 4 ، C 6 H 6 ، BF 3 (شکل مثلثی مسطح)؛
sp 3-هیبریداسیون - در مولکول های CCl 4، SiH 4، CH 4 (شکل چهار وجهی). NH 3 (شکل هرمی)؛ H 2 O (شکل زاویه ای).

اتصال فلزی- یک پیوند شیمیایی که از اشتراک الکترون‌های ظرفیت همه اتم‌های یک کریستال فلزی ایجاد می‌شود. در نتیجه یک ابر الکترونی از کریستال تشکیل می شود که به راحتی تحت تأثیر آن حرکت می کند ولتاژ الکتریکی- از این رو رسانایی الکتریکی بالای فلزات.
پیوند فلزی زمانی تشکیل می‌شود که اتم‌هایی که به هم متصل می‌شوند بزرگ باشند و بنابراین تمایل به ترک الکترون دارند. مواد ساده با پیوند فلزی فلزات هستند (Na، Ba، Al، Cu، Au و غیره)، مواد پیچیده ترکیبات بین فلزی هستند (AlCr 2، Ca 2 Cu، Cu 5 Zn 8، و غیره).
پیوند فلزی جهت یا اشباع ندارد. همچنین در مذاب های فلزی حفظ می شود.

پیوند هیدروژنی - یک پیوند بین مولکولی که به دلیل پذیرش جزئی یک جفت الکترون از یک اتم بسیار الکترونگاتیو توسط یک اتم هیدروژن با بار جزئی مثبت زیاد تشکیل شده است. این در مواردی تشکیل می شود که یک مولکول حاوی یک اتم با یک جفت الکترون تنها و الکترونگاتیوی بالا (F, O, N) است و دیگری حاوی یک اتم هیدروژن است که توسط یک پیوند بسیار قطبی به یکی از این اتم ها متصل شده است. نمونه هایی از پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی:

H—O—H OH 2، H—O—H NH 3، H—O—H F—H، H—F H—F.

پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی در مولکول های پلی پپتیدها، اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و غیره وجود دارد.

معیار قدرت هر پیوند، انرژی پیوند است.
انرژی ارتباطی- انرژی لازم برای شکستن پیوند شیمیایی معین در 1 مول از یک ماده. واحد اندازه گیری 1 کیلوژول بر مول است.

انرژی پیوندهای یونی و کووالانسی از یک ردیف است، انرژی پیوندهای هیدروژنی یک مرتبه قدر کمتر است.

انرژی یک پیوند کووالانسی به اندازه اتمهای پیوند (طول پیوند) و به تعدد پیوند بستگی دارد. هرچه اتم ها کوچکتر و تعدد پیوند بیشتر باشد، انرژی آن بیشتر است.

انرژی پیوند یونی به اندازه یونها و بارهای آنها بستگی دارد. هر چه یون ها کوچکتر و بار آنها بیشتر باشد، انرژی اتصال بیشتر است.

ساختار ماده

با توجه به نوع ساختار، تمام مواد به دو دسته تقسیم می شوند مولکولیو غیر مولکولی. در میان مواد آلیمواد مولکولی غالب هستند؛ در بین مواد معدنی، مواد غیر مولکولی غالب هستند.

بر اساس نوع پیوند شیمیایی، مواد به مواد دارای پیوند کووالانسی، مواد با پیوندهای یونی(مواد یونی) و مواد دارای پیوندهای فلزی (فلزات).

مواد با پیوند کووالانسی می توانند مولکولی یا غیر مولکولی باشند. این به طور قابل توجهی بر خواص فیزیکی آنها تأثیر می گذارد.

مواد مولکولی متشکل از مولکول هایی هستند که توسط پیوندهای بین مولکولی ضعیف به یکدیگر متصل می شوند که عبارتند از: H 2، O 2، N 2، Cl 2، Br 2، S 8، P 4 و موارد دیگر. مواد ساده; CO 2 ، SO 2 ، N 2 O 5 ، H 2 O ، HCl ، HF ، NH 3 ، CH 4 ، C 2 H 5 OH ، پلیمرهای آلی و بسیاری از مواد دیگر. این مواد استحکام بالایی ندارند، دارند دمای پایینذوب و جوشیدن، انجام ندهید برقبرخی از آنها در آب یا حلال های دیگر محلول هستند.

مواد غیر مولکولی با پیوند کووالانسی یا مواد اتمی (الماس، گرافیت، Si، SiO 2، SiC و غیره) بلورهای بسیار قوی تشکیل می دهند (به استثنای گرافیت لایه ای)، در آب و سایر حلال ها نامحلول هستند، ذوب بالایی دارند و نقاط جوش، اکثر آنها جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند (به جز گرافیت، که رسانای الکتریکی است، و نیمه هادی ها - سیلیکون، ژرمانیوم و غیره)

تمام مواد یونی به طور طبیعی غیر مولکولی هستند. اینها مواد جامد و نسوز، محلول ها و مذاب هایی هستند که جریان الکتریکی را هدایت می کنند. بسیاری از آنها در آب محلول هستند. لازم به ذکر است که در مواد یونی که بلورهای آنها از یونهای پیچیده تشکیل شده است پیوندهای کووالانسی نیز وجود دارد، به عنوان مثال: (Na +) 2 (SO 4 2-)، (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-) و غیره اتم هایی که یون های پیچیده را می سازند با پیوندهای کووالانسی به هم متصل می شوند.

فلزات (مواد دارای پیوندهای فلزی)از نظر خواص فیزیکی بسیار متنوع هستند. در میان آنها فلزات مایع (Hg)، بسیار نرم (Na, K) و بسیار سخت (W, Nb) وجود دارد.

مشخصه مشخصات فیزیکیفلزات عبارتند از رسانایی الکتریکی بالای آنها (بر خلاف نیمه هادی ها، با افزایش دما کاهش می یابد)، ظرفیت گرمایی بالا و شکل پذیری (برای فلزات خالص).

در حالت جامد، تقریباً همه مواد از کریستال تشکیل شده اند. بر اساس نوع ساختار و نوع پیوند شیمیایی، کریستال ها («شبکه های کریستالی») به دو دسته تقسیم می شوند. اتمی(کریستال ها نه مواد مولکولیبا پیوند کووالانسی) یونی(بلورهای مواد یونی)، مولکولی(بلورهای مواد مولکولی با پیوند کووالانسی) و فلز(بلورهای مواد با پیوند فلزی).

وظایف و آزمایشات با موضوع "موضوع 10. "پیوند شیمیایی. ساختار ماده."

• انواع پیوندهای شیمیایی - ساختار ماده درجه 8-9

  درس: 2 تکلیف: 9 تست: 1

• تکالیف: 9 تست: 1

پس از کار بر روی این موضوع، باید مفاهیم زیر را درک کنید: پیوند شیمیایی، پیوند بین مولکولی، پیوند یونی، پیوند کووالانسی، پیوند فلزی، پیوند هیدروژنی، اتصال ساده، پیوند دوگانه، پیوند سه گانه، پیوندهای متعدد، پیوند غیر قطبی، پیوند قطبی، الکترونگاتیوی، قطبش پیوند، - و - پیوند، هیبریداسیون اوربیتال های اتمی، انرژی پیوند.

