سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
در مطلب قبل با دو مرحله از مواردی که می توانید با پیروی از سلسله مراحل به ساختار لوویس صحیح یک ترکیب برسید، آشنا شدید، حال بعد از توضیح چگونگی تشکیل پیوندهای کووالانس به ادامه مراحل می پردازیم...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

ساختار مولکول ها (2)

ساختار مولکول ها را، اغلب می‌توان با استفاده از نماد عناصر به همراه نقطه‌هایی که نماینده الکترون های والانس‌ هستند، نشان داد.

ساختار مولکول ها (2)

در مطلب قبل با دو مرحله از مواردیکه می توانید با پیروی از سلسله مراحل به ساختار لوویس صحیح یک ترکیب برسید، آشنا شدید، حال بعد از توضیح چگونگی تشکیل پیوندهای کووالانسی به ادامه مراحل می پردازیم.

در واکنش بین فلزات و نافلزات، اتم های فلزی به از دست دادن الکترون و اتم های نافلزی به جذب الکترون گرایش دارند.

در نتیجه، در این واکنش ها، الکترون ها از اتمی به اتم دیگر منتقل می‌شوند و ترکیبات یونی به وجود می‌آید.

وقتی اتم های نافلزات بر هم اثر می‌کنند، انتقال الکترونی از اتمی به اتم دیگر رخ نمی‌دهد، زیرا توانایی جذب الکترون دو اتم، مشابه (و هرگاه هر دو اتم از یک عنصر باشند، یکسان) است. به این ترتیب به جای انتقال، الکترون ها بین دو اتم قرار می‌گیرند و به اشتراک گذارده می‌شوند.

آنچه اتم های یک مولکول را به هم نگه می‌دارد، پیوند کوالانسی است، که در آن دو اتم، در الکترون های پیوندی، شریک اند. پیوند یگانه کوالانسی، متشکل از یک جفت الکترون (دارای اسپین مخالف) است، که اوربیتالی از هر دو اتم پیوند شده را اشغال می‌کند.

مرحله سوم: تعداد الکترون های به کار رفته در خط پیوندی (دو الکترون به ازای یک خط تیره) را بشمارید و از تعداد کل الکترون های در دسترس کم کنید تا معلوم شود چند الکترون باقی مانده است. 
در مورد HNO3 داریم: 
8 الکترون = 2 الکترون × 4 خط تیره مورد استفاده 
تعداد الکترون های باقی مانده 16=8-24
مرحله چهارم: اتم هایی را که هنوز هشتایی کامل ندارند، تعیین کنید. تعداد الکترون های لازم برای کامل شدن هر هشتایی را محاسبه و این اعداد را با هم جمع کنید. برای HNO3

ساختار مولکول ها (2)

دو اکسیژن هر یک به شش الکترون، یک اکسیزن دیگر به چهار الکترون و N به دو الکترون نیار دارد تا هشتایی آنها کامل شود. H کامل می باشد.
تعداد کل الکترون های مورد نیاز برای کامل شدن هشتایی هر یک از عناصر در نیتریک اسید عبارت است از: 
18=(2×1)+(4×1)+(6×2).
مرحله پنجم: اعداد به دست آمده از مراحل 3 و 4 را با یکدیگر مقایسه کنید. اگر این اعداد یکسان بودند هشتایی ها را با نقطه های دوتایی به طوری که هر اتم با هشت الکترون احاطه شود، تکمیل کنید. اگر این اعداد یکسان نبودند، آنگاه نتیجه مرحله 3 ممکن است کمتر از نتیجه مرحله 4 باشد و تقریبا همیشه تفاوت نتایج این دو مرحله یک عدد زوج می باشد. این عدد را بر دو تقسیم کنید. نتیجه به دست آمده تعداد خطوط تیره اضافی یا پیوندهای مورد نیاز را بیان می کند.

این خطوط تیره را بین دو اتمی که هشتایی ناقص دارند، قرار دهید و سپس نقطه هایی برای کامل شدن تمام هشتایی ها اضافه کنید. به طور کلی، یک یا دو خط تیره به جایی اضافه می شود که پیش از آن یک خط تیره در آنجا وجود داشت، یعنی ساختارهای حلقوی مورد استفاده قرار نمی گیرند، مگر این که بعضی اطلاعات ویژه که نشان دهنده ساختار حلقوی استف در دسترس باشد. بنابراین،

ساختار مولکول ها (2)

وجود دو یا سه خط تیره (دو یا سه جفت الکترون) بین دو اتم معمول است که در این صورت، پیوند به ترتیب دوگانه و سه گانه نامیده می شود.

