پرسش

لطفا انیون وكاتیون ها رابرای من قشنگ شرح بدهید وبعد مثال های تستی بزنید وبعد طرز تشخیص پیوندها ی قطبی وغیر قطبی وپیوند های یونی وكووالانسی را توضیح بدهید
من برای كنكور درس می خوانم
بهترین پاسخ ها را بدهید با تشكر

پاسخ

می‌دانید كه اتمها ذره‌هایی خنثی هستند . این ذره‌های خنثی می‌توانند با از دست دادن یا گرفتن یك یا چند الكترون به ذره‌های بارداری به نام یون تبدیل شوند . اگر اتم خنثی الكترون بگیرد ، تعداد الكترونهای آن از پروتونهایش بیشتر می‌شود ، درنتیجه دارای بار منفی شده ، به آن آنیون می‌گویند و چنانچه الكترون از دست دهد ، تعداد پروتونهای آن از الكترونهای آن بیشتر می‌شود و بار مثبت پیدا كرده ، به آن كاتیون می گویند . كتابهای تستی اندیشه‌سازان می‌تواند تستهای خوبی در اختیار شما می‌گذارد .

پیوند یونی پیوندی است كه بر اثر جاذبه‌ی میان یون‌هایی با بار ناهم‌نام تشكیل می‌شود . این پیوند بین یك فلز و یك غیر فلز تشكیل می‌گردد . در این حالت الكترون از اتم فلز به اتم غیر فلز منتقل می‌گردد تا هر دو اتم به آرایش هشت‌تایی برسند . هشتایی شدن تعداد الكترون‌های موجود در بیرونی‌ترین لایه’ الكترونی ( لایه‌‌ی ظرفیت ) و دست‌یابی به آرایش الكترونی گازهای نجیب مبنایی برای سنجش پایداری اتم‌ها و در واقع میزان واكنش‌پدیری آنهاست و اصولا اتمها برای رسیدن به آرایش اوكتت یا هشتایی با هم واكنش می‌دهند . معروفترین تركیب دارای پیوند یونی سدیم كلرید را در نظر بگیرید . به آرایش الكترونی سدیم و كلر نگاهی بیاندازیم
11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 3p6 4s2
17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
می‌بینید كه سدیم در لایه‌ی الكترونی آخر خود یك الكترون دارد و بسیار مشتاق است این تك الكترون را از دست بدهد و به آرایش گاز بی اثر برسد . اتم كلر برعكس ، در لایه‌ی الكترونی آخر خود هفت الكترون دارد و تمایل زیاد برای گرفتن یك الكترون و رسیدن به آرایش هشتایی دارد . در نتیجه در طی واكنش این دو اتم با هم ، یك الكترون از اتم سدیم به اتم كلر منتقل می‌شود و هر دو به آرایش گاز بی‌اثر می‌رسند . در این عمل اتم سدیم كه الكترون از دست می‌دهد بار مثبت پیدا كرده و كاتیون می‌شود . اتم كلر نیز یك الكترون دریافت نموده و به آنیون تبدیل می‌شود و بین این دو یك پیوند بسیار قوی به نام پیوند یونی تشكیل می‌شود .
پیوند كووالانسی هنگامی تشكیل می‌شود كه اتم‌ها به تعداد برابر الكترون به اشتراك بگذارند . در اینجا بر خلاف تشكیل پیوند یونی ، اتم‌ها برای رسیدن به آرایش گاز بی‌اثر به جای از دست دادن یا پذیرفتن الكترون، آن‌ها را میان خود به اشتراك می‌گذارند . در این حالت بین دو اتم پیوندی به وجود می‌آید كه پیوند كووالانسی نامیده می‌شود . به عنوان مثال اتم F در لایه‌ی آخر خود هفت الكترون دارد . اگر دو اتم فلوئور داشته باشیید ، هر اتم فلوئور برای رسیدن به آرایش هشتایی تنها به یك الكترون دیگر نیاز دارد . هیچ‌یك ار اتم‌های فلوئور نمی‌تواند از دیگری الكترون بگیرد . بنابراین ، یك الكترون خود را به اشتراك می گذارند و مولكول F 2 تشكیل می‌دهند.
و اما در بین پیوندها ، پیوند یونی از همه قویتر است چون در یك جامد یونی، پیوند یونی در همه‌ی جهات تشكیل می گردد ، مثلا در بلور سدیم كلرید هر آنیون با شش كاتیون دیگر در ارتباط است و هر كاتیون با شش آنیون دیگر می تواند پیوند برقرار كند . اما در جامد كووالانسی تنها همان دو اتمی كه با هم الكترون به اشتراك گذاشته‌اند با هم پیوند دارند و با بقیه‌ی اتمها كاری ندارند و درواقع پیوند كووالانسی یك پیوند یك‌جهتی اما پیوند یونی پیوندی چند‌جهتی است . البته اگر بخواهید به صورت پیوند منفرد در نظر بگیرید ، پیوند كووالانسی از همه قویتر است اما در تركیبات پیوند یونی قویتر است. همانطور كه نقطه‌ی ذوب و جوش جامدات یونی بالاتر از نقطه‌ی ذوب و جوش جامدات كووالانسی است ، این بدین معنی است كه فائق آمدن بر نیروهای بین مولكولی در جامدات یونی مشكلتر است تا در جامدات كووالانسی .
تعداد كمی از تركیب‌های شیمیایی دارای پیوندهای یونی خالص یا كووالانسی خالص هستند . پیوندهای موجود در اكثر تركیبات مانند آب بین این دو قرار دارند و تا حدودی ویژگیهایی از هر دو نوع پیوند را در بر دارند . برای مثال در آب الكترونها بین اتمهای اكسیژن و هیدروژن به اشتراك گذاشته شده‌اند، اما مشاهدات نشان می‌دهند كه توزیع آنها در بین دو اتم نابرابر است و الكترونها به سمت اكسیژن تمایل خیلی بیشتری نشان می‌دهند . در این حالت اكسیژن دارای مقداری جزیی بار منفی و هیدروژن دارای مقدار جزیی بار مثبت می‌شود . چون در این جا یك اتم به قطب منفی و اتم دیگر به قطب مثبت تبدیل می‌شود، پیوند میان آن دو را پیوند كووالانسی قطبی می‌گویند .
اینكه پیوند میان دو اتم یونی، كووالانسی یا قطبی باشد ، به اختلاف الكترونگاتیوی آن دو اتم بستگی دارد. ( توانایی نسبی اتم‌ها در كشیدن جفت الكترون اشتراكی به سوی خود را الكترونگاتیوی گویند.)
الكترونگاتیوی تمام عناصر اندازه‌گیری و مشخص است . چنانچه اختلاف الكترونگاتیوی بین دو اتم كمتر از 4/0 باشد، پیوند كووالانسی خالص تشكیل می‌دهند مانند وقتی كه دو اتم از یك نوع باشند. اگر اختلاف الكترونگاتیوی بین دو اتم در گستره‌ی 4/0 تا 7/1 باشد، پیوند بین آنها كووالانسی قطبی در نظر گرفته می‌شود. در نهایت چنانچه اختلاف الكترونگاتیوی بین دو اتم بیش از 7/1 باشد، پیوند بین آن دو از نوع پیوند یونی می‌باشد. اما اگر اندازه الكترونگاتیوی در اختیار شما نباشد، می‌توانید از یك اصل استفاده كنید كه در هر یك از گروه های فلزات جدول تناوبی، عنصری كه كوچكترین كاتیون را تشكیل می‌دهد( مثلا لیتیم در گروه اول اصلی ) بیشترین تمایل را برای تشكیل تركیباتی دارد كه خصلت كووالانسی آنها زیاد است . یا در گروه دوم اصلی تمام تركیبات بریلیم به طور قابل ملاحظه‌ای كووالانسی هستند چون از همه كوچكتر است . در هر گروه غیر فلزات ، تمایل برای تشكیل تركیب كووالانسی به موازات افزایش عدد اتمی یا افزایش اندازه‌ی آنیون افزایش می‌یابد . مثلا در مورد هالیدهای آلومینیوم AlF3 كاملا یونی است . AlCl3 خصلت بینابینی دارد یعنی كووالانسی قطبی است و A l Br 3 و Al I 3 هر دو اساسا كووالانسی هستند . در سری تركیبات KCl، CaCl2 TiCl4 , ScCl3 كه از فلزات دوره‌ی چهارم می‌باشند ، میزان خصلت كووالانسی به موازات افزایش بار و كاهش اندازه’ كاتیون كه هر یك از آنها با آرگون هم‌الكترون است ، افزایش می‌یابد ، KCl به شدت یونی و TiCl4 كاملا كووالانسی است و دو تای دیگر كووالانسی قطبی هستند. تركیبات كاملا یونی كه كاتیونهایی با بار 3+ یا بیشتر دارند ، كمیابند و تنها وقتی وجود دارند كه كاتیون آنها بزرگ باشد . از اینرو تركیباتی مانند SnCl4 , PbCl4 , SbCl5 , BiF5 كووالانسی‌اند. اتم بور فقط تركیبات كووالانسی تشكیل می‌دهد . موفق باشید.