شما باید طبقه بندی مواد را بر اساس نوع ساختار، نوع پیوند شیمیایی، وابستگی خواص مواد ساده و پیچیده به نوع پیوند شیمیایی و نوع آن بدانید. شبکه کریستالی".

شما باید بتوانید: تعیین نوع پیوند شیمیایی در یک ماده، نوع هیبریداسیون، ترسیم نمودارهای تشکیل پیوند، استفاده از مفهوم الکترونگاتیوی، تعدادی الکترونگاتیوی. بدانید الکترونگاتیوی چگونه تغییر می کند عناصر شیمیایییک دوره، و یک گروه برای تعیین قطبیت یک پیوند کووالانسی.

بعد از اینکه مطمئن شدید همه چیزهایی را که نیاز دارید یاد گرفته اید، به تکمیل کارها بروید. برای شما آرزوی موفقیت داریم.

خواندن توصیه می شود:

• O. S. Gabrielyan، G. G. Lysova. شیمی پایه یازدهم. M.، Bustard، 2002.
• G. E. Rudzitis، F. G. Feldman. شیمی پایه یازدهم. م.، آموزش و پرورش، 1380.

4. ماهیت و انواع پیوندهای شیمیایی. پیوند کووالانسی

کاربرد. ساختار فضایی مولکول ها

هر مولکول (به عنوان مثال، CO 2، H 2 O، NH 3) یا یون مولکولی (به عنوان مثال، CO 3 2-، H 3 O +، NH 4 +) دارای یک ترکیب کیفی و کمی و همچنین ساختار ( هندسه). هندسه مولکولیبه دلیل ثابت تشکیل شده است موقعیت نسبیاتم ها و مقادیر زاویه پیوند

زاویه پیوند، زاویه بین خطوط مستقیم خیالی است که از هسته اتم های با پیوند شیمیایی عبور می کنند. همچنین می توان گفت که زاویه بین دو خط پیوندی است که دارای یک اتم مشترک هستند.

خط پیوند، خطی است که هسته دو اتم با پیوند شیمیایی را به هم متصل می کند.

فقط در مورد مولکول های دو اتمی (H 2، Cl 2، و غیره) سؤال از هندسه آنها مطرح نمی شود - آنها همیشه خطی هستند، یعنی. هسته اتم ها در یک خط مستقیم قرار دارند. ساختار بیشتر مولکول های پیچیدهممکن است متفاوت باشد اشکال هندسی، مثلا:

• مولکول ها و یون های سه اتمی از نوع AX 2 (H 2 O , CO 2 , BeCl 2 )

• مولکول ها و یون های چهار اتمی از نوع AX 3 (NH 3، BF 3، PCl 3، H 3 O +، SO 3) یا A 4 (P 4، As 4)

• مولکول ها و یون های پنج اتمی از نوع AX 4 (CH 4، XeF 4، GeCl 4)

ذرات و بیشتر وجود دارد ساختار پیچیده(هشت وجهی، دو هرم مثلثی، شش ضلعی منتظم تخت). علاوه بر این، مولکول ها و یون ها می توانند شکل یک چهار وجهی تحریف شده، یک مثلث نامنظم را داشته باشند. در مولکول های ساختار زاویه ای، مقادیر α می تواند متفاوت باشد (90 درجه، 109 درجه، 120 درجه).

ساختار مولکول ها به صورت تجربی با استفاده از روش های فیزیکی مختلف به طور قابل اعتماد ایجاد می شود. برای توضیح دلایل تشکیل یک ساختار خاص و پیش‌بینی هندسه مولکول‌ها، مدل‌های نظری مختلفی ارائه شده است. ساده ترین آنها مدل دفع جفت الکترون ظرفیت (مدل OVEP) و مدل هیبریداسیون اوربیتال های اتمی ظرفیت (مدل GVAO) هستند.

اساس همه (از جمله دو مورد ذکر شده) مدل های نظریکه ساختار مولکول ها را به شرح زیر توضیح می دهد: حالت پایدار یک مولکول (یون) مطابق با موارد زیر است. آرایش فضاییهسته های اتمی، که در آن دافعه متقابل الکترون ها در لایه ظرفیت حداقل خواهد بود.

این امر دافعه الکترون‌هایی را که هم در تشکیل پیوند شیمیایی (الکترون‌های پیوندی) شرکت می‌کنند و هم آن‌هایی که شرکت نمی‌کنند (جفت‌های تک الکترون) را در نظر می‌گیرد. در نظر گرفته شده است که اوربیتال یک جفت الکترون پیوندی به طور فشرده بین دو اتم متمرکز است و بنابراین فضای کمتری را نسبت به اوربیتال یک جفت الکترون تنها اشغال می کند. به همین دلیل، اثر دافعه یک جفت الکترون غیرپیوندی (تنها) و تأثیر آن بر زوایای پیوند بیشتر از یک جفت پیوندی است.

مدل OVEP این نظریه مبتنی بر اصول اساسی زیر است (به روشی ساده بیان شده است):

• هندسه مولکول فقط با پیوند σ (اما نه π-) تعیین می شود.
• زوایای بین پیوندها به تعداد جفت الکترون های تنها در اتم مرکزی بستگی دارد.

این مفاد باید با هم در نظر گرفته شوند، زیرا هم الکترون های یک پیوند شیمیایی و هم جفت های تک الکترون یکدیگر را دفع می کنند، که در نهایت منجر به تشکیل ساختار مولکولی می شود که در آن این دافعه حداقل است.

اجازه دهید هندسه برخی از مولکول ها و یون ها را از دیدگاه روش OVEP در نظر بگیریم. الکترون های یک پیوند σ با دو نقطه (:)، جفت الکترون های تنها با یک نماد معمولی ( یا ) یا یک خط تیره نشان داده می شوند.

بیایید با مولکول پنج اتمی متان CH 4 شروع کنیم. در این حالت، اتم مرکزی (این کربن) به طور کامل آن را تخلیه کرده است احتمالات ظرفیتو شامل جفت های تکی الکترون های ظرفیتی نیست، یعنی. هر چهار الکترون ظرفیتی چهار پیوند σ را تشکیل می دهند. الکترون های پیوند σ چگونه باید نسبت به یکدیگر قرار گیرند تا دافعه بین آنها حداقل باشد؟ بدیهی است که در زاویه 109 درجه، یعنی. در امتداد خطوطی که به راس یک چهار وجهی خیالی هدایت می شوند که در مرکز آن یک اتم کربن قرار دارد. در این حالت، الکترون‌هایی که در تشکیل پیوند شرکت می‌کنند تا حد امکان از یکدیگر دور هستند (برای پیکربندی مربع، فاصله بین این الکترون‌های پیوند بیشتر و دافعه بین الکترون کمتر است). به همین دلیل، مولکول متان، و همچنین مولکول های CCl 4، CBr 4، CF 4، شکل یک چهار وجهی منظم دارند (می گویند ساختار چهار وجهی دارند):

کاتیون آمونیوم NH + 4 و آنیون BF 4 - ساختار یکسانی دارند، زیرا اتم‌های نیتروژن و بور هر کدام چهار پیوند σ را تشکیل می‌دهند و جفت‌های تکی الکترون ندارند.