7

6

5

4

3

2

1

تعداد الکترون های ظرفیت

F
Cl
Br
l

O
S

N
P

C
Si

B


Be


H


اتم های مهم در ساختارهای لوویس


مرحله ششم: با استفاده از نقطه، از الکترون های باقی مانده برای کامل کردن هشتایی های عناصر دیگر استفاده کنید.

ساختار مولکول ها (2)

مرحله هفتم: تعداد صحیح الکترون هایی را که استفاده کرده اید، مورد بررسی قرار دهید.
مرحله هشتم: اگر عدد به دست آمده از مرحله 3 کمتر از عدد به دست آمده از مرحله 4 باشد و اتم ها طوری باشند که نتوان هیچ خط تیره ای اضافه کرد، آنگاه یک یا تعداد بیشتری از اتم ها دارای هشتایی ناقص هستند.
مثلا، در BF3، بور (عنصر گروه IIIA) یک هشتایی ناقص دارد، زیرا فلوئور می تواند تنها یک پیوند تشکیل دهد.

ساختار مولکول ها (2)

مرحله نهم: اگر عدد به دست آمده از مرحله 3 بزرگ تر از عدد به دست آمده از مرحله 4 باشد، آنگاه یک یا تعداد بیشتری از اتم ها با بیش از هشت الکترون احاطه شده اند. چنین اتمی دارای یک هشتایی توسعه یافته است. در بیشتر مولکول ها، تنها یک اتم مجاز است که هشتایی خود را توسعه دهد. 
مثلا، در CIF3، این اتم باید Cl باشد، زیرا F نمی تواند هشتایی خود را توسعه دهد. ساختار این مولکول به صورت زیر می باشد:

ساختار مولکول ها (2)

در سایر مولکول ها، امکان توسعه هشتایی برای بیش از یک اتم وجود خواهد داشت. اغلب، هشتایی اتمی که کمترین الکترونگاتیوی را دارد، توسعه می یابد. مثلا، اتم P در مولکول PCl5 دارای هشتایی توسعه یافته است.
ساختار این مولکول به صورت زیر می باشد:

ساختار مولکول ها (2)

مرحله دهم: اصل خنثی شدن غالبا در رسیدن به بهترین ساختار لوویس، بویژه در مورد ترکیبات کربن، نیتروژن و اکسیژن مفید است. به طور طبیعی، C چهار پیوند تشکیل می دهد، N سه پیوند تشکیل می دهد و یک جفت الکترون غیر پیوندی دارد و O دو پیوند تشکیل می دهد و دو جفت الکترون غیر پیوندی دارد. در نوشتن یک ساختار لوویس اغلب درمی یابیم که این کامل شدن طبیعی پیوندها به دست نمی آید. 

ساختار مولکول ها (2)

تعداد غیر عادی پیوندها می تواند موجب ناپایداری و در نتیجه، ایجاد بارهای قراردادی شوند. بنابراین، هنگامی که یک اتم هشتایی کامل، یک پیوند بیشتر از حالت طبیعی تشکیل می دهد (مثلا اکسیزن با سه پیوند یا نیتروزن با چهار پیوند)، می توان تصور کرد که آن اتم بار قراردادی 1+ را حمل می کند. هنگامی که یک اتم با هشتایی کامل، یک پیوند کمتر از حالت طبیعی تشکیل می دهد (مثلا، کربن با سه پیوند یا اکسیژن با یک پیوند)، می توان تصور کرد که آن اتم بار قراردادی 1- را حمل می کند.
حاصل جمع همه بارهای قراردادی در ترکیبات خنثی باید برابر صفر باشد. دانستن این مطلب که وجود بارهای قراردادی موجب ناپایداری ترکیبات می شود، غالبا برای رسیدن به بهترین ساختار لوویس یک ترکیب مفید می باشد. 
مثلا دو ساختار لوویس برای HCN وجود دارد:

ساختار مولکول ها (2)

ساختار اول که در آن از بارهای قراردادی موجود در ساختار دوم اجتناب شده است، صحیح است.
ساختار مولکول ها (1)
منبع:
http://chimi12.blogsky.com

مرکز یادگیری سایت تبیان - مرجان سلیمانیان

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین