انواع پیوندهای شیمیایی

سه نوع اصلی پیوند شیمیایی و یا درون مولکولی وجود دارد: کووالانسی، یونی و فلزی.

اتم‌های یک ماده همواره تلاش می‌کنند تا به کم‌ترین سطح از انرژی خود برسند ،بنابراین اتم‌ها در یک واکنش شیمیایی با گرفتن یا از دست دادن الکترون، سطح انرژیشان تغییر کرده و پیوند‌های جدیدی را ایجاد می‌کنند.

پیوندهای کووالانسی:

پیوندهای کووالانسی زمانی اتفاق می‌افتند که دو یا چند اتم الکترون‌ها را به اشتراک بگذارند. این نوع پیوند معمولاً بین اتم‌های غیرفلز، مانند مولکول‌های آب (H₂O) و متان (CH₄) یافت می‌شود. پیوندهای کووالانسی می توانند قطبی یا غیرقطبی باشند، بسته به اینکه الکترون های مشترک به طور مساوی یا نابرابر بین اتم ها تقسیم شده باشند.

جزئیات بیشتر :

پیوندهای کووالانسی را می توان به دو نوع قطبی و غیرقطبی تقسیم کرد. در پیوند کووالانسی غیرقطبی، الکترون ها به طور مساوی بین اتم ها تقسیم می شوند و در نتیجه مولکولی به وجود می آید که بار الکتریکی کلی ندارد.

 نمونه هایی از مولکول های غیرقطبی شامل گاز اکسیژن (O₂) و متان (CH₄) است. در پیوند کووالانسی قطبی، الکترون‌ها به طور نامساوی بین اتم‌ها تقسیم می‌شوند و در نتیجه مولکولی به وجود می‌آید که دارای بار مثبت و جزئی منفی است. نمونه هایی از مولکول های قطبی عبارتند از آب (H₂O) و آمونیاک (NH₃).

پیوندهای یونی:

پیوندهای یونی زمانی ایجاد می شوند که یک یا چند الکترون از یک اتم به اتم دیگر منتقل می شوند و در نتیجه یون ها تشکیل می شوند.

 این نوع پیوند معمولاً بین یک فلز و یک نافلز مانند ترکیب کلرید سدیم (NaCl) ایجاد می‌شود. اتم فلز یک یا چند الکترون را از دست می دهد تا به یک یون با بار مثبت (کاتیون) تبدیل شود، در حالی که اتم غیرفلز یک یا چند الکترون به دست می آورد تا به یک یون با بار منفی (آنیون) تبدیل شود.

 بارهای مخالف یون ها یکدیگر را جذب می کنند و یک پیوند یونی تشکیل می دهند.

جزئیات بیشتر :

پیوندهای یونی با انتقال الکترون از یک اتم به اتم دیگر مشخص می شوند. این منجر به تشکیل کاتیون‌های با بار مثبت و آنیون‌هایی با بار منفی می‌شود که از طریق نیروهای الکترواستاتیکی به یکدیگر جذب می‌شوند. پیوندهای یونی معمولاً قوی هستند و می توانند شبکه های کریستالی را تشکیل دهند، همانطور که در ساختار کلرید سدیم (NaCl) دیده می شود.

پیوندهای فلزی:

پیوندهای فلزی بین اتم‌های فلز ایجاد می‌شوند و با اشتراک الکترون‌های غیرمحلی در سراسر شبکه بلوری فلز مشخص می‌شوند. این نوع پیوند مسئول خواص فیزیکی منحصر به فرد فلزات مانند رسانایی بالا و چکش خواری آنها است.

جزئیات بیشتر :

پیوندهای فلزی از این نظر منحصر به فرد هستند که شامل اشتراک الکترون‌های غیرمحلی در سراسر شبکه بلوری فلز هستند. این الکترون‌ها با هیچ اتم خاصی مرتبط نیستند، بلکه آزادانه در سراسر فلز حرکت می‌کنند و رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی دارند.

انواع دیگر پیوند شیمیایی:

علاوه بر این سه نوع اصلی پیوند شیمیایی، انواع دیگری از پیوندها نیز وجود دارند که کمتر رایج هستند. برای مثال، پیوندهای هیدروژنی زمانی اتفاق می‌افتد که یک اتم هیدروژن به یک اتم الکترونگاتیو، مانند اکسیژن یا نیتروژن، در یک مولکول همسایه جذب شود.

نیروهای واندروالس نیروهای ضعیف و غیر اختصاصی هستند که بین تمام اتم ها و مولکول ها رخ می دهند. این نیروها مسئول جاذبه بین مولکول های غیرقطبی هستند، مانند گازهای نجیب.

پیوندهای هیدروژنی:

پیوندهای هیدروژنی زمانی اتفاق می‌افتند که یک اتم هیدروژن به یک اتم الکترونگاتیو، مانند اکسیژن یا نیتروژن، در یک مولکول همسایه جذب شود. این پیوندها ضعیف تر از پیوندهای کووالانسی یا یونی هستند، اما می توانند تأثیر قابل توجهی بر ساختار و خواص مولکول ها داشته باشند. به عنوان مثال، پیوندهای هیدروژنی مسئول خواص منحصر به فرد آب و ساختار DNA هستند.

نیروهای واندروالس:

 نیروهای واندروالس نیروهای ضعیف و غیر اختصاصی هستند که بین تمام اتم ها و مولکول ها رخ می دهند. این نیروها مسئول جاذبه بین مولکول های غیرقطبی مانند گازهای نجیب هستند و همچنین می توانند در برهمکنش بین مولکول های قطبی نقش داشته باشند.

درک انواع مختلف پیوندهای شیمیایی برای درک خواص و رفتار مولکول ها و ترکیبات مهم است. با درک ماهیت پیوندهای شیمیایی، شیمیدانان می توانند مواد جدیدی با خواص و کاربردهای خاص طراحی و سنتز کنند.