فصل 4 شیمی دوم ساختار لوویس
ساعت ۸:٠٤ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ دی ،۱۳٩۱ 

انواع جامدات : 1- فلزی 2-  یونی 3 –کووالانسی 4- مولکولی

جامدات یونی مولکول مشخص نارند و شبکه ای از یونها را شامل می شوند ولی جامدات مولکولی از مولکولهای مجزا تشکیل شده اند.

مواد مولکولی از ترکیب دو نافلز تشکیل می شوند در این ترکیبات پیوند از نوع کووالانسی است.

به فاصله تعادلی بین هسته دو اتم درگیر در پیوند طول پیوند می گویند.

مقدار انرژی لازم برای تشکیل و شکستن پیوند با هم برابر است. طول پیوند با انرژی پیوند رابطه عکس دارد.

پیوندها به سه دسته 1- کوالانسی ن قطبی (اختلاف الکترونگاتیوی صفر تا 4/0 ) 2- کووالانسی قطبی (اختلاف الکترونگاتیوی بین 4/0 تا 7/1) 3- یونی (اختلاف بیشتر از 7/1)

رسم ساختار لوویس 

1-       تعداد اتمهای غیر هیدروژن را در 8 و هیدروژنها را در 2 ضرب می کنیم.

2-       مجموع الکترونهای ظرفیت کل اتمهای موجود در ترکیب را بدست می آوریم. اگر یون منفی باشد به تعداد بار به الکترونهای ظرفیت می افزاییم و اگر یون مثبت باشد به تعداد بار کم می کنیم.

3-       عدد بدست آمده در مرحله دوم را از عدد مرحله دوم کم کرده و بر دو تقسیم کرده تا تعداد پیوندها (جفت الکترون پیوندی) بدست آید.

4-       اتمها را در کنار هم کشیده و با استفاده از تعداد پیوند بدست آمده آنها را به هم وصل می کنیم البته با توجه به والانس اتما

5-       تعداد الکترون ناپیوندی را از تفریق تعداد الکترون بدست آمده در مرحله 2 و تعداد الکترون پیوندی بدست آورده و این تعداد الکترون را به ساختار می افزاییم.

ساختار لوویس

ساختار لوویس نوعی فرمول ساختاری است که ترتیب وصل شدن اتم ها، جفت الکترون های پیوندی و الکترون های ناپیوندی را نشان می دهد.در این ساختار جفت الکترون های ناپیوندی به وسیله نقطه هایی به صورت (:) و جفت الکترون های پیوندی نیز به وسیله (..) یا به صورت خط تیره (-) نمایش داده می شود.

در ترکیب هایی که در آن همه اتم ها (البته به جز H) به آرایش هشت تایی رسیده اند و هر اتم H دو الکترونی می باشد می توان با استفاده از قواعد زیر ساختار لوویس ترکیبهای مولکولی ساده را به دست آورد:

1- با توجه به فرمول مولکولی ترکیب ارائه شده مجموع الکترونهای مربوط به تراز ظرفیت اتم ها را حساب می کنیم.

نکته: اگر ترکیب دارای بار باشد به ازای هر بار منفی یک الکترون اضافه و به ازای هر بار مثبت یک الکترون کم می کنیم.

2- نماد اتمها را به ترتیب صحیح در جای خود چیده و با قرار دادن جفت الکترونهای پیوندی و ناپیوندی همه اتمها به جز H را به آرایش هشت تایی می رسانیم.

3- تعداد الکترونهای چیده شده را با مجموع تعداد الکترونهای تراز ظرفیت اتمها مقایسه می کنیم تا درستی ساختار تأیید شود.

4- هر جفت الکترون پیوندی را با خط تیره (-) جایگزین می کنیم.

5- اطمینان حاصل می کنیم که تمام اتمها به جز H از قاعده هشت تایی تبعیت می کنند.