بیایید ساختار مولکول آمونیاک چهار اتمی NH 3 را در نظر بگیریم. مولکول آمونیاک دارای سه جفت الکترون پیوندی و یک جفت تک الکترون روی اتم نیتروژن است، یعنی. همچنین چهار جفت الکترون. با این حال، وجود خواهد داشت زاویه پیوندبرابر 109 درجه باقی می ماند؟ خیر، از آنجایی که یک جفت الکترون تنها، که حجم بیشتری را در فضا اشغال می کند، اثر دافعه قوی بر روی الکترون های پیوند σ دارد که منجر به کاهش جزئی در زاویه پیوند می شود، در این حالت این زاویه تقریباً 107 درجه است. مولکول آمونیاک به شکل یک هرم مثلثی (ساختار هرمی) است:

یون هیدرونیوم چهار اتمی H 3 O + همچنین دارای ساختار هرمی است: اتم اکسیژن سه پیوند σ را تشکیل می دهد و حاوی یک جفت الکترون است.

در مولکول چهار اتمی BF 3، تعداد پیوندهای σ نیز سه است، اما اتم بور هیچ جفت تکی الکترون ندارد. بدیهی است که اگر مولکول BF 3 شکل یک مثلث مسطح منظم با زاویه پیوند 120 درجه داشته باشد، دافعه بین الکترون حداقل خواهد بود:

مولکول های BCl 3، BH 3، AlH 3، AlF 3، AlCl 3، SO 3 ساختار یکسان و به دلایل مشابه دارند.

یک مولکول آب چه ساختاری خواهد داشت؟

یک مولکول آب سه اتمی دارای چهار جفت الکترون است، اما فقط دو جفت آنها الکترونهای پیوند σ هستند، دوتای باقیمانده جفتهای تک الکترون اتم اکسیژن هستند. اثر دافعه دو جفت الکترون تنها در یک مولکول H 2 O قوی تر از یک مولکول آمونیاک با یک جفت تک است، بنابراین زاویه پیوند H–O–H زاویه کمتر H–N–H در یک مولکول آمونیاک: در یک مولکول آب زاویه پیوند تقریباً 105 درجه است:

مولکول CO 2 (O=C=O) نیز دارای دو جفت الکترون پیوندی است (ما فقط پیوند σ را در نظر می گیریم)، ​​با این حال، برخلاف مولکول آب، اتم کربن دارای جفت تک الکترون نیست. بدیهی است که دافعه بین جفت الکترون ها در این مورد حداقل خواهد بود اگر آنها در زاویه 180 درجه قرار گیرند، یعنی. با شکل خطی مولکول CO 2:

مولکول های BeH 2، BeF 2، BeCl 2 ساختاری مشابه و به دلایل مشابه دارند. در یک مولکول سه اتمی SO 2، اتم مرکزی (اتم گوگرد) نیز دو پیوند σ تشکیل می دهد، اما دارای یک جفت الکترون تنها است، بنابراین مولکول اکسید گوگرد (IV) ساختار زاویه ای دارد، اما زاویه پیوند در آن بیشتر از در یک مولکول آب (اتم اکسیژن دو جفت تک الکترون و اتم گوگرد فقط یک جفت دارد):

برخی از مولکول های سه اتمی از ترکیب ABC (به عنوان مثال، H–C≡N، Br–C≡N، S=C=Te، S=C=O) نیز ساختار خطی دارند، که در آن اتم مرکزی تنها ندارد. جفت الکترون اما مولکول HClO ساختار زاویه‌ای دارد (α ≈ 103 درجه)، زیرا اتم مرکزی، اتم اکسیژن، حاوی دو جفت الکترون است.

با استفاده از مدل OVEP می توانید ساختار مولکول های مواد آلی را نیز پیش بینی کنید. به عنوان مثال، در مولکول استیلن C 2 H 2، هر اتم کربن دو پیوند σ را تشکیل می دهد و اتم های کربن دارای جفت تک الکترون نیستند. بنابراین، مولکول دارای ساختار خطی H–C≡C–H است.

در مولکول اتن C 2 H 4 ، هر اتم کربن سه پیوند σ را تشکیل می دهد ، که در غیاب جفت های تک الکترون روی اتم های کربن ، منجر به آرایش مثلثی اتم ها در اطراف هر اتم کربن می شود:

روی میز 4.2 برخی از داده ها را در مورد ساختار مولکول ها و یون ها خلاصه می کند.

جدول 4.2

رابطه بین ساختار مولکول ها (یون ها) و تعداد σ -پیوندها و جفت های تک الکترون اتم مرکزی

نوع مولکول (یون)	تعداد پیوندهای σ تشکیل شده توسط اتم مرکزی	تعداد جفت های تک الکترون	ساختار، زاویه پیوند	نمونه هایی از ذرات (اتم مرکزی برجسته شده است)
AB 2	2	0	خطی، α = 180 درجه	CO 2 , Be H 2 , HC N , Be Cl 2 , C 2 H 2 , N 2 O , C S 2
		1	زاویه ای، 90 درجه< α < 120°	Sn Cl 2، S O 2، N O 2 -
		2	زاویه ای، α< 109°	H 2 O , O F 2 , H 2 S , H 2 Se , S F 2 , Xe O 2 , −
AB 3	3	0	مثلثی، α ≈ 120 درجه	B F 3، B H 3، B Cl 3، Al F 3، S O 3، C O 3 2 -، N O 3 -
		1	هرم مثلثی، α< 109°	N H 3 , H 3 O + , N F 3 , S O 3 2 − , P F 3 , P Cl 3 , As H 3
AB 4	4	0	چهار وجهی، α = 109 درجه	N H 4 + ، CH 4 ، Si H 4 ، B F 4 ، B H 4 - ، S O 4 2 - ، Al H 4 -

توجه داشته باشید: در ضبط فرمول کلیمولکول ها (یون ها) A اتم مرکزی است، B اتم انتهایی است.

مدل GVAO موقعیت اصلی این مدل این است که تشکیل پیوندهای کووالانسی شامل اوربیتال های s -، p - و d - ظرفیت "خالص" نیست، بلکه به اصطلاح اوربیتال های ترکیبی. در مرحله بعد، هیبریداسیون فقط شامل 2p- و 2s-AOs در نظر گرفته می شود.

هیبریداسیون پدیده اختلاط اوربیتال های ظرفیتی است که در نتیجه آن ها از نظر شکل و انرژی در یک راستا قرار می گیرند.

مفهوم هیبریداسیون همیشه زمانی استفاده می شود که الکترون های زیرسطح های مختلف انرژی که از نظر انرژی تفاوت چندانی ندارند در تشکیل پیوندهای شیمیایی شرکت می کنند: 2s و 2p، 4s، 4p و 3d و غیره.

