انواع پیوندهای شیمیایی
پیوند یونی

کلاس هشتم

من که سال ها مشترک شما هستم، همیشه با علاقه با انتشارات تحولات درسی آشنا می شوم. فعالیت های فوق برنامه، مواد آموزشی از بسیاری از نشریات می توان جمع آوری کرد ایده های جالب، که بر اساس آن درس های خودم را توسعه می دهم.

پس از مطالعه مبحث "قانون تناوبی و سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف بر اساس ساختار اتم ها" به طور مستقل دنباله مطالعه مواد را در یک دوره شیمی تعیین می کنم، مطالعه مواد را ضروری می دانم با موضوع "ساختار ماده" در نظر گرفتن مبحث "ساختار ماده" در کلاس هشتم به شما امکان می دهد موضوعات بعدی دوره را در سطح عمیق تر مطالعه کنید ، به عنوان مثال "هالوژن ها" ، "فلزات قلیایی" و غیره.

من توسعه یک درس با موضوع "پیوند یونی" را مورد توجه شما قرار می دهم. ساختار درس به گونه ای است که دانش آموزان پس از تکرار مطالب آموخته شده قبلی، با موفقیت به مطالب جدید تسلط پیدا کنند. امیدوارم که توسعه درس برای معلمان شیمی مفید باشد، درس ها را جذاب کند و مستقل را سازماندهی کند. کار خلاقانهبچه ها

اهداف درس آموزشی:تکرار، تصحیح و تثبیت دانش در مورد "ساختار اتم ها"؛ ادغام مفاهیم "الکترونگیتی"، "پیوند قطبی کووالانسی" و "پیوند غیرقطبی کووالانسی"؛ معرفی مفاهیم "یون"، "پیوند یونی"؛ مطالعه نوع جدیدی از پیوند شیمیایی - پیوند یونی، ماهیت و شرایط تشکیل آن؛ آموزش مهارت های مقایسه نمودارهای ساختاری اتم ها و یون های خنثی.

آموزشی:توسعه مهارت در ایجاد طرح های آموزشی الکترونیکی پیوندهای شیمیاییترکیبات با نوع پیوند یونی و تعیین تعداد الکترون ها در یون ها. توسعه مهارت در تعیین نوع پیوند بر اساس تجزیه و تحلیل ترکیب یک ترکیب شیمیایی.

تجهیزات.جدول تناوبی عناصر شیمیایی، کارت هایی با فرمول مواد (H 2 O، Br 2، CO 2، O 3، HCl، HNO 3، P 4، CS 2، H 2 SO 4، S 8)، جزوات، کارت های سیگنال رنگی با اعداد: قرمز – 1، آبی – 2، بنفش – 3.

نوع درسترکیبی (80 دقیقه)

در طول کلاس ها

تکرار مطالبی که قبلا مطالعه شده است

معلم. امروز من و شما باید یکی از مهمترین قله های علم شیمی - قله "پیوند شیمیایی" را فتح کنیم. برای شروع صعود، باید برای آن آماده شوید، کوله پشتی هایی را جمع آوری کنید که در آن تمام دانش لازم را قرار دهید. ابتدا بیایید ببینیم خودتان چگونه این کار را انجام می دهید.

کوله پشتی هایمان را جمع می کنیم.از دانش آموزان خواسته می شود تکمیل کنند کار مستقلبه دنبال خودآزمایی کار مستقل مشکل به روز رسانی دانش را حل می کند، نقش تشخیص ورودی را ایفا می کند (تعیین آمادگی دانش آموزان برای کار بیشتردر این مورد).

دانش آموزان تکالیف را روی کارت دریافت می کنند. دو دانش آموز با سطح آموزشی خوب در یک میز جداگانه کار می کنند و با نشانگر روی برگه های A4 کار می کنند. وقتی تمام شد، آنها را روی تابلو می‌گذارند. دو دانش آموز کاملاً آماده در مورد کار انجام شده اظهار نظر می کنند و به سؤالات روشنگر معلم و همکلاسی ها پاسخ می دهند. بقیه کلاس به طور مستقل کار خود را هنگام اظهار نظر بررسی می کنند.

دانش آموزانی که کار را تکمیل می کنند و در مورد آن نظر می دهند نمره می گیرند.

کار مستقل

تمرین 1. با استفاده از فرمول الکترونیکی، موقعیت عنصر را در جدول تناوبی تعیین کنید و نام آن را بگذارید.

گزینه I. 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 4 .

گزینه دوم 1 س 2 2س 1 .

وظیفه 2. بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، الکترونگاتیوی آنها را مقایسه کنید و بین آنها علامت بگذارید<, >, =.

گزینه I.

1) EO (Br) * EO (Li);

2) EO (Al) * EO (Cl);

3) EO (S) * EO (O).

گزینه دوم

1) EO (Mg) * EO (F);

2) EO (C) * EO (O);

3) EO (I) * EO (Cl).

وظیفه 3. تعداد الکترون های سطح بیرونی را در اتم ها تعیین کنید.

نوع I. Cl, K, P.

گزینه دوم Ca، S، F.

وظیفه 4. قبل از تکمیل سطح بیرونی، تعیین کنید که هر اتم چند الکترون از دست داده است.

گزینه I. C, S, Cl.

گزینه دوم O، P، I.

وظیفه 5. جمله را تمام کن

گزینه I. یک پیوند غیرقطبی کووالانسی بین ……………………………………. .

گزینه دوم پیوند قطبی کووالانسی بین ………………………………………………………….

پاسخ کار مستقل

تمرین 1.

گزینه I. فرمول الکترونیکی 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 4 مربوط به یک اتم گوگرد است. عنصر در دوره سوم در گروه ششم قرار دارد.

گزینه دوم فرمول الکترونیکی 1 س 2 2س 1 مربوط به اتم لیتیوم است. عنصر در دوره دوم در گروه I است.

وظیفه 2.

گزینه I.

1) EO (Br) > EO (Li);

2) EO (Al)< ЭО (Cl);

3) EO (S)< ЭО (O).

گزینه دوم

1) EO (Mg)< ЭО (F);

2) EO (C)< ЭО (O);

3) EO (I)< ЭО (Сl).

وظیفه 3.

نوع I. Cl – 7، K – 1، P – 5.

گزینه دوم Ca – 2، S – 6، F – 7.

وظیفه 4.

گزینه I. C – 4، S – 2، Cl – 1.

گزینه دوم O – 2، P – 3، I – 1.

وظیفه 5.

گزینه I. یک پیوند غیرقطبی کووالانسی بین آنها تشکیل می شود اتم هایی با الکترونگاتیوی یکسان، به عنوان مثال بین اتم های یک عنصر شیمیایی غیرفلزی یکسان.

گزینه دوم یک پیوند کووالانسی قطبی بین آنها تشکیل می شود اتم هایی که الکترونگاتیوی آنها بین اتم های مختلف عناصر شیمیایی غیرفلزی کمی متفاوت است.

معلم. کار به خوبی انجام شد، اما برخی از بچه ها اشتباه کردند. بیایید دوباره مفاهیم اساسی را مرور کنیم و مهارت های ترکیب بندی خود را آزمایش کنیم. مدارهای الکترونیکیتشکیل یک پیوند کووالانسی به طوری که کوله پشتی ما به درستی مونتاژ شود.

گروه 1. دانش آموزانی که کار مستقل را بدون خطا انجام می دهند (بر اساس نتایج خودآزمایی) آزمونی را برای ارزیابی انجام می دهند.

هدف. کاربرد دانش در موقعیت جدید.

کار تایید

گزینه I.

1. برای موادی که از دو عنصر تشکیل شده اند فرمول بسازید که فرمول الکترونیکی اتم های آنها عبارتند از: الف) 1 س 2 2س 2 2پ 3; ب) 1 س 1 .

2. نوع پیوند شیمیایی این مولکول ها را مشخص کنید و نمودارهای الکترونیکی تشکیل آن را ترسیم کنید.

بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، آنها را به ترتیب افزایش الکترونگاتیوی اتم هایشان مرتب کنید:

گزینه دوم

1. الف) S، Cl، O، K؛ ب) F، P، Ca، N. س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پبرای مواد احتمالی متشکل از دو عنصر فرمول بسازید که فرمول الکترونیکی اتم های آنها عبارتند از: الف) 1 س 4 ;

2. ب) 1

1 . نوع پیوند شیمیایی این مولکول ها را مشخص کنید و نمودارهای الکترونیکی تشکیل آن را ترسیم کنید. بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، آنها را به ترتیب افزایش الکترونگاتیوی اتمهایشان مرتب کنید: الف) Cl, I, Li, Al. ب) C، N، Si، Ba.

گروه 2.

دانش آموزانی که مرتکب اشتباه می شوند با پر کردن جاهای خالی با کلمات و عبارات پیشنهادی داستان می سازند. در صورت مشکل از کتاب درسی یا یادداشت های موجود در دفترچه استفاده کنید.

هدف. تکرار، تصحیح و تثبیت دانش.

کلیشه داستان

در جدول تناوبی، عناصر به گروه ها و دوره ها مرتب شده اند. تعداد کل الکترون های یک اتم …………….. عدد دوره مربوط به...... . شماره گروه نشان می دهد………. . لایه بیرونی تکمیل شده حاوی ........... .

الکترونگاتیوی توانایی اتم ها برای جذب الکترون از اتم های دیگر است. در دوره های از چپ به راست، الکترونگاتیوی ........... است، در زیرگروه های اصلی از بالا به پایین - ....................

1) یک پیوند غیرقطبی کووالانسی بین …………………. پیوند کووالانسی قطبی بین ............... تشکیل می شود.