باید دقت داشته باشید که:

1- در ترکیب های چند اتمی ساده اتم مرکزی معمولاً عنصری است که یک اتم از آن در ترکیب مورد نظر وجود دارد و اگر در مورد دو عنصر این شرط برقرار باشد معمولاً اتم دارای الکترونگاتیوی کمتر اتم مرکزی در نظر گرفته می شود.

2- اتم های F, H تنها با یک اتم پیوند برقرار می کنند و فقط در بخش انتهایی یا بیرونی ترکیب قرار می گیرند.

3- سایر هالوژنها (I, Br, Cl) نیز در صورتی که اتم مرکزی نباشند با برقراری تنها یک پیوند در بخش انتهایی یا بیرونی ترکیب قرار می گیرند. البته این اتمها ممکن است نقش اتم مرکزی را داشته باشند. در این صورت بدیهی است که بیش از یک پیوند خواهند داشت.

4- در مورد ترکیبهایی که دارای بار می باشند کل ساختار رسم شده درون کروشه قرار می گیرد و بار ترکیب در گوشه بالا و سمت راست کروشه قرار داده می شود.

پیوند داتیو یا کووالانسی کوئوردینانسی

پیوند داتیو نوع خاصی از پیوند کووالانسی است که در آن یک اتم دارای اوربیتال خالی و یک اتم دارای جفت الکترون غیر پیوندی است.

برای تشکیل پیوند داتیو و اوربیتال دو الکترونی اتمی با اوربیتال خالی اتم دیگر هم پوشانی می کند.

 

تعداد اتم

فرمول

جفت پیوندی

جفت ناپیوندی

شکل هندسی

فرمول ساختاری

قطبیت

مثال

 

سه اتمی

AB2

2

0

خطی

B-A-B

ناقطبی

BeF2

AB2

4

0

خطی

B=A=B

ناقطبی

CO2

AB2

2

2

خمیده

 

قطبی

H2O

چهار اتمی

AB3

3

0

مثلث مسطح

 

ناقطبی

BF3

AB3

3

1

هرمی

 

قطبی

NF3

پنج اتمی

AB4

4

0

چهار وجهی

 

نا قطبی

CH4

AB3E

4

0

چهار وجهی

 

قطبی

CH3F

AB2E2

4

0

چهار وجهی

 

قطبی

CH2Cl2

                   

 


 
خلاصه فصل سوم شیمی 2
ساعت ٧:٥۳ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ دی ،۱۳٩۱ 

فصل سوم

هشت تایی شدن الکترونهای لایه ظرفیت قاعده اکتت می گویند. فلزات با از دست دادن و نافلزات با گرفتن الکترون تمایل دارند تعداد الکترونهای ظرفیت خود را به هشت برسانند ولی این قاعده عمومیت ندارد برای مثال کمتر فلز واسطه ای از این قاعده پیروی می کند.

انجام پذیرترین واکنشها آنهایی هستند که طی آنها اتمها از قاعده اکتت پیروی کنند. اتمی که تعداد الکترونها در اوربیتال S و P آخرین لایه کمتر از 8 باشدواکنش پذیر تر است و هر چه با تعداد کمتری الکترون (از دست دادن یا گرفتن) به قاعده 8 تایی برسد واکنش پذیرتر است.

فلزات کاتیون و نافلزات آنیون تشکیل می دهند.

آنیون یا کاتیونی که تنها از یک اتم تشکیل شده باشد یون تک اتمی می گویند . معمولا در عناصر اصلی بار یون تک اتمی پایدارتر با تعداد الکترونی که باید از دست بدهد یا بگیرد تا به آرایش گاز نجیب برسد برابر است. (شکل 1 بخش سوم شیمی دوم).