اوربیتال هیبریدی از نظر شکل شبیه به 2p- و 2s-AO اصلی نیست. شکل یک شکل سه بعدی نامنظم هشت دارد:

همانطور که می بینیم، AO های هیبریدی درازتر هستند، بنابراین می توانند بهتر همپوشانی داشته باشند و پیوندهای کووالانسی قوی تری تشکیل دهند. هنگامی که اوربیتال های هیبریدی با هم همپوشانی دارند، تنها پیوند σ تشکیل می شود. به دلیل شکل خاص خود، AO های هیبریدی در تشکیل پیوند π شرکت نمی کنند (فقط AO های غیر هیبریدی پیوند π را تشکیل می دهند). تعداد اوربیتال های هیبریدی همیشه با تعداد AO های اولیه شرکت کننده در هیبریداسیون برابر است. اوربیتال های ترکیبی باید به گونه ای در فضا جهت گیری شوند که حداکثر فاصله آنها از یکدیگر تضمین شود. در این حالت دافعه الکترونهای واقع بر روی آنها (پیوندی و غیرپیوندی) حداقل خواهد بود. انرژی کل مولکول نیز حداقل خواهد بود.

مدل GVAO فرض می‌کند که هیبریداسیون شامل اوربیتال‌هایی با مقادیر انرژی مشابه (به عنوان مثال، اوربیتال‌های ظرفیت) و چگالی الکترونی به اندازه کافی بالا است. چگالی الکترون یک اوربیتال با افزایش اندازه آن کاهش می یابد، بنابراین نقش در هیبریداسیون به ویژه برای مولکول های عناصر دوره های کوچک مهم است.

باید به خاطر داشت که GVAO واقعی نیست پدیده فیزیکیو یک مفهوم راحت ( مدل ریاضی) که به ما امکان می دهد ساختار برخی از مولکول ها را توصیف کنیم. هیچ یک با روش های فیزیکیتشکیل AOs هیبریدی ثبت نشده است. با این وجود، نظریه هیبریداسیون دارای برخی توجیهات فیزیکی است.

بیایید ساختار مولکول متان را در نظر بگیریم. مشخص است که مولکول CH4 شکل یک چهار وجهی منظم با یک اتم کربن در مرکز دارد؛ هر چهار پیوند C-H توسط مکانیسم تبادلی تشکیل شده‌اند و انرژی و طول یکسانی دارند، یعنی. معادل هستند. توضیح حضور چهار الکترون جفت نشده در یک اتم کربن، با فرض انتقال آن به حالت برانگیخته، بسیار ساده است:

با این حال، این فرآیند به هیچ وجه هم ارزی هر چهار پیوند C-H را توضیح نمی دهد، زیرا طبق طرح فوق، سه تای آنها با مشارکت 2p-AO اتم کربن، یکی با مشارکت اتم کربن تشکیل می شوند. 2s-AO و شکل و انرژی 2p و 2s-AO متفاوت است.

برای توضیح این واقعیت و دیگر حقایق مشابه، L. Pauling مفهوم GVAO را توسعه داد. فرض بر این است که اختلاط اوربیتال ها در لحظه تشکیل پیوندهای شیمیایی اتفاق می افتد. این فرآیند به صرف انرژی برای جفت شدن الکترون نیاز دارد، که با آزاد شدن انرژی زمانی که AO های هیبریدی پیوندهای قوی تر (در مقایسه با غیر هیبریدی) تشکیل می دهند، جبران می شود.

بر اساس ماهیت و تعداد AOs درگیر در هیبریداسیون، چندین نوع متمایز می شوند.

در مورد هیبریداسیون sp 3، یک s و سه اوربیتال p مخلوط می شوند (از این رو نام نوع هیبریداسیون). برای یک اتم کربن، فرآیند را می توان به صورت زیر نشان داد:

1 s 2 2 s 2 2 p x 1 2 p y 1 → انتقال الکترون 1 s 2 2 s 1 2 p x 1 2 p y 1 2 p z 1 → هیبریداسیون 1 s 2 2 (s p 3) 4

یا با استفاده از تنظیمات الکترونیکی:

چهار sp 3 هیبریدی AOs یک موقعیت متوسط ​​در انرژی بین 2p و 2s AOs را اشغال می کنند.

طرح هیبریداسیون sp 3 را می توان با استفاده از تصاویر شکل AO اتم کربن نشان داد:

بنابراین، در نتیجه هیبریداسیون sp 3، چهار اوربیتال هیبریدی تشکیل می شود که هر یک حاوی یک الکترون جفت نشده است. این اوربیتال ها در زاویه 109 درجه و 28 دقیقه در فضا قرار دارند که حداقل دافعه الکترون های واقع بر روی آنها را تضمین می کند. اگر رئوس اوربیتال های ترکیبی را به هم وصل کنید، به دست می آورید شکل حجمی- چهار وجهی به همین دلیل، مولکول های ترکیب AX 4 (CH 4، SiH 4، CCl 4، و غیره) که در آنها این نوع هیبریداسیون تحقق می یابد، شکل یک چهار وجهی دارند.

مفهوم هیبریداسیون sp 3 AO همچنین ساختار مولکول های H 2 O و NH 3 را به خوبی توضیح می دهد. فرض بر این است که 2s - و 2p -AOs از اتم های نیتروژن و اکسیژن در هیبریداسیون شرکت می کنند. در این اتم ها، تعداد الکترون های ظرفیت (به ترتیب 5 و 6) از تعداد AOs هیبریدی sp 3 (4) بیشتر است، بنابراین، برخی از AO های ترکیبی حاوی الکترون های جفت نشده و برخی حاوی جفت های تک الکترون هستند:

می بینیم که در اتم نیتروژن جفت تک الکترون ها روی یک AO هیبرید و در اتم اکسیژن - روی دو قرار دارد. فقط AO ها با الکترون های جفت نشده در تشکیل پیوند با اتم های هیدروژن شرکت می کنند و جفت های تک الکترون ها اثر دافعه ای (شکل 4.5) روی یکدیگر (در مورد اکسیژن) و الکترون های پیوند دهنده (برای اکسیژن و نیتروژن) خواهند داشت. ).

برنج. 4.5. طرح دافعه اوربیتالهای پیوندی و غیرپیوندی در مولکول آمونیاک (a) و آب (b)

دافعه در مورد مولکول آب قوی تر است. از آنجایی که اتم اکسیژن دارای دو جفت تک الکترون است، انحراف از زاویه پیوند ایده آل برای این نوع هیبریداسیون (109 درجه 28 دقیقه) در یک مولکول آب بیشتر از یک مولکول آمونیاک است (در مولکول های H2O و NH3 زاویه پیوند برابر است). 104، به ترتیب، 5 درجه و 107 درجه).

مدل هیبریداسیون sp 3 برای توضیح ساختار الماس، سیلیکون، یون های NH 4 + و H 3 O +، آلکان ها، سیکلوآلکان ها و غیره استفاده می شود. در مورد کربن، این نوع هیبریداسیون همیشه زمانی استفاده می شود که یک اتم از این عنصر فقط پیوند σ را تشکیل می دهد.

