تاریخچه ی:
پیوند یونی
تفاوت با نگارش: 4
|
| |
|
| ||پیوند یونی جاذبهای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ((ساختار بلوری|ساختار بلورین)) به هم نگه میدارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.|| | | ||پیوند یونی جاذبهای است که بین یونهای مثبت و منفی وجود دارد و آنها را در یک ((ساختار بلوری|ساختار بلورین)) به هم نگه میدارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.|| |
| |
- | {picture file=img/daneshnameh_up/ion-bond.gif} |
+ | {picture=ion-bond.gif} |
| | | | |
|
| !دید کلی | | !دید کلی |
| ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی ((آنیون و کاتیون|آنیون)) و ((آنیون و کاتیون|کاتیون)) هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفتهاند و یک ((بلور)) بوجود میآورند. هر بلور ، به سبب جاذبههای منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگهداشته شده است. ((فرمول شیمیایی)) یک ترکیب یونی نشانه سادهترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد. | | ترکیبات یونی متشکل از تعداد زیادی ((آنیون و کاتیون|آنیون)) و ((آنیون و کاتیون|کاتیون)) هستند که با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفتهاند و یک ((بلور)) بوجود میآورند. هر بلور ، به سبب جاذبههای منفی ـ مثبت یونها به هم ، نگهداشته شده است. ((فرمول شیمیایی)) یک ترکیب یونی نشانه سادهترین نسبت یونهای مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد. |
| |
| | | |
- | | {picture file=img/daneshnameh_up/c/c8//Vakonesh_yoni.jpg} |
+ | | {picture=Vakonesh_yoni.jpg} |
| | | |
| | | | |
|
| __پیوند یونی IonicBond__ | | __پیوند یونی IonicBond__ |
| !ماهیت ((یون)) | | !ماهیت ((یون)) |
| وقتی اتمها به یون تبدیل میشوند، خواص آنها شدیدا تغییرمیکند. مثلا مجموعهای از مولکولهای ((برم)) قرمز است. اما یونهای{TEX()} {Br^-} {TEX} در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه ((سدیم)) شامل اتمهای سدیم نرم است. خواص فلزی دارد و بر ((آب)) به شدت اثر میکند. اما یونهای {TEX()} {Na^+} {TEX} در آب پایدارند.
مجموعه بزرگی از مولکولهای ((کلر)) ، گازی سمّی بهرنگ زرد مایل به سبز است، ولی یونهای کلرید {TEX()} {Cl^-} {TEX} مواد مرکب رنگ ایجاد نمیکنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام میتوان بدون ترس از واکنش شدید روی ((گوجه فرنگی)) ریخت. وقتی اتمها به صورت یون در میآیند، ماهیت آنها آشکارا تغییر میکند. | | وقتی اتمها به یون تبدیل میشوند، خواص آنها شدیدا تغییرمیکند. مثلا مجموعهای از مولکولهای ((برم)) قرمز است. اما یونهای{TEX()} {Br^-} {TEX} در رنگ بلورماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه ((سدیم)) شامل اتمهای سدیم نرم است. خواص فلزی دارد و بر ((آب)) به شدت اثر میکند. اما یونهای {TEX()} {Na^+} {TEX} در آب پایدارند.
مجموعه بزرگی از مولکولهای ((کلر)) ، گازی سمّی بهرنگ زرد مایل به سبز است، ولی یونهای کلرید {TEX()} {Cl^-} {TEX} مواد مرکب رنگ ایجاد نمیکنند و سمّی نیستند. به همین لحاظ است که یونهای سدیم و کلر را به صورت نمک طعام میتوان بدون ترس از واکنش شدید روی ((گوجه فرنگی)) ریخت. وقتی اتمها به صورت یون در میآیند، ماهیت آنها آشکارا تغییر میکند. |
| !خواص مواد مرکب یونی | | !خواص مواد مرکب یونی |
| *__((رسانایی الکتریکی)) :__ رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطبهایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و ((میدان الکتریکی)) برقرارشود، یونها آزادانه به حرکت در میآیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یکجا به جای دیگر منتقل میکنند. در جسم جامد که یونها بیحرکتاند و نمیتوانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.