از واکنش بین یک فلز و یک نافلز یا یون چند تایی نمک یا ترکیب یونی پدید می آید بر این اساس ترکیبات یونی دو دسته هستند 1- دو تایی : که از یک فلز و یک نافلز تشکیل شده اند مانند NaCl,KF .2- چند تایی : از یک فلز و یک یون چند اتمی ساخته شده است. مانند NaNO3 , KClO3

خواص ترکیبات یونی 1- بلور آنها از یونهای مثبت و منفی تشکیل شده است و پیوند یونی بین یونهای آن برقرار است.2- نقطه ذوب و جوش بالایی دارند که بستگی به انرژی شبکه آنها دارد.3- در حالت مذاب و محلول رسانای جریان برق هستند که میزان رسانایی در آنها به تعداد یون اندازه یون و بار یونها بستگی دارد.4- شکننده هستند. 5- آرایش یونها به صورت یک الگوی تکراری از یونهای مثبت و منفی است که به آن شبکه بلور می گویند.

انرژی شبکه بستگی به بار یونها و اندازه یونها دارد که انرژی شبکه با بار یونها رابطه مستقیم و با اندازه یونها نسبت عکس دارد. هر چه مقدار انرژی شبکه بیشتر باشد نشاندهنده قویتر بودن پیوند یونی بین یونهاست و بالاتر بودن نقطه ذوب و جوش ترکیب یونی است. برای مقایسه انرژی شبکه دو ترکیب یونی کاتیون را با کاتیون و آنیون را با آنیون از لحاظ بار و اندازه مقایسه می کنیم .

برای نوشتن فرمول هر ترکیبات یونی  ابتدا فلز(یا یون آمونیم) را درسمت چپ و آنیون تک اتمی یا چند اتمی را در سمت راست آن می نویسیم و سپس جای ظرفیتها را با هم عوض می کنیم . اگر ظرفیتها قابل ساده کردن باشد با هم ساده می کنیم.

برای نامگذاری ترکیبات یونی دو تایی ابتدا نام فلز را می آوریم و سپس نام نافلز را با پسوند ((ید)) می آوریم مثال ScF اسکاندیم فلوئورید.

در ترکیبات یونی چند تایی باید فرمول و ظرفیت یونهای چند تایی را حفظ کرد برای نامگذاری این ترکیبات نیز اول نلم فلز و سپس نام یون چند تایی را می آوریم.

برای یونهای هیدروهالو اکسیژن دار که دارای 4 نوع برای هر هالوژن هستیم که تفاوت آنها در تعداد اکسیژن آنهاست. در این ترکیبات یونی که 4 اکسیژن دارد با پیشوند ((پر)) و یونی که یک اکسیژن دار پیشوند((هیپو )) قبل از نام یون آورده می شود مثال :

NaClO4 سدیم پر کلرات – NaClO3 سدیم کلرات – NaClO2  سدیم کلرو – NaClO سدیم هیپو کلرو.

وجود آب در شبکه بعضی از نمکها نمکهای متبلور را ایجاد می کند. برای بدست آوردن تعداد مولکولهای آب در یک نمک ابتدا تعداد مولهای نمک خشک را بدست می آوریم سپس تعداد مول آب خارج شده را حساب می کنیم و از تناسب تعداد مولکول را بدست می آوریم.

J_naghibi


 
خلاصه فصل سوم شیمی 2
ساعت ٧:٥۳ ‎ب.ظ روز جمعه ٢٩ دی ،۱۳٩۱ 

فصل سوم

هشت تایی شدن الکترونهای لایه ظرفیت قاعده اکتت می گویند. فلزات با از دست دادن و نافلزات با گرفتن الکترون تمایل دارند تعداد الکترونهای ظرفیت خود را به هشت برسانند ولی این قاعده عمومیت ندارد برای مثال کمتر فلز واسطه ای از این قاعده پیروی می کند.

انجام پذیرترین واکنشها آنهایی هستند که طی آنها اتمها از قاعده اکتت پیروی کنند. اتمی که تعداد الکترونها در اوربیتال S و P آخرین لایه کمتر از 8 باشدواکنش پذیر تر است و هر چه با تعداد کمتری الکترون (از دست دادن یا گرفتن) به قاعده 8 تایی برسد واکنش پذیرتر است.