در مورد هیبریداسیون sp 2، یک s و دو اوربیتال p مخلوط می شوند. اجازه دهید این نوع هیبریداسیون را با استفاده از اتم بور به عنوان مثال در نظر بگیریم. این فرآیند با استفاده از نمودارهای انرژی نشان داده شده است

بنابراین، در نتیجه هیبریداسیون sp 2 اوربیتال های ظرفیت اتم بور، سه AO هیبریدی تشکیل می شود که در زاویه 120 درجه هدایت می شوند و یکی از اوربیتال های 2p در هیبریداسیون شرکت نمی کند. اوربیتال های ترکیبی حاوی یک الکترون جفت نشده هستند، در یک صفحه قرار دارند و اگر رئوس آنها را به هم وصل کنید، یک مثلث منظم به دست می آورید. به همین دلیل، مولکول های ترکیب AX 3 با هیبریداسیون sp 2 اوربیتال های اتم A ساختار مثلثی دارند، همانطور که برای مولکول BF 3 نشان داده شده است:

غیر هیبریدی 2p-AO اتم بور آزاد (غیر اشغال شده) و عمود بر صفحه پیوندهای B-F است، بنابراین مولکول BF 3 در هنگام تشکیل یک پیوند کووالانسی بر اساس مکانیسم دهنده-گیرنده، گیرنده الکترون است. برهمکنش با مولکول آمونیاک

مفهوم هیبریداسیون sp 2 برای توضیح ماهیت پیوند دوگانه کربن-کربن در آلکن ها، ساختار بنزن و گرافیت، یعنی. در مواردی که اتم کربن سه پیوند σ و یک پیوند π را تشکیل می دهد.

آرایش فضایی اوربیتال های اتم کربن برای هیبریداسیون sp 2 به این صورت است: غیر هیبریدی 2p AO عمود بر صفحه ای است که اوربیتال های ترکیبی در آن قرار دارند (AO هیبریدی و غیر هیبریدی حاوی یک الکترون جفت نشده هستند) .

بیایید تشکیل پیوندهای شیمیایی در مولکول اتیلن H 2 C = CH 2 را در نظر بگیریم. در آن، AO های ترکیبی با یکدیگر و با 1s-AOs اتم هیدروژن همپوشانی دارند و پنج پیوند σ را تشکیل می دهند: یک C-C و چهار C-H. 2p-AO های غیر هیبریدی به صورت جانبی همپوشانی دارند و یک پیوند π بین اتم های کربن تشکیل می دهند (شکل 4.6).

برنج. 4.6. طرح تشکیل پیوند σ (a) و پیوند π (b) در یک مولکول اتیلن

در مورد هیبریداسیون sp، یک s و یک p اوربیتال مخلوط می شوند. اجازه دهید این نوع هیبریداسیون را با استفاده از مثال اتم بریلیم در نظر بگیریم. بیایید فرآیند هیبریداسیون را با استفاده از نمودار انرژی تصور کنیم:

و با تصویری از شکل اوربیتال ها

بنابراین، در نتیجه هیبریداسیون sp، دو AO هیبرید تشکیل می شود که هر کدام حاوی یک الکترون جفت نشده است. دو 2p-AO در هیبریداسیون شرکت نمی کنند و در مورد بریلیم خالی می مانند. اوربیتال های هیبریدی در زاویه 180 درجه جهت گیری می کنند، بنابراین مولکول های نوع AX 2 با هیبریداسیون sp اوربیتال های اتم A ساختار خطی دارند (شکل 4.7).

برنج. 4.7. ساختار فضایی مولکول BeCl 2

با استفاده از مدل هیبریداسیون sp اوربیتال های اتم کربن، ماهیت پیوند سه گانه در مولکول های آلکین توضیح داده می شود. در این مورد، دو ترکیبی و دو 2p-AO غیر هیبریدی (نشان داده شده با فلش های افقی →، ←) هر کدام حاوی یک الکترون جفت نشده هستند:

در مولکول استیلن HC≡CH، به دلیل ترکیبی AOs، پیوندهای σ C-H و C-C تشکیل می شوند:

هیبرید 2p-AOs در دو صفحه عمود بر هم همپوشانی دارند و دو پیوند π بین اتم های کربن تشکیل می دهند (شکل 4.8).

برنج. 4.8. نمایش شماتیک پیوندهای π (a) و صفحات پیوند π (b) در مولکول استیلن (خط موجی همپوشانی جانبی 2p-AO اتم کربن را نشان می دهد)

مفهوم هیبریداسیون sp اوربیتال های اتم کربن توضیح تشکیل پیوندهای شیمیایی در مولکول های کاربین، CO و CO 2، پروپادین (CH 2 = C = CH 2) را ممکن می سازد، به عنوان مثال. در تمام مواردی که یک اتم کربن دو پیوند σ و دو پیوند π تشکیل می دهد.

ویژگی های اصلی انواع هیبریداسیون در نظر گرفته شده و پیکربندی های هندسی مولکول های مربوط به برخی از انواع هیبریداسیون اوربیتال های اتم مرکزی A (با در نظر گرفتن تأثیر جفت های الکترون غیر پیوندی) در جدول ارائه شده است. 4.3 و 4.4.

جدول 4.3

ویژگی های اصلی انواع متفاوتهیبریداسیون

مقایسه داده های جدول 4.2 و 4.4، می‌توان نتیجه گرفت که هر دو مدل - OVEP و GVAO - به نتایج یکسانی در مورد ساختار مولکول‌ها منجر می‌شوند.

جدول 4.4

انواع پیکربندی فضایی مولکول های مربوط به انواع خاصی از هیبریداسیون

ساختار شیمیایی دنباله ای از ترکیب اتم ها در یک مولکول و آرایش آنها در فضا است. ساختار شیمیایی با استفاده از فرمول های ساختاری به تصویر کشیده شده است. خط تیره نشان دهنده یک پیوند شیمیایی کووالانسی است. اگر اتصال چندتایی است: دوتایی، سه گانه، سپس دو (با علامت "برابر" اشتباه نشود) یا سه خط تیره قرار دهید. زوایای بین پیوندها در صورت امکان نشان داده می شود.

برای ترکیب صحیح فرمول های ساختاری مواد آلی، باید به خاطر داشته باشید که اتم های کربن 4 پیوند تشکیل می دهند.

(یعنی ظرفیت کربن با تعداد پیوندها برابر با چهار است. در شیمی ارگانیکارزش بر اساس تعداد اوراق قرضه عمدتا استفاده می شود).

متان(که گاز باتلاقی نیز نامیده می شود) از یک اتم کربن تشکیل شده است که توسط پیوندهای کووالانسی به چهار اتم هیدروژن متصل شده است. فرمول مولکولی CH4. فرمول ساختاری:
اچ
ل
H–C–H
ل
اچ

زاویه بین پیوندها در مولکول متان حدود 109 درجه است - جفت های الکترونی که پیوندهای کووالانسی اتم کربن (در مرکز) با اتم های هیدروژن را تشکیل می دهند در حداکثر فاصله از یکدیگر در فضا قرار دارند.

در کلاس های 10 تا 11، بررسی شده است که مولکول متان دارای فرم است هرم مثلثی- چهار وجهی، مانند اهرام معروف مصر.

اتیلن C 2 H 4 شامل دو اتم کربن است که توسط یک پیوند دوگانه به هم متصل شده اند:

زاویه بین پیوندها 120 درجه است (جفت های الکترون دفع می شوند و در حداکثر فاصله از یکدیگر قرار دارند). اتم ها در یک صفحه قرار دارند.

اگر هر اتم هیدروژن را به طور جداگانه ترسیم نکنیم، فرمول ساختاری اختصاری را بدست می آوریم:

استیلن C 2 H 2 حاوی یک پیوند سه گانه است:
H – C ≡ C – H

زاویه بین پیوندها 180 درجه است، مولکول یک شکل خطی دارد.

هنگام سوختنهیدروکربن ها اکسیدهای کربن (IV) و هیدروژن را تشکیل می دهند، یعنی. دی اکسید کربنو آب که گرمای زیادی آزاد می کند:

CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2C 2 H 2 + 5O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O (در معادله استیلن ضریب 2 را قبل از فرمول استیلن قرار می دهیم تا تعداد اتم های اکسیژن سمت راست زوج باشد)

بزرگ اهمیت عملیاین دارد واکنش پلیمریزاسیوناتیلن - ترکیب تعداد زیادیمولکول ها برای تشکیل ماکرومولکول های پلیمری - پلی اتیلن. پیوند بین مولکول ها با شکستن یکی از پیوندهای یک پیوند دوگانه ایجاد می شود. که در نمای کلیمی توان آن را اینگونه نوشت:

nCH 2 = CH 2 → (- CH 2 – CH 2 -) n

که در آن n تعداد مولکول های متصل است که درجه پلیمریزاسیون نامیده می شود. واکنش در فشار و دمای بالا و در حضور یک کاتالیزور انجام می شود.

فیلم گلخانه ها، روکش قوطی ها و غیره از پلی اتیلن ساخته می شوند.

تشکیل بنزن از استیلن نیز به عنوان یک واکنش پلیمریزاسیون طبقه بندی می شود.

ساختار مولکولی دارد

1) اکسید سیلیکون (IV).

2) نیترات باریم

3) کلرید سدیم

4) مونوکسید کربن (II)

راه حل.

ساختار یک ماده فهمیده می شود که شبکه کریستالی آن از ذرات مولکول ها، یون ها و اتم ها ساخته شده است. مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO 2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe 3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

اکسید سیلیکون (IV) - پیوندهای کووالانسی، جامد، ماده نسوز، شبکه کریستالی اتمی. نیترات باریم و کلرید سدیم موادی با پیوندهای یونی هستند - یک شبکه کریستالی یونی. مونوکسید کربن (II) گازی در یک مولکول با پیوندهای کووالانسی است، به این معنی که این پاسخ صحیح است، شبکه کریستالی مولکولی است.

پاسخ: 4

منبع: نسخه آزمایشیآزمون یکپارچه دولتی 2012 در شیمی.

در شکل جامد، ساختار مولکولی دارد

1) اکسید سیلیکون (IV).

2) کلرید کلسیم

3) سولفات مس (II).

راه حل.

ساختار یک ماده فهمیده می شود که شبکه کریستالی آن از ذرات مولکول ها، یون ها و اتم ها ساخته شده است. مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO 2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe 3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد. اکسید سیلیکون (IV) - پیوندهای کووالانسی، جامد، ماده نسوز، شبکه کریستالی اتمی. کلرید کلسیم و سولفات مس موادی با پیوند یونی هستند - شبکه کریستالی یونی است. مولکول ید دارای پیوندهای کووالانسی است و به راحتی تصعید می شود، یعنی این پاسخ صحیح است، شبکه کریستالی مولکولی است.

پاسخ: 4

منبع: نسخه آزمایشی آزمون یکپارچه دولتی 2013 در شیمی.

1) مونوکسید کربن (II)

3) برومید منیزیم

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

جواب: 3

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی شرق دور. انتخاب 1.

دارای شبکه کریستالی یونی

2) مونوکسید کربن (II)

4) منیزیم بروماید

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

برمید منیزیم دارای یک شبکه کریستالی یونی است.

پاسخ: 4

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی شرق دور. گزینه 2.

سولفات سدیم دارای یک شبکه کریستالی است

1) فلز

3) مولکولی

4) اتمی

راه حل.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

سولفات سدیم نمکی است که دارای شبکه کریستالی یونی است.

جواب: 2

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی شرق دور. گزینه 3.

هر یک از دو ماده دارای ساختار غیر مولکولی هستند:

1) نیتروژن و الماس

2) پتاسیم و مس

3) آب و هیدروکسید سدیم

4) کلر و برم

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، SiC (کربروندم)، BN، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

از بین مواد ذکر شده، فقط الماس، پتاسیم، مس و هیدروکسید سدیم ساختار غیر مولکولی دارند.

جواب: 2

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی شرق دور. گزینه 4.

ماده ای با شبکه کریستالی یونی است

3) اسید استیک

4) سولفات سدیم

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

سولفات سدیم دارای شبکه کریستالی یونی است.

پاسخ: 4

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی سیبری. انتخاب 1.

شبکه کریستالی فلزی مشخصه است

2) فسفر سفید

3) اکسید آلومینیوم

4) کلسیم

راه حل.

شبکه کریستالی فلزی مشخصه فلزاتی مانند کلسیم است.

پاسخ: 4

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی اورال. انتخاب 1.

ماکسیم اورامچوک 22.04.2015 16:53

همه فلزات به جز جیوه دارای شبکه کریستالی فلزی هستند. ممکن است به من بگویید جیوه و آمالگام چه نوع شبکه کریستالی دارند؟

الکساندر ایوانف

جیوه در حالت جامد نیز دارای یک شبکه کریستالی فلزی است.

2) اکسید کلسیم

4) آلومینیوم

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

اکسید کلسیم دارای شبکه کریستالی یونی است.

جواب: 2

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی سیبری. گزینه 2.

دارای شبکه کریستالی مولکولی در حالت جامد

1) یدید سدیم

2) اکسید گوگرد (IV)

3) اکسید سدیم

4) کلرید آهن (III).

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

در بین مواد داده شده، همه به جز اکسید گوگرد (IV) دارای شبکه کریستالی یونی هستند، در حالی که دارای شبکه مولکولی هستند.

جواب: 2

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی سیبری. گزینه 4.

دارای شبکه کریستالی یونی

3) هیدرید سدیم

4) اکسید نیتریک (II)

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

هیدرید سدیم دارای شبکه کریستالی یونی است.

جواب: 3

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی اورال. گزینه 5.

برای مواد با شبکه کریستالی مولکولی، یک ویژگی مشخصه است

1) نسوز

2) نقطه جوش کم

3) نقطه ذوب بالا

4) هدایت الکتریکی

راه حل.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. جواب: 2

جواب: 2

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی مرکز. انتخاب 1.

برای مواد با شبکه کریستالی مولکولی، یک ویژگی مشخصه است

1) نسوز

2) نقطه جوش بالا

3) نقطه ذوب پایین

4) هدایت الکتریکی

راه حل.

مواد دارای شبکه کریستالی مولکولی دارای نقطه ذوب و جوش کمتری نسبت به سایر مواد هستند.

جواب: 3

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی مرکز. گزینه 2.

ساختار مولکولی دارد

1) کلرید هیدروژن

2) سولفید پتاسیم

3) اکسید باریم

4) اکسید کلسیم

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

از بین مواد فوق، همه دارای شبکه کریستالی یونی هستند به جز کلرید هیدروژن.