| | *__((رسانایی الکتریکی)) :__ رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطبهایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و ((میدان الکتریکی)) برقرارشود، یونها آزادانه به حرکت در میآیند. این حرکت یونها بار یا جریان را از یکجا به جای دیگر منتقل میکنند. در جسم جامد که یونها بیحرکتاند و نمیتوانند آزادانه حرکت کنند، جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.
|
| *__سختی :__ سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یونها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی ((نقطه جوش)) بالا است که خود از ویژگیهای مواد مرکب یونی است.
| | *__سختی :__ سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یونهای با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یونها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی ((نقطه جوش)) بالا است که خود از ویژگیهای مواد مرکب یونی است.
|
| *__شکنندگی :__ مواد مرکب یونی شکنندهاند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار میگیرند و یکدیگر را دفع میکنند و چون جاذبهای در کار نیست بلور میشکند. سدیم کلرید را نمیتوان با چکش کاری ، به ورقههای نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده میشود. | | *__شکنندگی :__ مواد مرکب یونی شکنندهاند. زیرا که ساختار جامد آنها آرایه منظمی از یونهاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یونها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود، یونهایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار میگیرند و یکدیگر را دفع میکنند و چون جاذبهای در کار نیست بلور میشکند. سدیم کلرید را نمیتوان با چکش کاری ، به ورقههای نازک تبدیل کرد. با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده میشود. |
| |
- | {picture file=img/daneshnameh_up/prop_ion.jpg} |
+ | {picture=prop_ion.jpg} |
| | | | |
|
| !گروههای حاوی پیوند یونی | | !گروههای حاوی پیوند یونی |
| !!عناصرگروه IA (((فلزات قلیایی))) | | !!عناصرگروه IA (((فلزات قلیایی))) |
| یعنی __Li__ ، __Na__ ، __K__ ، __Rb__ ، __Cs__ ، هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از ((گازهای بیاثر|گازهای نجیب)) ، (He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe) دارند. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک ((الکترون)) از دست بدهند، جزء باقیمانده ((آرایش الکترونی عناصر|آرایش الکترونی)) گاز نجیب متناظر خود را پیدا میکند. مثلا ، Li یک ((الکترون والانس)) در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب میشود که Li ((ساختار الکترونی)) He را پیداکند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه ((پروتون)) داشته باشد، بار +1 خواهد داشت.
یک اتم باردار مانند {TEX()} {Li^+} {TEX} یا یک گروه از اتمهای باردار ، مانند گروه سولفات {TEX()} {SO_4^2-} {TEX} را ((یون)) میگویند. | | یعنی __Li__ ، __Na__ ، __K__ ، __Rb__ ، __Cs__ ، هر یک به ترتیب یک الکترون بیشتر از ((گازهای بیاثر|گازهای نجیب)) ، (He ، Kr ، Ne ، Ar ، Xe) دارند. اگر هر یک از این فلزات از هر اتم یک ((الکترون)) از دست بدهند، جزء باقیمانده ((آرایش الکترونی عناصر|آرایش الکترونی)) گاز نجیب متناظر خود را پیدا میکند. مثلا ، Li یک ((الکترون والانس)) در آرایش حالت پایه دارد. از دست دادن یک الکترون موجب میشود که Li ((ساختار الکترونی)) He را پیداکند. یک اتم Li که فقط دو الکترون و سه ((پروتون)) داشته باشد، بار +1 خواهد داشت.
یک اتم باردار مانند {TEX()} {Li^+} {TEX} یا یک گروه از اتمهای باردار ، مانند گروه سولفات {TEX()} {SO_4^2-} {TEX} را ((یون)) میگویند. |
| !!عناصر گروه IIA (((فلزات قلیایی خاکی))) | | !!عناصر گروه IIA (((فلزات قلیایی خاکی))) |
| هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه mg ، ca ، sr ، ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتمهای هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب میشود که دو پروتون در ((هسته)) خنثی نشده بماند. پس هر یون بار +2 خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایینتر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری میخواهد. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آنها را میتوان به راههای مختلف ترسیم کرد.