2) تعداد الکترون ها در سطح بیرونی عناصر زیر گروه های اصلی،

3) افزایش،

4) شماره سریال عنصر،

5) هشت الکترون،

6) کاهش می دهد،

7) تعداد سطوح انرژی،

8) بین اتم های مختلف عناصر شیمیایی غیر فلزی.

گروه 1 کار خود را برای بررسی به معلم ارسال می کند در درس بعدی اعلام می شود.

گروه 2 کار خود را در حین گوش دادن به پاسخ یکی از دانش آموزان بررسی می کند. در صورت لزوم توضیحاتی ارائه می شود.

پاسخ تست کار

گروه 1

گزینه I.

1. فرمول های الکترونیکی مطابق با: الف) 1 س 2 2س 2 2پ 3 - اتم نیتروژن ب) 1 س 1 - اتم هیدروژن این عناصر ترکیبات زیر را تشکیل می دهند - N 2، H 2، NH 3. در مولکول های N2، H2 یک پیوند غیرقطبی کووالانسی است. در مولکول NH 3 یک پیوند قطبی کووالانسی وجود دارد.

2. بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، الکترونگاتیوی به ترتیب زیر افزایش می یابد: a) K, S, Cl, O. ب) Ca، P، N، F.

گزینه دوم

1. فرمول های الکترونیکی مطابق با الف) 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 4 - اتم گوگرد; ب) 1 س 1 - اتم هیدروژن این عناصر ترکیبات زیر را تشکیل می دهند: S 2 , H 2 , H 2 S . در مولکول های S 2 , H 2 یک پیوند غیر قطبی کووالانسی است. در مولکول H 2 S یک پیوند قطبی کووالانسی وجود دارد.

مدارهای آموزش الکترونیکی

S2*:

H 2 S:

2. بر اساس موقعیت عناصر در جدول تناوبی، الکترونگاتیوی به ترتیب زیر افزایش می یابد: الف) Li، Al، I، Cl. ب) Ba، Si، C، N.

گروه 2

در جدول تناوبی، عناصر به گروه ها و دوره ها مرتب شده اند. تعداد کل الکترون های یک اتم است شماره سریال عنصر. شماره دوره مطابقت دارد تعداد سطوح انرژیشماره گروه نشان می دهد تعداد الکترون ها در سطح بیرونی برای عناصر زیر گروه های اصلی.لایه بیرونی تکمیل شده شامل هشت الکترون

الکترونگاتیوی توانایی اتم ها برای جذب الکترون از اتم های دیگر است. در دوره های از چپ به راست، الکترونگاتیوی افزایش،در زیر گروه های اصلی از بالا به پایین – کاهش می دهد.

یک پیوند غیرقطبی کووالانسی تشکیل می شود بین اتم های همان عنصر شیمیایی غیرفلزییک پیوند کووالانسی قطبی تشکیل می شود بین اتم های مختلف عناصر شیمیایی غیر فلزی.

معلم. بنابراین، کوله پشتی های ما بسته شده است، صعود خود را آغاز می کنیم. با این حال، موانعی در این راه در انتظار ما هستند. و اولین مانع "آبشار" مواد است.

روی تابلو تصویری از یک آبشار است. کارت هایی با فرمول های شیمیایی به آبشار متصل می شوند: H 2 O، Br 2، CO 2، O 3، HCl، HNO 3، P 4، CS 2، H 2 SO 4، S 8.

ورزش. برای غلبه بر آبشار، توزیع مواد بر اساس انواع پیوندهای شیمیایی پیشنهاد شده است.

گزینه I. موادی با پیوند قطبی کووالانسی را در دفترچه یادداشت خود بنویسید.

گزینه دوم موادی را که دارای پیوندهای کووالانسی غیرقطبی هستند بنویسید.

چک به صورت پیشانی انجام می شود.

پاسخ. مواد با پیوند قطبی کووالانسی - H 2 O ، CO 2 ، HCl ، HNO 3 ، CS 2 ، H 2 SO 4.

مواد با پیوند غیرقطبی کووالانسی - Br 2، O 3، P 4، S 8.

معلم. عالی است، ما با موفقیت بر آبشار غلبه کردیم، اما یک مانع جدید در انتظار ما است. "انسداد" مدارهای الکترونیکی در یک مسیر کوهستانی باریک شکل گرفته است.

ورزش. تعیین کنید کدام یک از نمودارها مکانیسم تشکیل پیوند شیمیایی را به درستی منعکس می کند.

گزینه I. از 2

گزینه دوم BCl 3

مدارهای الکترونیکی در پشت برد نوشته شده است. هر دانش آموز دارای سه کارت سیگنال رنگی با اعداد است. دانش‌آموزان کارت‌هایی با شماره پاسخ صحیح در دست می‌گیرند. در صورت بروز خطا، کار اصلاحی انجام می شود.

معلم. آفرین، موفق شدیم مسیر کوهستانی باریکی را طی کنیم و به صعود ادامه می دهیم. توجه! غاری جلوتر ظاهر شد. کوهنوردان کنجکاو یک یافته جالب در آن کشف کردند - یک صندوق کوچک و یک نامه مرموز.

فقط زمانی می توانیم به سفر خود ادامه دهیم که حدس بزنیم در این تابوت چه چیزی وجود دارد. خوب، بیایید کمی استراحت کنیم و نامه را بخوانیم.

روی میز معلم یک "تابوت" وجود دارد که با مهر و موم مهر و موم شده است. در کنار او نامه ای تا شده است. از دانش آموز خواسته می شود که نامه را بخواند.

دانش آموز (متن نامه را می خواند). از ماده پنهان شده در این جعبه می توان فلزی به دست آورد که به راحتی با چاقو برش داده می شود، مانند پلاستیک مچاله می شود و فقط زیر لایه ای از نفت سفید نگهداری می شود. از آن همچنین می توانید یک گاز خفه کننده و سمی زرد-سبز بدست آورید که برای ضد عفونی کردن آب استفاده می شود. اما ما معمولا از این ماده متفاوت استفاده می کنیم. در هر خانه، روی هر میز است. در زمان های قدیم می گفتند که از طلا با ارزش تر است، زیرا بدون طلا می توان زندگی کرد، اما بدون آن نمی توان زندگی کرد. طبق عرف روسی، از مهمانان عزیز با این ماده استقبال می شود و از این طریق برای آنها آرزوی سلامتی می کنند و ریختن آن به معنای از دست دادن سلامتی، شکست خوردن است.

معلم. نامه از کدام ماده مرموز صحبت می کند؟ چه موادی از آن به دست می آید؟

دانش آموزان ماده را حدس می زنند و به آن یک نام شیمیایی می دهند - نمک خوراکی، کلرید سدیم. نشان داده شده است که فلز سدیم و گاز کلر را می توان از آن به دست آورد. نمونه ای از ماده معدنی از "تابوت" گرفته شده و به دانش آموزان نشان داده می شود.

معلم. این ماده چه ربطی به درس ما دارد؟

دانشجو. از آنجایی که ما در حال مطالعه موضوع "پیوند شیمیایی" هستیم، لازم است بدانیم که چگونه بین اتم های کلرید سدیم تشکیل می شود و باید به چه نوع طبقه بندی شود.

یادگیری مطالب جدید

معلم. آفرین. هدف از درس ما آشنایی با نوع جدیدی از پیوند شیمیایی - یونی، برای یافتن ماهیت و شرایط تشکیل آن است. ما یاد خواهیم گرفت که چگونه مدارهای الکترونیکی برای تشکیل ترکیبات با نوع یونی پیوند شیمیایی بسازیم، تعیین کنیم. جمعالکترون ها در یون ها

موضوع و فرمول درس نمک سفرهدر یک دفترچه یادداشت می شوند.

معلم. اجازه دهید تشکیل پیوند یونی را با استفاده از کلرید سدیم به عنوان مثال در نظر بگیریم. اجازه دهید معادله ای بنویسیم که برهمکنش اتم های سدیم و کلر را منعکس می کند:

نمودارهای خود را از ساختار اتم های سدیم و کلر در دفترچه یادداشت خود تهیه کنید. تعداد الکترون های جفت شده و جفت نشده را در آخرین سطح در اتم ها تعیین کنید.

Na +11 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 1 ;

Сl +17 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 5 .

اتم های سدیم و کلر هر کدام یک الکترون جفت نشده دارند. وقتی این اتم ها به فاصله معینی نزدیک می شوند، ابرهای الکترونی الکترون های جفت نشده روی هم قرار می گیرند و یک ابر الکترونی مشترک بین دو اتم تشکیل می شود. اما از آنجایی که الکترونگاتیوی کلر بسیار بیشتر از سدیم است، جفت الکترون مشترک به طور کامل به اتم کلر منتقل می شود. در نتیجه انتقال یک الکترون از اتم سدیم به اتم کلر، ذرات باردار مخالف ظاهر می شوند: اتم کلر بار منفی و اتم سدیم بار مثبت می گیرد.

(مفهوم "یون"، "پیوند یونی" معرفی شده است، تعاریف در یک دفترچه یادداشت می شود.)

ذراتی که در نتیجه انتقال الکترون از یک اتم به اتم دیگر به وجود می آیند نامیده می شوند یون ها.

Na 0 – 1 ه-> Na 1+، Cl 0 + 1 ه-> Cl 1 – .

بار یک یون با تعداد الکترون های داده شده یا دریافتی تعیین می شود. یون با بار منفی در براکت های مربع محصور شده است.

پیوند شیمیایی که بین یون ها در نتیجه برهمکنش الکترواستاتیکی ایجاد می شود نامیده می شود یونی.

بیایید به ساختار یون های سدیم و کلر نگاه کنیم و تعداد کل الکترون های هر یون را تعیین کنیم:

Na 1+ +11, 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 0 (10 الکترون);

Cl 1– +17، 1 س 2 2س 2 2پ 6 3س 2 3پ 6 (18 الکترون).