پاسخ 1

منبع: آزمون دولتی واحد شیمی 1392/06/10. موج اصلی مرکز. گزینه 5.

ساختار مولکولی دارد

1) اکسید سیلیکون (IV).

2) نیترات باریم

3) کلرید سدیم

4) مونوکسید کربن (II)

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستال اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، CaC2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3 C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

در بین مواد ذکر شده، مونوکسید کربن دارای ساختار مولکولی است.

پاسخ: 4

منبع: نسخه آزمایشی آزمون یکپارچه دولتی 2014 در شیمی.

ماده ساختار مولکولی است

1) کلرید آمونیوم

2) کلرید سزیم

3) کلرید آهن (III).

4) کلرید هیدروژن

راه حل.

ساختار یک ماده فهمیده می شود که شبکه کریستالی آن از ذرات مولکول ها، یون ها و اتم ها ساخته شده است. مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند. موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

موادی که دارای شبکه کریستالی مولکولی هستند، نقطه جوش کمتری نسبت به سایر مواد دارند. با استفاده از فرمول باید نوع پیوند موجود در ماده را مشخص کرد و سپس نوع شبکه کریستالی را تعیین کرد.

1) کلرید آمونیوم - ساختار یونی

2) کلرید سزیم - ساختار یونی

3) کلرید آهن (III) - ساختار یونی

4) کلرید هیدروژن - ساختار مولکولی

پاسخ: 4

کدام ترکیب کلر بالاترین نقطه ذوب را دارد؟

1)

2)

3)

4)

جواب: 3

کدام ترکیب اکسیژن بالاترین نقطه ذوب را دارد؟

جواب: 3

الکساندر ایوانف

خیر این یک شبکه کریستالی اتمی است

ایگور سراگو 22.05.2016 14:37

از آنجایی که آزمون یکپارچه نشان می دهد که پیوند بین اتم های فلز و غیرفلز یونی است، اکسید آلومینیوم باید یک کریستال یونی تشکیل دهد. و مواد با ساختار یونی (مانند اتمی) نیز دارای نقطه ذوب بالاتر از مواد مولکولی هستند.

آنتون گولیشف

بهتر است به سادگی مواد را با شبکه کریستالی اتمی یاد بگیرید.

برای موادی که دارای شبکه کریستالی فلزی هستند نامشخص است

1) شکنندگی

2) پلاستیسیته

3) هدایت الکتریکی بالا

4) هدایت حرارتی بالا

راه حل.

فلزات با انعطاف پذیری، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا مشخص می شوند، اما شکنندگی برای آنها معمول نیست.

پاسخ 1

منبع: آزمون یکپارچه دولتی 05/05/2015. موج اولیه.

راه حل.

موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. این گروه شامل مواد، معمولا مواد جامد و نسوز است.

پاسخ 1

دارای شبکه کریستالی مولکولی

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی (BaSO 4) و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند.

موادی که اتم‌های آنها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده‌اند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند.

شبکه‌های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO 2، SiC (کاربوراندوم)، B2O3، Al2O3.

موادی که در شرایط عادی گازی هستند (O 2، H 2، NH 3، H 2 S، CO 2)، و همچنین مایع (H 2 O، H 2 SO 4 ) و جامد، اما قابل ذوب (S، گلوکز)، ساختار مولکولی دارند

بنابراین دی اکسید کربن دارای یک شبکه کریستالی مولکولی است.

جواب: 2

دارای شبکه کریستالی اتمی

1) کلرید آمونیوم

2) اکسید سزیم

3) اکسید سیلیکون (IV).

4) گوگرد کریستالی

راه حل.

مواد با پیوندهای یونی و فلزی ساختار غیر مولکولی دارند.

موادی که در مولکول‌های آن‌ها اتم‌ها با پیوندهای کووالانسی به هم متصل هستند، می‌توانند شبکه‌های کریستالی مولکولی و اتمی داشته باشند. شبکه های کریستالی اتمی: C (الماس، گرافیت)، Si، Ge، B، SiO2، SiC (کاربوراندوم)، BN، Fe3C، TaC، فسفر قرمز و سیاه. بقیه به موادی با شبکه کریستالی مولکولی اشاره دارد.

بنابراین، اکسید سیلیکون (IV) دارای یک شبکه کریستالی اتمی است.

جواب: 3

یک ماده جامد و شکننده با نقطه ذوب بالا که محلول آن رسانای جریان الکتریکی است، دارای شبکه کریستالی است.

2) فلز

3) اتمی

4) مولکولی

راه حل.

چنین خواصی مشخصه مواد با شبکه کریستالی یونی است.

پاسخ 1

کدام ترکیب سیلیکونی دارای شبکه کریستالی مولکولی در حالت جامد است؟

1)

2)

3)

4)

گزینه 2

قسمت A:

الف 1. جفت عنصری که بین آنها پیوند شیمیایی یونی تشکیل می شود:

الف) کربن و گوگرد، ب) هیدروژن و نیتروژن، ج) پتاسیم و اکسیژن، د) سیلیکون و هیدروژن.

الف 2.فرمول ماده ای با پیوند کووالانسی:

الف) NaCl، ب) HCl، ج) BaO، د) Ca 3 N 2.

الف 3.کمترین پیوند قطبی عبارت است از:

الف) C – H، ب) C – Cl، ج) C – F، د) C – Br.

الف 4. این جمله که δ یک پیوند است، برخلاف π، درست است:

الف) استحکام کمتر، ب) زمانی که اوربیتال های اتمی به صورت جانبی همپوشانی دارند، تشکیل می شود.

ج) کووالانسی نیست، د) از همپوشانی محوری اوربیتال های اتمی تشکیل می شود.

الف 5.ماده ای که در مولکول آن پیوند π وجود ندارد:

الف) اتیلن، ب) بنزن، ج) آمونیاک، د) نیتروژن.

الف 6. قوی ترین مولکول این است:

الف) H 2، ب) N 2، ج) F 2، د) O 2.

A 7. در یون CO 3 2-، اتم کربن در حالت هیبریدی sp 2 است، بنابراین یون به شکل زیر است:

الف) خطی، ب) چهار وجهی، ج) مثلث، د) هشت وجهی.

الف 8. یک اتم کربن در صورت ترکیب با فرمول دارای عدد اکسیداسیون 3- و ظرفیت آن 4 است:

الف) CO 2، ب) C 2 H 6، ج) CH 3 Cl، د) CaC 2.

الف 9. شبکه کریستالی اتمی دارای:

الف) سودا، ب) آب، ج) الماس، د) پارافین.

یک 10. ماده ای که بین مولکول های آن پیوند هیدروژنی وجود دارد:

الف) اتان، ب) فلوراید سدیم، ج) مونوکسید کربن (4)، د) اتانول.

یک 11. گروهی از عناصر را که به ترتیب افزایش الکترونگاتیوی مرتب شده اند انتخاب کنید:

الف) Cl، Si، N، O، ب) Si، P، N، F، ج) F، Cl، O، Si، د) O، N، F، Cl.