پس جدا شدن یک الکترون از یک ((اتم)) معین جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکلتر میشود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری میشود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه میدارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل میشوند که اتمهای فلزی یک الکترون (گروهIA ) دو الکترون (گروهIIA) و یا سه الکترون (گروهIIIA) به اتمهای غیر فلزی میدهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند. | | هریک دو الکترون والانس دارند. پس برای اینکه mg ، ca ، sr ، ba ساختار گاز نجیب را به دست آورند اتمهای هرعنصر باید دو الکترون از دست بدهند. از دست رفتن دو الکترون موجب میشود که دو پروتون در ((هسته)) خنثی نشده بماند. پس هر یون بار +2 خواهد داشت. برای جدا شدن سومین الکترون لازم است جفت الکترونهای تراز اصلی با انرژی پایینتر شکسته شود. این امر انرژی زیادتری میخواهد. جداشدن الکترونها از فلزات و تشکیل یونهای مثبت حاصل از آنها را میتوان به راههای مختلف ترسیم کرد.
پس جدا شدن یک الکترون از یک ((اتم)) معین جداشدن الکترونهای بعدی به ترتیب مشکلتر میشود. زیرا با از دست رفتن هر الکترون بار مؤثر زیادتری میشود و الکترونهای باقیمانده را محکمتر نگاه میدارد. بطور خلاصه یونهای مثبت وقتی تشکیل میشوند که اتمهای فلزی یک الکترون (گروهIA ) دو الکترون (گروهIIA) و یا سه الکترون (گروهIIIA) به اتمهای غیر فلزی میدهند. یونهای حاصل آرایش الکترونی یکسان با یک گاز نجیب دارند. |
| !!عناصر گروه VIIA (((هالوژن|هالوژنها))) | | !!عناصر گروه VIIA (((هالوژن|هالوژنها))) |
| یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار میشوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار میکند. یونهای منفی پایدار ، از اتمهایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید میشوند. اینگونه اتمها آنقدر الکترون بدست میآورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتمهای عناصر گروه __VIIA__ (هالوژنها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک ، یک الکترون میخواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند.
اگر اتمهای __F__ ، __Cl__ ، __Br__ ، __I__ هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یونهای حاصل یعنی {TEX()} {F^-} {TEX} ، {TEX()} {Cl^-} {TEX} ، {TEX()} {Br^-} {TEX} ، {TEX()} {I^-} {TEX} به ترتیب آرایش الکترونی {TEX()} {Ne ، Ar ، Kr ، Xe } {TEX}را خواهند داشت. | | یونهای مثبت در حضور یونهای منفی پایدار میشوند. خنثی شدن بار ، هر دو نوع یون را پایدار میکند. یونهای منفی پایدار ، از اتمهایی که شش یا هفت الکترون والانس دارند، تولید میشوند. اینگونه اتمها آنقدر الکترون بدست میآورند تا ساختار گاز نجیب را پیدا کنند. مثلا اتمهای عناصر گروه __VIIA__ (هالوژنها) هفت الکترون والانس دارند و هر یک ، یک الکترون میخواهند تا آرایش الکترونی یک گاز نجیب را پیدا کنند.
اگر اتمهای __F__ ، __Cl__ ، __Br__ ، __I__ هر یک ، یک الکترون بدست آورند، یونهای حاصل یعنی {TEX()} {F^-} {TEX} ، {TEX()} {Cl^-} {TEX} ، {TEX()} {Br^-} {TEX} ، {TEX()} {I^-} {TEX} به ترتیب آرایش الکترونی {TEX()} {Ne ، Ar ، Kr ، Xe } {TEX}را خواهند داشت. |
| !!عناص گروه VIA (گروه ((اکسیژن))) | | !!عناص گروه VIA (گروه ((اکسیژن))) |
| اتم عناصر (VIA) {TEX()} {O ، S ، Se} {TEX} برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هر اتم ، سبب تولید {TEX()} {2^-} {TEX} میشود. روند به دست آوردن الکترون توسط ((غیرفلزات)) ، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را میتوان به راههای متفاوت ترسیم کرد. بطور خلاصه غیرفلزات یک ، دو ، یا سه الکترون از ((فلزات)) میگیرند و یون منفی ایجاد میکنند.