بیایید موارد اصلی خود را بررسی کنیم نتیجه گیری.

یون ها ذرات باردار هستند که اتم ها در نتیجه از دست دادن یا به دست آوردن الکترون ها به آنها تبدیل می شوند.

پیوندی که در نتیجه برهمکنش الکترواستاتیکی بین یون ها ایجاد می شود، یونی نامیده می شود.

یک پیوند یونی رخ می دهد بین اتم های فلزی و غیر فلزی، که الکترونگاتیوی آن بسیار متفاوت است (بیش از دو واحد). پیوند یونی یک مورد شدید از یک پیوند کووالانسی قطبی است.

در طول مسیر، پایگاه دانش ما گسترش یافت. بیایید به سمت بالا حرکت کنیم. اما ناگهان یک مانع جدید بوجود می آید. در پیش رو "ضخامت" متراکم از فرمول های شیمیایی، که در صورت حذف موادی با پیوند شیمیایی از نوع یونی می توانید از طریق آن عبور کنید.

فرمول ها روی تابلو نوشته شده است:

CCl 4، Na 2 SO 4، I 2، LiBr، F 2، CaCl 2، KI، Na 2 S، Mg(NO 3) 2، SO 2، Cl 2، BaO، I 2، N 2، MgS.

از دانش آموزان خواسته می شود که ترکیبات دارای پیوند یونی را در دفترچه یادداشت خود یادداشت کنند.

چک از جلو. یکی از دانش‌آموزان فرمول‌هایی را که در دفترش نوشته بود می‌خواند، بقیه دانش‌آموزان آن‌ها را بررسی می‌کنند. معلم در مورد مواد متشکل از سه عنصر شیمیایی و دارای دو نوع پیوند توضیحاتی می دهد.

پاسخ. Na 2 SO 4 ، LiBr ، CaCl 2 ، KI ، Na 2 S ، Mg(NO 3) 2 ، BaO ، MgS.

معلم. ما توانستیم از میان بیشه های متراکم مسیری را طی کنیم، به هدف خود بسیار نزدیک شده ایم. بیایید تمام دانش خود را جمع کنیم و به اوج برسیم.

با راهنمایی معلم، توانایی ترسیم نمودارهایی برای تشکیل پیوندهای یونی، تعیین بارهای یون ها و تعداد الکترون ها در یون ها با استفاده از مثال ترکیبات ادغام می شود: الف) KF؛ ب) Na 2 S; ج) BeO.

در مرحله بعد، دانش آموزان تکمیل می کنند کار مشابهبه طور مستقل، هر دو را از فرمول های پیشنهادی انتخاب کنید: الف) LiBr. ب) CaCl 2; ج) MgS; د) Mg 3 N 2 *. سه دانش آموز به طور همزمان در هیئت کار می کنند. تکلیف با ستاره (*) در این درس توضیح داده نمی شود و در جلسه باشگاه شیمی توضیح داده می شود.

نتایج به صورت جلویی بررسی می شود.

تعمیر مواد

معلم. راه سخت اما جالبی را طی کرده ایم، قله "پیوند شیمیایی" فتح شده است. من به شما تبریک می گویم ، شما برای رسیدن به آن تلاش زیادی کردید ، دانش خود را نشان دادید ، تدبیر نشان دادید ، دوستانه بودید ، در مواقع سخت به یکدیگر کمک کردید. و اکنون زمان بازگشت است.

از دانش آموزان خواسته می شود که یک آزمون را تکمیل کنند. هدف: کنترل عملیاتیدانش نتایج اجرا در هنگام برنامه ریزی کار اصلاحی فردی با دانش آموزان مورد استفاده قرار می گیرد.

کار تایید

1. تعداد الکترون ها را در سطح بیرونی در اتم ها تعیین کنید.

گزینه I. F, B, Ca.

گزینه دوم سه، آل، سی.

2. تعداد الکترون هایی را که اتم برای تکمیل سطح بیرونی خود می پذیرد را بیان کنید.

گزینه I. S، P، Si.

گزینه دوم F، N، O.

3. نوع پیوند شیمیایی در ترکیبات را مشخص کنید.

گزینه I. CH 4، K 2 O، F 2.

گزینه دوم PCl 3، O 3، Al 2 O 3.

4. نمودارهای الکترونیکی برای تشکیل پیوند شیمیایی ایجاد کنید، بارهای یون ها را مشخص کنید و تعداد الکترون های هر نوع اتم و یون را تعیین کنید.

گزینه I. a) KBr; ب) AlCl 3.

گزینه دوم الف) MgI 2؛ ب) NaBr.

جدول را پر کنید.

جدول

اتم	تعداد الکترون ها	و او	تعداد الکترون ها
…	……………	…	…………
…	……………	…	…………
…	……………	…	…………
…	……………	…	…………

5*. نقاشی را تجزیه و تحلیل کنید و فرمول های از دست رفته را پر کنید.

پاسخ به کار آزمایشی

تمرین 1.

نوع I. F – 7، B – 3، Ca – 2.

گزینه دوم Se – 6، Al – 3، C – 4.

وظیفه 2.

گزینه I. S – 2، P – 3، Si – 4.

گزینه دوم F – 1، N – 3، O – 2.

وظیفه 3.

گزینه I. در ترکیبات: CH 4 یک پیوند شیمیایی قطبی کووالانسی است، K 2 O یک پیوند یونی است، F 2 یک پیوند غیرقطبی کووالانسی است.

گزینه دوم در ترکیبات: PCl 3 یک پیوند قطبی کووالانسی، O 3 یک پیوند غیر قطبی کووالانسی، Al 2 O 3 یک پیوند یونی است.

وظیفه 4.

گزینه I.

الف) برای KBr:

K 0 - 1 ه-> K 1+، Br 0 + 1 ه-> Br 1– .

ب) برای AlCl 3:

Al 0 - 3 ه-> Al 3+، Cl 0 + 1 ه-> Cl 1– .

اتم	تعداد الکترون ها	و او	تعداد الکترون ها
Al 0	13	Al 3+	10
Cl 0	17	Cl 1-	18
K 0	19	K 1+	18
Br 0	35	Br 1 -	36

گزینه دوم

الف) برای MgF 2:

Mg 0 - 2 ه-> Mg 2+، F 0 + 1 ه-> F 1– .

ب) برای NaBr:

Na 0 – 1 ه-> Na 1+، Br 0 + 1 ه-> Br 1– .

اتم	تعداد الکترون ها	و او	تعداد الکترون ها
Mg 0	12	Mg 2+	10
من 0	53	من 1-	54
Na 0	11	Na 1+	10
Br 0	35	Br 1 -	36

وظیفه 5* (در جلسه حلقه شیمی بحث شد).

پاسخ ها ممکن است به شرح زیر باشد: KCl، KH، Na 2 O، NaCl (ممکن است ترکیبات فلزی دیگری با غیر فلزات نشان داده شده در قسمت مرکزی شکل، یعنی ترکیباتی با پیوندهای یونی وجود داشته باشد).

خلاصه کردن.

درجه بندی.

مشق شب. Guzey L.S.علم شیمی. سوالات. وظایف. تمرینات پایه های 8-9. § 18.3، سابق. 1، 2، 3 - به صورت کتبی.

* مولکول های دیاتومیک S2 زمانی تشکیل می شوند که بخار گوگرد تا دمای بالا گرم شود. – توجه داشته باشید ویرایش

قسمت اول

1. ارتباط بین یون های اتم در فلزات و آلیاژها به دلیل الکترون های خارجی مشترکفلز نامیده می شود.

2. طرح تشکیل پیوند فلزی:

3. جدول «انواع پیوندهای شیمیایی» را پر کنید.

قسمت دوم

1. بین نوع پیوند شیمیایی و فرمول مواد مطابقت برقرار کنید. با استفاده از حروف مربوط به پاسخ های صحیح، نام اولین آلیاژ فلزی که توسط انسان استفاده شده است را می سازید: برنز.

2. از تعدادی فرمول مواد:

- مواردی را انتخاب کنید که با فرمول الکترونیکی ماده ارائه شده به شکل کلی مطابقت دارند.

3. فرمول مواد تشکیل شده توسط عناصر دوره 2 را با استفاده از انواع پیوندهای شیمیایی بنویسید.

طرح های تشکیل مواد با پیوندهای شیمیایی قطبی یونی و کووالانسی را بنویسید.

4. موارد اضافی را حذف کنید.

5- آیا جملات زیر درست است؟
الف- ماهیت هر پیوند شیمیایی الکترواستاتیک است.
ب- یک ماده فقط می تواند یک نوع پیوند شیمیایی داشته باشد.
4) هر دو قضاوت نادرست است

6. پیوند شیمیایی بین اتم های عناصر با شماره سریال 11 و 9 تشکیل می شود:
1) یونی

7- آیا جملات زیر درست است؟
آ. عنصر شیمیاییکلسیم موادی را تشکیل می دهد که در آن انواع پیوندهای شیمیایی مشاهده می شود.
ب- ماده کلسیم Ca و نیترید کلسیم Ca3N2 به ترتیب با استفاده از پیوندهای غیرقطبی فلزی و کووالانسی تشکیل می شوند.
4) هر دو قضاوت نادرست است

هر اتم تعداد مشخصی الکترون دارد.

هنگام ورود به واکنش های شیمیایی، اتم ها الکترون اهدا می کنند، به دست می آورند یا به اشتراک می گذارند و به پایدارترین پیکربندی الکترونیکی دست می یابند. پیکربندی با کمترین انرژی (مانند اتم های گاز نجیب) پایدارترین است. این الگو "قاعده هشت" نامیده می شود (شکل 1).

برنج. 1.