فلزات کاتیون و نافلزات آنیون تشکیل می دهند.

آنیون یا کاتیونی که تنها از یک اتم تشکیل شده باشد یون تک اتمی می گویند . معمولا در عناصر اصلی بار یون تک اتمی پایدارتر با تعداد الکترونی که باید از دست بدهد یا بگیرد تا به آرایش گاز نجیب برسد برابر است. (شکل 1 بخش سوم شیمی دوم).

از واکنش بین یک فلز و یک نافلز یا یون چند تایی نمک یا ترکیب یونی پدید می آید بر این اساس ترکیبات یونی دو دسته هستند 1- دو تایی : که از یک فلز و یک نافلز تشکیل شده اند مانند NaCl,KF .2- چند تایی : از یک فلز و یک یون چند اتمی ساخته شده است. مانند NaNO3 , KClO3

خواص ترکیبات یونی 1- بلور آنها از یونهای مثبت و منفی تشکیل شده است و پیوند یونی بین یونهای آن برقرار است.2- نقطه ذوب و جوش بالایی دارند که بستگی به انرژی شبکه آنها دارد.3- در حالت مذاب و محلول رسانای جریان برق هستند که میزان رسانایی در آنها به تعداد یون اندازه یون و بار یونها بستگی دارد.4- شکننده هستند. 5- آرایش یونها به صورت یک الگوی تکراری از یونهای مثبت و منفی است که به آن شبکه بلور می گویند.

انرژی شبکه بستگی به بار یونها و اندازه یونها دارد که انرژی شبکه با بار یونها رابطه مستقیم و با اندازه یونها نسبت عکس دارد. هر چه مقدار انرژی شبکه بیشتر باشد نشاندهنده قویتر بودن پیوند یونی بین یونهاست و بالاتر بودن نقطه ذوب و جوش ترکیب یونی است. برای مقایسه انرژی شبکه دو ترکیب یونی کاتیون را با کاتیون و آنیون را با آنیون از لحاظ بار و اندازه مقایسه می کنیم .

برای نوشتن فرمول هر ترکیبات یونی  ابتدا فلز(یا یون آمونیم) را درسمت چپ و آنیون تک اتمی یا چند اتمی را در سمت راست آن می نویسیم و سپس جای ظرفیتها را با هم عوض می کنیم . اگر ظرفیتها قابل ساده کردن باشد با هم ساده می کنیم.

برای نامگذاری ترکیبات یونی دو تایی ابتدا نام فلز را می آوریم و سپس نام نافلز را با پسوند ((ید)) می آوریم مثال ScF اسکاندیم فلوئورید.

در ترکیبات یونی چند تایی باید فرمول و ظرفیت یونهای چند تایی را حفظ کرد برای نامگذاری این ترکیبات نیز اول نلم فلز و سپس نام یون چند تایی را می آوریم.

برای یونهای هیدروهالو اکسیژن دار که دارای 4 نوع برای هر هالوژن هستیم که تفاوت آنها در تعداد اکسیژن آنهاست. در این ترکیبات یونی که 4 اکسیژن دارد با پیشوند ((پر)) و یونی که یک اکسیژن دار پیشوند((هیپو )) قبل از نام یون آورده می شود مثال :

NaClO4 سدیم پر کلرات – NaClO3 سدیم کلرات – NaClO2  سدیم کلرو – NaClO سدیم هیپو کلرو.

وجود آب در شبکه بعضی از نمکها نمکهای متبلور را ایجاد می کند. برای بدست آوردن تعداد مولکولهای آب در یک نمک ابتدا تعداد مولهای نمک خشک را بدست می آوریم سپس تعداد مول آب خارج شده را حساب می کنیم و از تناسب تعداد مولکول را بدست می آوریم.

J_naghibi