A 12. یک پیوند کووالانسی بین اتم ها وجود دارد که توسط یک مکانیسم دهنده - گیرنده در یک ماده ایجاد می شود که فرمول آن عبارت است از:

13.

A 14.تشکیل پیوندهای هیدروژنی را می توان با موارد زیر توضیح داد:

الف) حلالیت اسید استیک در آب، ب) خواص اسیدیاتانول،

ج) نقطه ذوب بالا بسیاری از فلزات، د) نامحلول بودن متان در آب.

یک 15.فرمول ماده ای با پیوند کووالانسی قطبی:

الف) Cl 2، ب) KCl، ج) NH 3، د) O2.

قسمت B:

ب 1. از بین موارد پیشنهادی، ماده ای را انتخاب کنید که مولکول آن حاوی پیوندهای π باشد: H 2، CH 4، Br 2، N 2، H 2 S، CH 3 OH، NH 3. نام این ماده را بنویسید.

ب 2.فرآیند برهمکنش اوربیتال های الکترونی که منجر به همسویی آنها از نظر شکل و انرژی می شود، نامیده می شود.

ب 3. نام پدیده بزرگ شدن ذرات کلوئیدی و رسوب آنها از محلول کلوئیدی چیست؟

ب 4.ماده ای را مثال بزنید که مولکول آن دارای سه پیوند δ – و یک π – باشد. ماده را در حالت اسمی نام ببرید.

ب 5.در کدام یک از مواد زیر پیوندهای قطبی تر هستند: هیدروژن کلرید، فلوئور، آب، آمونیاک، سولفید هیدروژن. ماده انتخاب شده را با فرمول یادداشت کنید.

قسمت ج:

از 1.فرمول ساختاری همه مواد ایزومر ترکیب C 4 H 8 را بنویسید. هر ماده را نام ببرید.

ج 2.فرمول های ساختاری مواد را بسازید: CHF 3، C 2 H 2 Br 2، O 2.

فرمول های گرافیکی: Mg 3 N 2، Na 2 SO 4، KHCO 3.

ج 3.

Mg 3 N 2 ، Cl 2 ، ZnSO 4 ، KHS ، CH 3 Cl ، FeOHCl 2 ، BrO 2 ، AsO 4 3- ، NH 4 +

تستشماره 2 "ساختار ماده".

گزینه 3

قسمت A:

الف 1. پیوندهای شیمیایی در موادی که فرمول آنها به ترتیب CH 4 و CaCl 2 است:

الف) قطبی یونی و کووالانسی، ب) قطبی کووالانسی و یونی،

ج) کووالانسی غیرقطبی و یونی، د) کووالانسی قطبی و فلزی.

الف 2.قطبیت پیوند در ماده با فرمول بیشتر است:

الف) Br 2، ب) LiBr، ج) HBr، د) KBr

الف 3.ماهیت یونی پیوند در سری ترکیبات Li 2 O - Na 2 O - K 2 O - Rb 2 O:

الف) افزایش می یابد، ب) کاهش می یابد، ج) تغییر نمی کند، د) ابتدا کاهش می یابد، سپس افزایش می یابد.

الف 4. یک پیوند کووالانسی بین اتم ها وجود دارد که توسط یک مکانیسم دهنده - گیرنده در یک ماده ایجاد می شود که فرمول آن عبارت است از:

الف) Al(OH) 3، ب) [CH3NH3]Cl، ج) C2H5OH، د) C6H12O6.

الف 5.چند فرمول برای موادی که مولکول های آنها فقط حاوی پیوند δ هستند:

الف) CH 4 و O 2، ب) C 2 H 5 OH و H 2 O، ج) N 2 و CO 2، د) HBr و C 2 H 4.

الف 6. قوی ترین ارتباط اینها:

الف) C - Cl، ب) C - F، ج) C - Br، د) C - I.

A 7. گروهی از فرمول های ترکیبات که در آنها جهت پیوندها مشابه است، به دلیل sp 3 - هیبریداسیون اوربیتال های الکترونیکی:

الف) CH 4، C 2 H 4، C 2 H 2، ب) NH 3، CH 4، H 2 O، ج) H 2 O، C 2 H 6، C 6 H 6، د) C 3 H 8، BCl 3، BeCl 2.

الف 8. ظرفیت و حالت اکسیداسیون اتم کربن در مولکول متانول به ترتیب برابر است با:

الف) 4 و +4، ب) 4 و -2، ج) 3 و +2، د) 4 و -3.

الف 9. مواد با شبکه کریستالی یونی با موارد زیر مشخص می شوند:

الف) حلالیت ضعیف در آب، ب) نقطه جوش بالا، ج) ذوب پذیری، د) فراریت.

یک 10. تشکیل پیوند هیدروژنی بین مولکول ها منجر به موارد زیر می شود:

الف) کاهش نقطه جوش مواد، ب) کاهش حلالیت مواد در آب،

ج) افزایش در نقطه جوش مواد، د) افزایش فراریت مواد.

یک 11. فرمول ماده ای با پیوند یونی:

الف) NH 3، ب) C 2 H 4، ج) KH، د) CCl 4.

A 12. فقط پیوند δ – در مولکول وجود دارد:

الف) نیتروژن، ب) اتانول، ج) اتیلن، د) مونوکسید کربن (4).

13. ساختار مولکولی ماده ای با فرمول دارد:

الف) CH 4، ب) NaOH، ج) SiO 2، د) Al.

A 14.پیوند هیدروژنی بین:

الف) مولکول های آب، ب) مولکول های هیدروژن،

ج) مولکول های هیدروکربن، د) اتم های فلز و اتم های هیدروژن.

یک 15.اگر مخلوط روغن نباتی و آب را به شدت تکان دهید، دریافت می کنید:

الف) سوسپانسیون، ب) امولسیون، ج) فوم، د) آئروسل.

قسمت B:

ب 1. تعداد جفت الکترون های مشترک بین اتم های برم در یک مولکول Br2 برابر است با …

ب 2.چه پیوندهایی پیوند سه گانه را در مولکول N 2 تشکیل می دهند (پاسخ خود را در حالت اسمی ارائه دهید).

ب 3. در گره های شبکه کریستالی فلزی …….. .

ب 4.ماده ای را مثال بزنید که مولکول آن دارای پنج پیوند δ- و دو پیوند π- است. ماده را در حالت اسمی نام ببرید.

ب 5.حداکثر تعداد پیوند π که می تواند بین دو اتم در یک مولکول ایجاد شود چقدر است؟ (پاسخ را به صورت عدد نشان دهید)

قسمت ج:

از 1.فرمول ساختاری تمام مواد ایزومر ترکیب C 5 H 10 O را بنویسید. هر ماده را نام ببرید.

ج 2.فرمول های ساختاری مواد را بسازید: CHCl 3، C 2 H 2 Cl 2، F 2.

فرمول های گرافیکی: AlN، CaSO 4، LiHCO 3.

ج 3.تعیین وضعیت اکسیداسیون در ترکیبات شیمیاییو یونها:

HNO 3، HClO 4، K 2 SO 3، KMnO 4، CH 3 F، MgOHCl 2، ClO 3 -، CrO 4 2-، NH 4 +

اطلاعات مربوطه.