این قانون برای همه صدق می کند انواع اتصالات. اتصالات الکترونیکی بین اتم‌ها به آنها اجازه می‌دهد تا ساختارهای پایداری، از ساده‌ترین کریستال‌ها تا بیومولکول‌های پیچیده که در نهایت سیستم‌های زنده را تشکیل می‌دهند، تشکیل دهند. آنها از نظر متابولیسم مداوم با کریستال ها متفاوت هستند. در عین حال، بسیاری از واکنش های شیمیایی بر اساس مکانیسم ها پیش می روند انتقال الکترونیکیکه نقش مهمی در فرآیندهای انرژی در بدن دارند.

پیوند شیمیایی نیرویی است که دو یا چند اتم، یون، مولکول یا هر ترکیبی از اینها را در کنار هم نگه می دارد..

ماهیت پیوند شیمیایی جهانی است: این یک نیروی جاذبه الکترواستاتیکی بین الکترون های با بار منفی و هسته های با بار مثبت است که توسط پیکربندی الکترون های لایه بیرونی اتم ها تعیین می شود. توانایی اتم برای تشکیل پیوندهای شیمیایی نامیده می شود ظرفیت، یا حالت اکسیداسیون. مفهومی از الکترون های ظرفیت- الکترون هایی که پیوندهای شیمیایی تشکیل می دهند، یعنی در بالاترین اوربیتال های انرژی قرار دارند. بر این اساس، پوسته بیرونی اتم حاوی این اوربیتال ها نامیده می شود پوسته ظرفیت. در حال حاضر، نشان دادن وجود پیوند شیمیایی کافی نیست، اما باید نوع آن را مشخص کرد: یونی، کووالانسی، دوقطبی-دوقطبی، فلزی.

اولین نوع اتصال استیونی ارتباط

مطابق با نظریه الکترونیکیظرفیت لوئیس و کوسل، اتم ها می توانند به دو روش به پیکربندی الکترونیکی پایدار دست یابند: اول، با از دست دادن الکترون ها، تبدیل شدن کاتیون هاثانیاً، به دست آوردن آنها، تبدیل شدن به آنیون ها. در نتیجه انتقال الکترون، به دلیل نیروی جاذبه الکترواستاتیکی بین یون ها با بارهای دارای علائم مخالف، یک پیوند شیمیایی تشکیل می شود که توسط Kossel نامیده می شود. الکترووالانت"(اکنون نامیده می شود یونی).

در این مورد، آنیون ها و کاتیون ها یک پیکربندی الکترونیکی پایدار با یک پوسته الکترونی بیرونی پر شده تشکیل می دهند. پیوندهای یونی معمولی از کاتیون های گروه های T و II تشکیل می شوند جدول تناوبیو آنیون های عناصر غیرفلزی گروه های VI و VII (به ترتیب 16 و 17 زیر گروه، کالکوژن هاو هالوژن ها). پیوندهای ترکیبات یونی غیر اشباع و غیر جهت دار هستند، بنابراین امکان برهمکنش الکترواستاتیکی با یون های دیگر را حفظ می کنند. در شکل شکل 2 و 3 نمونه هایی از پیوندهای یونی مربوط به مدل کوسل انتقال الکترون را نشان می دهد.

برنج. 2.

برنج. 3.پیوند یونی در یک مولکول نمک خوراکی (NaCl)

در اینجا مناسب است برخی از خواصی را یادآوری کنیم که رفتار مواد در طبیعت را توضیح می دهند، به ویژه این ایده را در نظر می گیرند اسیدهاو دلایل.

محلول های آبی همه این مواد الکترولیت هستند. آنها رنگ متفاوتی را تغییر می دهند شاخص ها. مکانیسم اثر شاخص ها توسط F.V. کشف شد. استوالد. او نشان داد که اندیکاتورها اسیدها یا بازهای ضعیفی هستند که رنگ آنها در حالت های تفکیک نشده و تفکیک شده متفاوت است.

بازها می توانند اسیدها را خنثی کنند. همه بازها در آب محلول نیستند (به عنوان مثال، برخی از ترکیبات آلی که حاوی گروه های OH نیستند نامحلول هستند، به ویژه، تری اتیلامین N(C2H5)3); بازهای محلول نامیده می شوند قلیایی ها.

محلول های آبی اسیدها تحت واکنش های مشخصه ای قرار می گیرند:

الف) با اکسیدهای فلزی - با تشکیل نمک و آب؛

ب) با فلزات - با تشکیل نمک و هیدروژن.

ج) با کربنات ها - با تشکیل نمک، CO 2 و ن 2 O.

خواص اسیدها و بازها توسط چندین نظریه توصیف شده است. مطابق با نظریه S.A. آرنیوس، اسید ماده ای است که برای تشکیل یون تجزیه می شود ن+ ، در حالی که پایه یون ها را تشکیل می دهد او- . این نظریه وجود بازهای آلی که گروه هیدروکسیل ندارند را در نظر نمی گیرد.

مطابق با پروتونبر اساس تئوری برونستد و لوری، اسید ماده ای است حاوی مولکول ها یا یون هایی که پروتون اهدا می کنند. اهدا کنندگانپروتون ها) و باز ماده ای متشکل از مولکول ها یا یون هایی است که پروتون ها را می پذیرند. پذیرندگانپروتون ها). توجه داشته باشید که در محلول های آبی، یون های هیدروژن به صورت هیدراته، یعنی به صورت یون هیدرونیوم وجود دارند. H3O+ . این تئوری واکنش‌هایی را نه تنها با آب و یون‌های هیدروکسید، بلکه واکنش‌هایی را که در غیاب یک حلال یا با یک حلال غیرآبی انجام می‌شود، توصیف می‌کند.

به عنوان مثال، در واکنش بین آمونیاک N.H. 3 (باز ضعیف) و کلرید هیدروژن در فاز گاز، کلرید آمونیوم جامد تشکیل می شود و در مخلوط تعادلی دو ماده همیشه 4 ذره وجود دارد که دو ذره آن اسید و دو ذره دیگر باز هستند:

این مخلوط تعادلی از دو جفت اسیدها و بازهای مزدوج تشکیل شده است:

1)N.H. 4+ و N.H. 3

2) HClو Cl ‑

در اینجا، در هر جفت مزدوج، اسید و باز یک پروتون با هم تفاوت دارند. هر اسید یک باز مزدوج دارد. اسید قوی باز مزدوج ضعیفی دارد و اسید ضعیف باز مزدوج قوی دارد.

نظریه Brønsted-Lowry به توضیح نقش منحصر به فرد آب برای حیات زیست کره کمک می کند. آب، بسته به ماده ای که با آن تعامل دارد، می تواند خواص اسید یا باز را نشان دهد. به عنوان مثال، در واکنش با محلول های آبی اسید استیک، آب یک باز و در واکنش با محلول های آبی آمونیاک، یک اسید است.

1) CH 3 COOH + H2O ↔ H3O + + CH 3 COO- . در اینجا، یک مولکول اسید استیک یک پروتون را به یک مولکول آب اهدا می کند.

2) NH 3 + H2O ↔ NH 4 + + او- . در اینجا یک مولکول آمونیاک یک پروتون از مولکول آب می پذیرد.

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

1) H2O(اسید) و او- (پایه مزدوج)

2) H 3 O+ (اسید) و H2O(پایه مزدوج).

در حالت اول آب یک پروتون اهدا می کند و در حالت دوم آن را می پذیرد.

این خاصیت نامیده می شود آمفی پروتونیسم. موادی که می توانند به عنوان اسید و باز واکنش نشان دهند نامیده می شوند آمفوتریک. چنین موادی اغلب در طبیعت زنده یافت می شوند. به عنوان مثال، اسیدهای آمینه می توانند با اسیدها و بازها نمک تشکیل دهند. بنابراین، پپتیدها به راحتی با یون های فلزی موجود ترکیبات هماهنگی را تشکیل می دهند.

بنابراین، یک ویژگی مشخصه پیوند یونی حرکت کامل الکترون های پیوند به یکی از هسته ها است. این بدان معنی است که بین یون ها منطقه ای وجود دارد که چگالی الکترون تقریباً صفر است.

نوع دوم اتصال استکووالانسی ارتباط

اتم ها می توانند با به اشتراک گذاشتن الکترون ها، پیکربندی های الکترونیکی پایداری را تشکیل دهند.

چنین پیوندی زمانی ایجاد می شود که یک جفت الکترون در یک زمان به اشتراک گذاشته شود از همهاتم در این حالت، الکترون های پیوند مشترک به طور مساوی بین اتم ها توزیع می شوند. نمونه هایی از پیوندهای کووالانسی عبارتند از هم هسته ایدو اتمی مولکول های H 2 , ن 2 , اف 2. همین نوع اتصال در آلوتروپ ها یافت می شود O 2 و ازن O 3 و برای یک مولکول چند اتمی اس 8 و همچنین مولکول های هترونهسته ایهیدروژن کلرید HCl، دی اکسید کربن CO 2، متان CH 4، اتانول با 2 ن 5 اوهگزا فلوراید گوگرد SF 6، استیلن با 2 ن 2. همه این مولکول ها الکترون های مشابهی دارند و پیوندهای آنها اشباع شده و به همان طریق هدایت می شوند (شکل 4).

برای زیست شناسان مهم است که پیوندهای دوگانه و سه گانه شعاع اتمی کووالانسی را در مقایسه با پیوند منفرد کاهش دهند.

برنج. 4.پیوند کووالانسی در یک مولکول Cl 2.

انواع پیوندهای یونی و کووالانسی دو مورد محدود کننده مجموعه هستند انواع موجودپیوندهای شیمیایی و در عمل بیشتر پیوندها میانی هستند.