این یونهای منفی همگی الکترونهای والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند. | | اتم عناصر (VIA) {TEX()} {O ، S ، Se} {TEX} برای رسیدن به ساختار الکترونی یک گاز نجیب هریک دو الکترون نیاز دارند. اضافه شدن دو الکترون به هر اتم ، سبب تولید {TEX()} {2^-} {TEX} میشود. روند به دست آوردن الکترون توسط ((غیرفلزات)) ، مانند از دست دادن الکترون توسط فلزات را میتوان به راههای متفاوت ترسیم کرد. بطور خلاصه غیرفلزات یک ، دو ، یا سه الکترون از ((فلزات)) میگیرند و یون منفی ایجاد میکنند.
این یونهای منفی همگی الکترونهای والانس جفت شده و آرایش هشت الکترونی پایدار گازهای نجیب را دارند. |
| !فرمول شیمیایی مواد مرکب یونی | | !فرمول شیمیایی مواد مرکب یونی |
| فرمول شیمیایی یک ماده مرکب از لحاظ الکتریکی خنثی است. خنثی بودن الکتریکی مستلزم آن است که شمار بارهای مثبت و منفی در بلور ماده مرکب برابر باشند. دو {TEX()} {F^-} {TEX} برای هر {TEX()} {Ca^2+} {TEX} ، سه یون {TEX()} {O^-} {TEX} برای دو یون Al^3+ و الی آخر. در ((بلور نمک طعام)) یونهای {TEX()} {Na^+ ، Cl^-} {TEX} با جاذبه الکتریکی میان بارهای مخالف ، در جای خود نگاه داشته شدهاند.
علاوه بر این ، برای خنثی بودن این ماده مرکب باید نسبت یونهای سدیم به یونهای کلرید 1 به 1 باشد. در این صورت سادهترین فرمول آن {TEX()} {NaCl} {TEX} خواهد بود. در ساختار بلورین {TEX()} {NaCl} {TEX} هر یون سدیم با هر شش یون کلرید اطراف آن جذب میشود. به همین طریق هر یون کلرید با هر شش یون سدیم اطراف آن جذب میشود.
در ساختارهای یونی هیچ مولکول تک اتمی وجود ندارد، یعنی هیچ یون خاصی وجود ندارد که منحصرا به یک یون دیگر بپیوندد. | | فرمول شیمیایی یک ماده مرکب از لحاظ الکتریکی خنثی است. خنثی بودن الکتریکی مستلزم آن است که شمار بارهای مثبت و منفی در بلور ماده مرکب برابر باشند. دو {TEX()} {F^-} {TEX} برای هر {TEX()} {Ca^2+} {TEX} ، سه یون {TEX()} {O^-} {TEX} برای دو یون Al^3+ و الی آخر. در ((بلور نمک طعام)) یونهای {TEX()} {Na^+ ، Cl^-} {TEX} با جاذبه الکتریکی میان بارهای مخالف ، در جای خود نگاه داشته شدهاند.
علاوه بر این ، برای خنثی بودن این ماده مرکب باید نسبت یونهای سدیم به یونهای کلرید 1 به 1 باشد. در این صورت سادهترین فرمول آن {TEX()} {NaCl} {TEX} خواهد بود. در ساختار بلورین {TEX()} {NaCl} {TEX} هر یون سدیم با هر شش یون کلرید اطراف آن جذب میشود. به همین طریق هر یون کلرید با هر شش یون سدیم اطراف آن جذب میشود.
در ساختارهای یونی هیچ مولکول تک اتمی وجود ندارد، یعنی هیچ یون خاصی وجود ندارد که منحصرا به یک یون دیگر بپیوندد. |
| !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
- | *((آنیون)) |
+ | *((آنیون و کاتیون)) |
| *((الکترون ظرفیت)) | | *((الکترون ظرفیت)) |
| *((بلور)) | | *((بلور)) |
| *((زمین شناسی بلور)) | | *((زمین شناسی بلور)) |
| *((پیوند پی)) | | *((پیوند پی)) |
| *((پیوند سیگما)) | | *((پیوند سیگما)) |
| *((پیوند شیمیایی)) | | *((پیوند شیمیایی)) |
| *((پیوند فلزی)) | | *((پیوند فلزی)) |
| *((پیوند کوالانسی)) | | *((پیوند کوالانسی)) |
| *((پیوند هیدروژنی)) | | *((پیوند هیدروژنی)) |
| *((ساختار بلوری)) | | *((ساختار بلوری)) |
- | *((کاتیون)) | |
| *((یون)) | | *((یون)) |