ترکیبات دو عنصر که در انتهای مخالف دوره های یکسان یا متفاوت سیستم تناوبی قرار دارند، عمدتاً پیوندهای یونی را تشکیل می دهند. همانطور که عناصر در یک دوره به هم نزدیکتر می شوند، ماهیت یونی ترکیبات آنها کاهش می یابد و ویژگی کووالانسی افزایش می یابد. به عنوان مثال، هالیدها و اکسیدهای عناصر در سمت چپ جدول تناوبی پیوندهای یونی را تشکیل می دهند. NaCl، AgBr، BaSO4، CaCO 3، KNO 3، CaO، NaOHو همان ترکیبات عناصر سمت راست جدول کووالانسی هستند ( H 2 O، CO 2، NH 3، NO 2، CH 4، فنل C6H5OH، گلوکز C 6 H 12 O 6، اتانول C 2 H 5 OH).

پیوند کووالانسی به نوبه خود یک اصلاح دیگر دارد.

در یون‌های چند اتمی و در مولکول‌های بیولوژیکی پیچیده، هر دو الکترون فقط می‌توانند از آن بیرون بیایند یکیاتم نامیده می شود اهدا کنندهجفت الکترون اتمی که این جفت الکترون را با یک دهنده تقسیم می کند نامیده می شود پذیرندهجفت الکترون این نوع پیوند کووالانسی نامیده می شود هماهنگی (اهداکننده-پذیرنده, یاداتیو) ارتباط(شکل 5). این نوع پیوند برای زیست شناسی و پزشکی بسیار مهم است، زیرا شیمی عناصر d که برای متابولیسم مهم هستند تا حد زیادی توسط پیوندهای هماهنگی توصیف می شود.

شکل. 5.

به عنوان یک قاعده، در یک ترکیب پیچیده، اتم فلز به عنوان پذیرنده یک جفت الکترون عمل می کند. برعکس، در پیوندهای یونی و کووالانسی اتم فلز یک دهنده الکترون است.

ماهیت پیوند کووالانسی و انواع آن - پیوند هماهنگی - را می توان با کمک نظریه دیگری درباره اسیدها و بازها که توسط GN ارائه شده است روشن کرد. لوئیس او تا حدودی مفهوم معنایی اصطلاحات «اسید» و «باز» را طبق نظریه برونستد-لوری گسترش داد. تئوری لوئیس ماهیت تشکیل یون های پیچیده و مشارکت مواد در واکنش های جانشینی هسته دوست، یعنی در تشکیل CS را توضیح می دهد.

به گفته لوئیس، اسید ماده ای است که با پذیرش یک جفت الکترون از یک باز، قادر به تشکیل پیوند کووالانسی است. باز لوئیس ماده ای است که دارای یک جفت الکترون تک است که با اهدای الکترون، پیوند کووالانسی با اسید لوئیس ایجاد می کند.

یعنی تئوری لوئیس دامنه واکنش‌های اسید-باز را به واکنش‌هایی که پروتون‌ها اصلاً در آن‌ها شرکت نمی‌کنند نیز گسترش می‌دهد. علاوه بر این، طبق این نظریه، خود پروتون نیز یک اسید است، زیرا قادر به پذیرش یک جفت الکترون است.

بنابراین طبق این نظریه کاتیونها اسیدهای لوئیس و آنیونها بازهای لوئیس هستند. یک مثال می تواند واکنش های زیر باشد:

در بالا ذکر شد که تقسیم مواد به یونی و کووالانسی نسبی است، زیرا انتقال کامل الکترون از اتم‌های فلز به اتم‌های گیرنده در مولکول‌های کووالانسی اتفاق نمی‌افتد. در ترکیبات دارای پیوند یونی، هر یون داخل است میدان الکتریکییون های علامت مخالف، بنابراین آنها متقابلاً قطبی شده اند و پوسته آنها تغییر شکل می دهد.

قطبی پذیریتوسط ساختار الکترونیکی، بار و اندازه یون تعیین می شود. برای آنیون ها بیشتر از کاتیون ها است. بالاترین قطبش پذیری در بین کاتیون ها برای کاتیون های با بار بیشتر و اندازه کوچکتر است، به عنوان مثال، Hg 2+، Cd 2+، Pb 2+، Al 3+، Tl 3+. دارای اثر قطبی قوی است ن+ . از آنجایی که تأثیر پلاریزاسیون یونی دو طرفه است، به طور قابل توجهی خواص ترکیبات تشکیل شده را تغییر می دهد.

نوع سوم اتصال استدوقطبی-دوقطبی ارتباط

علاوه بر انواع ارتباطات ذکر شده، دوقطبی-دوقطبی نیز وجود دارد بین مولکولیفعل و انفعالات نیز نامیده می شود واندروالس .

قدرت این برهمکنش ها به ماهیت مولکول ها بستگی دارد.

سه نوع برهمکنش وجود دارد: دوقطبی دائمی - دوقطبی دائمی ( دوقطبی-دوقطبیجاذبه)؛ دوقطبی دائمی - دوقطبی القا شده ( القاءجاذبه)؛ دوقطبی آنی - دوقطبی القایی ( پراکندهجاذبه یا نیروهای لندن. برنج. 6).

برنج. 6.

فقط مولکول هایی با پیوند کووالانسی قطبی دارای گشتاور دوقطبی-دوقطبی ( HCl، NH 3، SO 2، H 2 O، C 6 H 5 Cl، و استحکام باند 1-2 است دبایا(1D = 3.338 × 10-30 کولن متر - C × m).

در بیوشیمی، نوع دیگری از اتصال وجود دارد - هیدروژن اتصال که یک مورد محدود کننده است دوقطبی-دوقطبیجاذبه این پیوند از جاذبه بین یک اتم هیدروژن و یک اتم الکترونگاتیو کوچک، اغلب اکسیژن، فلوئور و نیتروژن تشکیل می شود. با اتم های بزرگی که الکترونگاتیوی مشابه دارند (مانند کلر و گوگرد)، پیوند هیدروژنی بسیار ضعیف تر است. اتم هیدروژن با یک ویژگی مهم متمایز می شود: هنگامی که الکترون های پیوندی کنار می روند، هسته آن - پروتون - در معرض دید قرار می گیرد و دیگر توسط الکترون ها محافظت نمی شود.

بنابراین، اتم به یک دوقطبی بزرگ تبدیل می شود.

یک پیوند هیدروژنی، بر خلاف پیوند واندروالسی، نه تنها در طول فعل و انفعالات بین مولکولی، بلکه در یک مولکول نیز تشکیل می شود. درون مولکولیپیوند هیدروژنی. پیوندهای هیدروژنی نقش مهمی در بیوشیمی ایفا می کنند، به عنوان مثال، برای تثبیت ساختار پروتئین ها به شکل یک مارپیچ a، یا برای تشکیل یک مارپیچ دوگانه از DNA (شکل 7).

شکل 7.

پیوندهای هیدروژن و واندروالس بسیار ضعیف تر از پیوندهای یونی، کووالانسی و هماهنگی هستند. انرژی پیوندهای بین مولکولی در جدول نشان داده شده است. 1.

میز 1.انرژی نیروهای بین مولکولی

توجه داشته باشید: درجه برهمکنش های بین مولکولی توسط آنتالپی ذوب و تبخیر (جوش) منعکس می شود. ترکیبات یونی برای جداسازی یونها به انرژی بیشتری نسبت به جداسازی مولکولها نیاز دارند. آنتالپی ذوب ترکیبات یونی بسیار بیشتر از ترکیبات مولکولی است.

نوع چهارم اتصال استاتصال فلزی

سرانجام، نوع دیگری از پیوندهای بین مولکولی وجود دارد - فلز: اتصال یون های مثبت یک شبکه فلزی با الکترون های آزاد. این نوع اتصال در اشیاء بیولوژیکی رخ نمی دهد.

از جانب بررسی اجمالیانواع اتصالات، یک جزئیات روشن می شود: پارامتر مهمیک اتم یا یون یک فلز - دهنده الکترون و همچنین یک اتم - گیرنده الکترون آن است. اندازه.

بدون پرداختن به جزئیات، توجه می کنیم که شعاع کووالانسی اتم ها، شعاع یونی فلزات و شعاع واندروالس مولکول های برهم کنش با افزایش عدد اتمی آنها در گروه های سیستم تناوبی افزایش می یابد. در این مورد، مقادیر شعاع یون کوچکترین و شعاع واندروالس بزرگترین هستند. به عنوان یک قاعده، هنگام حرکت به سمت پایین گروه، شعاع همه عناصر، هم کووالانسی و هم واندروالس افزایش می یابد.

بیشترین اهمیت را برای زیست شناسان و پزشکان دارند هماهنگی(اهدا کننده - پذیرنده) پیوندهای در نظر گرفته شده توسط شیمی هماهنگی.

بیوانارگانیک پزشکی گ.ک. باراشکوف

پیوند شیمیایی.

تعیین پیوند شیمیایی؛

انواع پیوندهای شیمیایی؛

روش باند ظرفیتی؛

ویژگی های اساسی پیوندهای کووالانسی؛

مکانیسم های تشکیل پیوند کووالانسی؛

ترکیبات پیچیده؛

روش اوربیتال مولکولی؛

فعل و انفعالات بین مولکولی

تعریف پیوند شیمیایی

پیوند شیمیاییبرهمکنش بین اتم ها نامیده می شود که منجر به تشکیل مولکول ها یا یون ها و نگه داشتن قوی اتم ها در نزدیکی یکدیگر می شود.

پیوند شیمیایی ماهیت الکترونیکی دارد، یعنی به دلیل برهمکنش الکترون های ظرفیتی انجام می شود. بسته به توزیع الکترون های ظرفیتی در مولکول، انواع پیوندهای زیر متمایز می شوند: یونی، کووالانسی، فلزی و غیره.

انواع پیوندهای شیمیایی

پیوند یونی.

مقررات اساسی نظریه مدرنپیوند یونی.

یک پیوند یونی در اثر متقابل عناصری که از نظر خصوصیات به شدت با یکدیگر متفاوت هستند، یعنی بین فلزات و غیر فلزات، تشکیل می شود.

تشکیل یک پیوند شیمیایی با تمایل اتم ها برای دستیابی به یک پوسته بیرونی هشت الکترونی پایدار توضیح داده می شود (s 2 p 6).

Ca: 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 2

Ca 2+ : 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 پ 6

Cl: 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 5

Cl – : 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 پ 6

یونهای با بار مخالف حاصل به دلیل جاذبه الکترواستاتیکی در نزدیکی یکدیگر نگه داشته می شوند.

پیوند یونی جهت دار نیست.

هیچ پیوند یونی خالص وجود ندارد. از آنجایی که انرژی یونیزاسیون از انرژی میل ترکیبی الکترون بیشتر است، انتقال کامل الکترون حتی در مورد یک جفت اتم با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد اتفاق نمی افتد. بنابراین، می توان در مورد کسری از یونی بودن پیوند صحبت کرد. بیشترین یونیته پیوند در فلوریدها و کلریدهای عناصر s رخ می دهد. بنابراین در بلورهای RbCl، KCl، NaCl و NaF به ترتیب 99، 98، 90 و 97 درصد است.

پیوند کووالانسی.

مفاد اساسی نظریه مدرن پیوندهای کووالانسی.

پیوند کووالانسی بین عناصری با خواص مشابه، یعنی نافلزات تشکیل می شود.

هر عنصر 1 الکترون برای تشکیل پیوند فراهم می کند و اسپین های الکترون ها باید پاد موازی باشند.

اگر یک پیوند کووالانسی توسط اتم های همان عنصر تشکیل شود، این پیوند قطبی نیست، یعنی جفت الکترون مشترک به هیچ یک از اتم ها جابه جا نمی شود. اگر یک پیوند کووالانسی توسط دو اتم مختلف تشکیل شود، آنگاه جفت الکترون مشترک به الکترونگاتیوترین اتم منتقل می شود. پیوند کووالانسی قطبی.

هنگامی که یک پیوند کووالانسی تشکیل می شود، ابرهای الکترونی اتم های برهم کنش با هم همپوشانی دارند، در نتیجه یک ناحیه با چگالی الکترونی افزایش یافته در فضای بین اتم ها ظاهر می شود که هسته های دارای بار مثبت اتم های برهم کنش را جذب می کند و آنها را نزدیک یکدیگر نگه می دارد. در نتیجه انرژی سیستم کاهش می یابد (شکل 14). با این حال، هنگامی که اتم ها بسیار نزدیک به هم هستند، دافعه هسته ها افزایش می یابد. بنابراین وجود دارد فاصله بهینهبین هسته ها ( طول پیوند,ل sv)، که در آن سیستم حداقل انرژی دارد. در این حالت انرژی آزاد می شود که به آن انرژی اتصال می گویند - E St.

برنج. 14. وابستگی انرژی سیستم های دو اتم هیدروژن با اسپین های موازی (1) و ضد موازی (2) به فاصله بین هسته ها (E انرژی سیستم، E انرژی اتصال، r فاصله بین هسته ها است. هسته ها، ل- طول ارتباط).

برای توصیف پیوند کووالانسی از دو روش استفاده می شود: روش پیوند ظرفیتی (VB) و روش مداری مولکولی (MMO).

روش اوراق قرضه ظرفیت.

روش BC بر اساس مقررات زیر است:

1. یک پیوند شیمیایی کووالانسی توسط دو الکترون با اسپین های مخالف ایجاد می شود و این جفت الکترون متعلق به دو اتم است. ترکیبی از چنین پیوندهای دو مرکزی دو الکترونی، که ساختار الکترونیکی مولکول را منعکس می کنند، نامیده می شوند. طرح های ظرفیت

2. هر چه پیوند کووالانسی قوی تر باشد، ابرهای الکترونی برهم کنش بیشتر همپوشانی دارند.

برای ترسیم بصری طرح‌های ظرفیت، معمولاً از روش زیر استفاده می‌شود: الکترون‌های واقع در لایه الکترونی بیرونی با نقاطی که در اطراف نماد شیمیایی اتم قرار دارند مشخص می‌شوند. الکترون های مشترک بین دو اتم با نقطه هایی که بین نمادهای شیمیایی آنها قرار گرفته اند نشان داده می شوند. یک پیوند دو یا سه گانه به ترتیب با دو یا سه جفت نقطه مشترک نشان داده می شود:

N: 1s 2 2 ثانیه 2 پ 3 ;

ج: 1s 2 2 ثانیه 2 پ 4

از نمودارهای بالا مشخص است که هر جفت الکترون که دو اتم را به هم متصل می کند، مطابق با یک خط است که یک پیوند کووالانسی را در فرمول های ساختاری نشان می دهد:

به تعداد جفت‌های الکترون مشترکی که یک اتم یک عنصر معین را با اتم‌های دیگر متصل می‌کند، یا به عبارت دیگر، تعداد پیوندهای کووالانسی تشکیل‌شده توسط یک اتم، نامیده می‌شود. کووالانسیطبق روش BC بنابراین کووالانسی هیدروژن 1 و نیتروژن 3 است.

با توجه به روش همپوشانی ابرهای الکترونی، اتصالات بر دو نوع هستند:  - اتصال و  - اتصال.

 - پیوند زمانی اتفاق می افتد که دو ابر الکترونی در امتداد محور اتصال هسته اتم ها همپوشانی داشته باشند.

برنج. 15. طرح تشکیل  - اتصالات.

 - زمانی که ابرهای الکترونی در دو طرف خطی که هسته‌های اتم‌های برهم کنش را به هم متصل می‌کنند، همپوشانی دارند، پیوند ایجاد می‌شود.

برنج. 16. طرح شکل گیری  - اتصالات.

ویژگی های اساسی پیوند کووالانسی.

1. طول پیوند، ℓ. این حداقل فاصله بین هسته های اتم های متقابل است که با پایدارترین حالت سیستم مطابقت دارد.

2. انرژی پیوند، E min - این مقدار انرژی است که باید برای شکستن یک پیوند شیمیایی و حذف اتم‌های فراتر از حد برهمکنش صرف شود.

3. لحظه دوقطبی اتصال، ,=qℓ. گشتاور دوقطبی به عنوان یک اندازه گیری کمی برای قطبیت یک مولکول عمل می کند. برای مولکول های غیر قطبی، گشتاور دوقطبی 0 است، برای مولکول های غیرقطبی برابر با 0 نیست. گشتاور دوقطبی یک مولکول چند اتمی برابر است با مجموع برداری دوقطبی پیوندهای منفرد:

4. پیوند کووالانسی با جهت مشخص می شود. جهت پیوند کووالانسی با نیاز به حداکثر همپوشانی در فضای ابرهای الکترونی اتم‌های متقابل تعیین می‌شود که منجر به تشکیل قوی‌ترین پیوندها می‌شود.

از آنجایی که این پیوندهای  به طور دقیق در فضا هستند، بسته به ترکیب مولکول، آنها می توانند در یک زاویه خاص نسبت به یکدیگر باشند - چنین زاویه ای ظرفیت نامیده می شود.

مولکول های دو اتمی ساختار خطی دارند. مولکول های چند اتمی بیشتر هستند پیکربندی پیچیده. اجازه دهید هندسه مولکول های مختلف را با استفاده از مثالی از تشکیل هیدریدها در نظر بگیریم.

1. گروه VI، زیر گروه اصلی (به جز اکسیژن)، H 2 S، H 2 Se، H 2 Te.

S1s 2 2s 2 r 6 3s 2 R 4

برای هیدروژن، یک الکترون با s-AO در تشکیل یک پیوند شرکت می کند، برای گوگرد - 3p y و 3p z. مولکول H2S دارای ساختار مسطح با زاویه بین پیوندهای 90 0 است. .

شکل 17. ساختار مولکول H 2 E

2. هیدریدهای عناصر گروه V، زیرگروه اصلی: PH 3، AsH 3، SbH 3.

Р 1s 2 2s 2 р 6 3s 2 р 3 .

شرکت کننده در تشکیل پیوندها عبارتند از: برای هیدروژن s-AO، برای فسفر - p y، p x و p z AO.

مولکول PH 3 شکل یک هرم مثلثی دارد (در قاعده یک مثلث وجود دارد).

شکل 18. ساختار مولکول EN 3

5. اشباع پذیریپیوند کووالانسی تعداد پیوندهای کووالانسی است که یک اتم می تواند تشکیل دهد. محدود است زیرا یک عنصر دارای تعداد محدودی الکترون ظرفیتی است. حداکثر تعدادپیوندهای کووالانسی که یک اتم معین می تواند در حالت زمین یا برانگیخته تشکیل دهد، آن نامیده می شود کووالانسی

مثال: هیدروژن یک کووالانسی است، اکسیژن دو کووالانسی است، نیتروژن سه کووالانسی است و غیره.

برخی از اتم ها می توانند کووالانسی خود را در حالت برانگیخته با تفکیک الکترون های جفت شده افزایش دهند.

مثال. 0 1s 2 باشید 2 ثانیه 2

یک اتم بریلیم در حالت برانگیخته دارای یک الکترون ظرفیت در 2p-AO و یک الکترون در 2s-AO است، یعنی کووالانسی Be 0 = 0 و کووالانسی Be* = 2. در طول برهم کنش، هیبریداسیون اوربیتال ها رخ می دهد.

هیبریداسیون- این برابری انرژی AO های مختلف در نتیجه اختلاط قبل از برهمکنش شیمیایی است. هیبریداسیون یک تکنیک شرطی است که به فرد اجازه می دهد تا ساختار یک مولکول را با استفاده از ترکیبی از AOs پیش بینی کند. آن دسته از AOهایی که انرژی آنها نزدیک است می توانند در هیبریداسیون شرکت کنند.

هر نوع هیبریداسیون مربوط به شکل هندسی خاصی از مولکول ها است.

در مورد هیدریدهای عناصر گروه II زیرگروه اصلی، دو اوربیتال هیبرید sp-یکسان در تشکیل پیوند شرکت می کنند. این نوع اتصال sp-hybridization نامیده می شود.

شکل 19. مولکول BeH 2 .sp-Hybridization.

اوربیتال های sp-Hybrid دارای شکل نامتقارن هستند. بنابراین، مولکول BeH 2 ساختار خطی دارد (شکل).

اجازه دهید ساختار مولکول های هیدریدهای عناصر گروه III زیرگروه اصلی را با استفاده از مثالی از تشکیل مولکول BH 3 در نظر بگیریم.

B 0 1s 2 2 ثانیه 2 پ 1

کووالانسی B 0 = 1، کووالانسی B* = 3.

سه اوربیتال هیبریدی sp در تشکیل پیوندهایی شرکت می کنند که در نتیجه توزیع مجدد چگالی الکترونی s-AO و دو p-AO تشکیل می شوند. این نوع اتصال sp 2 - هیبریداسیون نامیده می شود. زاویه پیوند در sp 2 - هیبریداسیون برابر با 120 0 است، بنابراین مولکول BH 3 دارای ساختار مثلثی تخت است.

شکل 20. مولکول BH 3. sp 2 -هیبریداسیون.

با استفاده از مثال تشکیل مولکول CH 4، اجازه دهید ساختار مولکول های هیدریدهای عناصر گروه IV زیرگروه اصلی را در نظر بگیریم.

C 0 1s 2 2 ثانیه 2 پ 2

کووالانسی C0 = 2، کووالانسی C * = 4.

در کربن، چهار اوربیتال sp-hybrid در تشکیل یک پیوند شیمیایی شرکت می‌کنند که در نتیجه توزیع مجدد چگالی الکترون‌ها بین s-AO و سه p-AO شکل می‌گیرد. شکل مولکول CH 4 یک چهار وجهی است، زاویه پیوند 109 درجه 28` است.

برنج. 21. مولکول CH 4 .sp 3 -هیبریداسیون.

استثنائات از قانون کلیمولکول های H 2 O و NH 3 هستند.

در یک مولکول آب، زاویه بین پیوندها 104.5 درجه است. برخلاف هیدریدهای سایر عناصر این گروه، آب دارای خواص ویژه ای است: قطبی و دیامغناطیس است. همه اینها با این واقعیت توضیح داده می شود که نوع پیوند در یک مولکول آب sp 3 است. یعنی چهار اوربیتال هیبریدی sp - در تشکیل یک پیوند شیمیایی شرکت می کنند. دو اوربیتال هر کدام حاوی یک الکترون هستند، این اوربیتال ها با هیدروژن برهم کنش دارند و دو اوربیتال دیگر حاوی یک جفت الکترون هستند. وجود این دو اوربیتال خواص منحصر به فرد آب را توضیح می دهد.

در مولکول آمونیاک، زاویه بین پیوندها تقریباً 107.3 o است، یعنی شکل مولکول آمونیاک چهار وجهی است، نوع پیوند sp 3 است. چهار اوربیتال هیبریدی sp 3 در تشکیل پیوند روی یک مولکول نیتروژن شرکت می کنند. سه اوربیتال هر کدام حاوی یک الکترون هستند.

مکانیسم های تشکیل پیوند کووالانسی.

MBC به فرد اجازه می دهد تا سه مکانیسم تشکیل پیوند کووالانسی را تشخیص دهد: مبادله، گیرنده دهنده، و داده.

مکانیسم مبادله. این شامل مواردی از تشکیل یک پیوند شیمیایی است که هر یک از دو اتم پیوندی یک الکترون را برای اشتراک گذاری اختصاص می دهند، گویی در حال تبادل آنها هستند. برای اتصال هسته های دو اتم، الکترون ها باید در فضای بین هسته ها باشند. این ناحیه در مولکول، ناحیه اتصال (ناحیه ای که احتمال وجود یک جفت الکترون در مولکول وجود دارد) نامیده می شود. برای اینکه تبادل الکترون های جفت نشده بین اتم ها رخ دهد، اوربیتال های اتمی باید همپوشانی داشته باشند (شکل 10،11). این عمل مکانیسم تبادل برای تشکیل یک پیوند شیمیایی کووالانسی است. اوربیتال های اتمی تنها در صورتی می توانند همپوشانی داشته باشند که دارای ویژگی های تقارن یکسانی نسبت به محور بین هسته ای باشند (شکل 10، 11، 22).

برنج. 22. همپوشانی AO که منجر به تشکیل پیوند شیمیایی نمی شود.

مکانیسم های اهداکننده-پذیرنده و داده ای.

مکانیسم دهنده - گیرنده شامل انتقال یک جفت الکترون از یک اتم به یک اوربیتال اتمی خالی اتم دیگر است. به عنوان مثال، تشکیل یون - :

خالی p-AO در اتم بور در مولکول BF 3 یک جفت الکترون از یون فلوراید (دهنده) می پذیرد. در آنیون حاصل، چهار پیوند کووالانسی B-F از نظر طول و انرژی برابر هستند. در مولکول اصلی، هر سه پیوند B-F توسط مکانیسم تبادل تشکیل شدند.

اتم هایی که لایه بیرونی آنها فقط از الکترون های s یا p تشکیل شده است، می توانند دهنده یا پذیرنده یک جفت الکترون باشند. اتم‌هایی که الکترون‌های ظرفیت آن‌ها بالای d-AO قرار دارند می‌توانند به‌طور همزمان هم به‌عنوان دهنده و هم گیرنده عمل کنند. برای تمایز بین این دو مکانیسم، مفاهیم مکانیسم دادی تشکیل پیوند معرفی شد.

ساده ترین مثال مکانیسم دادی، برهمکنش دو اتم کلر است.

دو اتم کلر در یک مولکول کلر یک پیوند کووالانسی را با مکانیزم تبادلی تشکیل می دهند و الکترون های 3p جفت نشده خود را با هم ترکیب می کنند. علاوه بر این، اتم Cl-1 یک جفت الکترون تنها 3р 5 - AO را به اتم Cl-2 به 3d-AO خالی منتقل می کند و اتم Cl-2 همان جفت الکترون را به 3d-AO خالی منتقل می کند. اتم Cl-1 هر اتم به طور همزمان وظایف گیرنده و دهنده را انجام می دهد. این مکانیسم داده ای است. عمل مکانیسم داده‌ای استحکام پیوند را افزایش می‌دهد، بنابراین مولکول کلر قوی‌تر از مولکول فلوئور است.

اتصالات پیچیده

طبق اصل مکانیسم دهنده-پذیرنده، کلاس عظیمی از ترکیبات شیمیایی پیچیده تشکیل می شود - ترکیبات پیچیده.

ترکیبات پیچیده ترکیباتی حاوی یون‌های پیچیده هستند که می‌توانند هم به صورت کریستالی و هم در محلول وجود داشته باشند، از جمله یک یون مرکزی یا اتم مرتبط با یون‌های با بار منفی یا مولکول‌های خنثی توسط پیوندهای کووالانسی که توسط مکانیزم گیرنده دهنده ایجاد می‌شوند.

ساختار ترکیبات پیچیده از نظر ورنر.

ترکیبات پیچیده از یک کره داخلی (یون پیچیده) و یک کره بیرونی تشکیل شده اند. ارتباط بین یون های کره داخلی از طریق مکانیسم دهنده-گیرنده اتفاق می افتد. گیرنده ها عوامل کمپلکس کننده نامیده می شوند. توانایی تشکیل کمپلکس با افزایش بار یون و کاهش اندازه آن افزایش می یابد.

اهداکنندگان جفت الکترون را لیگاند یا افزودنی می نامند. لیگاندها مولکول های خنثی یا یون های دارای بار منفی هستند. تعداد لیگاندها با عدد هماهنگی عامل کمپلکس کننده تعیین می شود که معمولاً برابر با دو برابر ظرفیت یون کمپلکس است. لیگاندها می توانند تک دندانه یا چند دندانه باشند. چگالی یک لیگاند با تعداد مکان های هماهنگی که لیگاند در کره هماهنگی عامل کمپلکس کننده اشغال می کند تعیین می شود. به عنوان مثال، F - یک لیگاند تک دندانی است، S 2 O 3 2- یک لیگاند دو دندانه است. بار کره داخلی برابر است با مجموع جبری بارهای یون های تشکیل دهنده آن. اگر کره داخلی بار منفی داشته باشد، یک کمپلکس آنیونی است، اگر مثبت باشد، یک کمپلکس کاتیونی است. کمپلکس های کاتیونی در روسی با نام یون کمپلکس کننده نامیده می شوند. در. ارتباط بین کره بیرونی و درونی در یک ترکیب پیچیده یونی است.

مثال: K2 - تتراهیدروکسوزینکات پتاسیم، کمپلکس آنیونی.

2- - کره درونی

2K+ - کره بیرونی

Zn 2+ - عامل کمپلکس کننده

OH - - لیگاندها

شماره هماهنگی – 4

ارتباط بین کره بیرونی و درونی یونی است:

K 2 = 2K + + 2- .

پیوند بین یون Zn 2+ و گروه های هیدروکسیل- کووالانسی که بر اساس مکانیسم دهنده-گیرنده تشکیل شده است: OH - - اهداکنندگان، روی 2+ - پذیرنده.

Zn 0: … 3d 10 4s 2

Zn 2+ : … 3d 10 4s 0 p 0 d 0

انواع ترکیبات پیچیده:

1. ترکیبات آمونیاک لیگاندهای مولکول آمونیاک هستند.

Cl 2 - کلرید مس تترا آمین (II). ترکیبات آمونیاکی از اثر آمونیاک بر روی ترکیبات حاوی یک عامل کمپلکس کننده تولید می شوند.

2. ترکیبات هیدروکسو - OH - لیگاندها.

سدیم تترا هیدروکسی آلومینات سدیم. کمپلکس های هیدروکسو از اثر قلیایی اضافی بر روی هیدروکسیدهای فلزی به دست می آیند که خاصیت آمفوتریک دارند.

3. کمپلکس های آبی لیگاندهای مولکول های آب هستند.

Cl 3 - هگزا آکواکروم (III) کلرید. کمپلکس های آبی از واکنش نمک های بی آب با آب به دست می آیند.

4. کمپلکس های اسیدی - لیگاندهای آنیون های اسید - Cl - , F - , CN - , SO 3 2- , I – , NO 2 – , C 2 O 4 – و غیره.

K4 - هگزاسیانوفرات پتاسیم (II). تهیه شده از واکنش مقدار اضافی نمک حاوی لیگاند با نمک حاوی یک عامل کمپلکس کننده.

روش اوربیتال های مولکولی.

MBC شکل گیری و ساختار بسیاری از مولکول ها را به خوبی توضیح می دهد، اما این روش جهانی نیست. به عنوان مثال، روش پیوند ظرفیت توضیح رضایت بخشی برای وجود یون ارائه نمی دهد
اگرچه در پایان قرن نوزدهم وجود یک یون هیدروژن مولکولی نسبتاً قوی ایجاد شد.
: انرژی شکستن پیوند در اینجا 2.65 eV است. با این حال، هیچ جفت الکترونی نمی تواند در این مورد تشکیل شود، زیرا ترکیب یون است
فقط یک الکترون گنجانده شده است.

روش مداری مولکولی (MMO) به فرد اجازه می دهد تعدادی از تضادها را توضیح دهد که نمی توان با استفاده از روش پیوند ظرفیت توضیح داد.

مقررات اساسی MMO.

وقتی دو اوربیتال اتمی برهم کنش می کنند، دو اوربیتال مولکولی تشکیل می شود. بر این اساس، هنگامی که اوربیتال های n اتمی برهم کنش می کنند، اوربیتال های مولکولی n تشکیل می شوند.

الکترون های یک مولکول به طور مساوی به تمام هسته های مولکول تعلق دارند.

از دو اوربیتال مولکولی تشکیل شده، یکی از آنها انرژی کمتری نسبت به اوربیتال اصلی دارد. این اوربیتال مولکولی پیوند است، دیگری انرژی بالاتری نسبت به اصلی دارد، این اوربیتال مولکولی ضد پیوند.

MMO ها از نمودارهای انرژی استفاده می کنند که مقیاس پذیر نیستند.

هنگام پر کردن سطوح فرعی انرژی با الکترون، قوانین مشابه برای اوربیتال های اتمی استفاده می شود:

اصل حداقل انرژی، یعنی ابتدا سطوح فرعی با انرژی کمتر پر می شوند.

اصل پائولی: در هر زیرسطح انرژی نمی‌تواند بیش از دو الکترون با اسپین‌های ضد موازی وجود داشته باشد.

قانون هوند: پر شدن سطوح فرعی انرژی به گونه ای اتفاق می افتد که کل اسپین حداکثر باشد.

تعدد ارتباطات تعدد ارتباطاتدر MMO با فرمول تعیین می شود:

، هنگامی که K p = 0، هیچ پیوندی تشکیل نمی شود.

مثال ها.

1. آیا یک مولکول H2 وجود دارد؟

برنج. 23. طرح تشکیل مولکول هیدروژن H2.

نتیجه گیری: مولکول H2 وجود خواهد داشت، زیرا تعدد پیوند Kp> 0 است.

2. آیا مولکول He 2 می تواند وجود داشته باشد؟

برنج. 24. طرح تشکیل یک مولکول هلیوم He 2.

نتیجه گیری: مولکول He 2 وجود نخواهد داشت، زیرا تعدد پیوند Kp = 0 است.

3. آیا ذره H 2 + می تواند وجود داشته باشد؟

برنج. 25. طرح تشکیل ذره H 2 +.

ذره H 2 + می تواند وجود داشته باشد، زیرا تعدد پیوند Kp > 0 است.

4. آیا یک مولکول O2 وجود دارد؟

برنج. 26. طرح تشکیل مولکول O 2.

مولکول O 2 وجود دارد. از شکل 26 چنین بر می آید که مولکول اکسیژن دارای دو الکترون جفت نشده است. با توجه به این دو الکترون، مولکول اکسیژن پارامغناطیس است.

بنابراین، روش مداری مولکولی خواص مغناطیسی مولکول ها را توضیح می دهد.

برهمکنش بین مولکولی

تمام برهمکنش های بین مولکولی را می توان به دو گروه تقسیم کرد: جهانیو خاص. جهانی بدون استثنا در همه مولکول ها ظاهر می شود. این فعل و انفعالات اغلب نامیده می شوند اتصال یا نیروهای واندروالس. اگرچه این نیروها ضعیف هستند (انرژی از هشت کیلوژول بر مول تجاوز نمی کند)، اما دلیل انتقال بیشتر مواد از حالت گازی به حالت مایع، جذب گازها بر روی سطوح جامدات و سایر پدیده ها هستند. ماهیت این نیروها الکترواستاتیکی است.

نیروهای تعامل اصلی:

1). تعامل دوقطبی - دوقطبی (جهت گیری).بین مولکول های قطبی وجود دارد.

هرچه گشتاورهای دوقطبی بیشتر باشد، فاصله بین مولکول‌ها کمتر است و هر چه دما کمتر باشد، برهمکنش جهت‌گیری بیشتر است. بنابراین، هر چه انرژی این فعل و انفعال بیشتر باشد، برای اینکه ماده بجوشد، باید دمای بالاتری را گرم کرد.

2). تعامل استقراییدر صورت تماس بین مولکول های قطبی و غیرقطبی در یک ماده رخ می دهد. یک دوقطبی در یک مولکول غیر قطبی در نتیجه برهمکنش با یک مولکول قطبی القا می شود.

Cl  + - Cl  - … Al  + Cl  - 3

انرژی این برهمکنش با افزایش قطبش پذیری مولکولی افزایش می یابد، یعنی توانایی مولکول ها برای تشکیل دوقطبی تحت تأثیر میدان الکتریکی. انرژی برهمکنش القایی به طور قابل توجهی کمتر از انرژی برهمکنش دوقطبی-دوقطبی است.

3). تعامل پراکندگی- این برهمکنش مولکول های غیر قطبی به دلیل دوقطبی های آنی است که به دلیل نوسانات چگالی الکترون در اتم ها به وجود می آیند.

در یک سری از مواد از یک نوع، برهمکنش پراکندگی با افزایش اندازه اتم‌های سازنده مولکول‌های این مواد افزایش می‌یابد.

4) نیروهای دافعهدر اثر برهمکنش ابرهای الکترونی مولکول ها ایجاد می شوند و با نزدیک شدن بیشتر ظاهر می شوند.

فعل و انفعالات بین مولکولی خاص شامل همه انواع برهمکنش های ماهیت دهنده-پذیرنده است، یعنی با انتقال الکترون ها از یک مولکول به مولکول دیگر مرتبط است. پیوند بین مولکولی تشکیل شده در این مورد دارای تمام ویژگی های یک پیوند کووالانسی است: اشباع و جهت.

پیوند شیمیایی که توسط یک هیدروژن قطبی مثبت تشکیل می شود که بخشی از یک گروه یا مولکول قطبی و یک اتم الکترونگاتیو از مولکول دیگر یا همان مولکول است، پیوند هیدروژنی نامیده می شود. به عنوان مثال، مولکول های آب را می توان به صورت زیر نشان داد:

خطوط جامد پیوندهای قطبی کووالانسی در داخل مولکول های آب بین اتم های هیدروژن و اکسیژن هستند. دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی این است که اتم‌های هیدروژن عملاً فاقد پوسته الکترونی هستند: تنها الکترون‌های آن‌ها به اتم‌های اکسیژن مولکول‌هایشان جابه‌جا می‌شوند. این به پروتون‌ها اجازه می‌دهد، برخلاف کاتیون‌های دیگر، به هسته‌های اتم‌های اکسیژن مولکول‌های همسایه بدون تجربه دافعه از لایه‌های الکترونی اتم‌های اکسیژن نزدیک شوند.

یک پیوند هیدروژنی با انرژی اتصال 10 تا 40 کیلوژول بر مول مشخص می شود. با این حال، این انرژی برای ایجاد کافی است ارتباط مولکول ها،آن ها ترکیب آنها به دایمرها یا پلیمرها می رسد که در برخی موارد نه تنها در حالت مایع ماده وجود دارد، بلکه در هنگام تبدیل آن به بخار نیز حفظ می شود.

به عنوان مثال، هیدروژن فلوراید در فاز گاز به شکل یک دایمر وجود دارد.

در سختی مولکول های آلیهم پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی و هم پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی وجود دارد.

مولکول های دارای پیوند هیدروژنی درون مولکولی نمی توانند پیوند هیدروژنی بین مولکولی تشکیل دهند. بنابراین، موادی با چنین پیوندهایی پیوندی تشکیل نمی‌دهند، فرارتر هستند و نسبت به ایزومرهایشان که قادر به تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی هستند، ویسکوزیته، نقطه ذوب و جوش کمتری دارند.