ساختمان اتمی و پیوندهای بین اتمها

ساختمان اتمی و پیوندهای بین اتمها :

ساختمان اتمها :

•          اتمها دارای هسته و الکترون است و هسته از پروتون و نوترون تشکیل یافته است.

•          پروتونها و الکترونها باردار هستند.

•          جرم پروتونها و نوترونها برابرkg 27-^10 * 1.67    می باشد.

•          جرم الکترونها برابر kg31-^10 * 9.11 می باشد.

•          خصوصیات هر عنصر شیمیایی به وسیله تعداد پروتونهای درون هسته اتمی، یا عدد اتمی که با حرف Z مشخص می شود، تعیین می گردد.

مدل های اتمی :

•          در اواخر قرن 19،مکانیک کلاسیک پدیده های مربوط به الکترونها در جامدات را  توجیه  نمی کرد.

•          مکانیک کوانتومی جهت بررسی سیستمهای اتمی و ذرات درون اتم بنا نهاده گردید.

•          یک نتیجه زود هنگام از مکانیک کوانتومی ، مدل اتمی بور بود.

•          سرانجام مدل مکانیک موج برای تعریف ساختار اتمها جایگزین بقیه مدلها گردید.

مدل اتمی بور :

مدل مکانیک موجی :

آرایش الکترونها :

نیروها و انرژی های پیوندی :

•          اتمها هنگامیکه به یکدیگر نزدیک می شوند به یکدیگر نیرو وارد می کنند.

•          نیروهای وارده بین اتمها از نوع جاذبه و دافعه است که میزان آن به فاصله بین اتمها بستگی دارد.

•          نیروی جاذبه (FA)به نوع پیوند خاصی که بین دو اتم وجود دارد، وابسته است.

نیروی دافعه در اثر تاثیر بارهای منفی(الکترونها ) و مثبت (پروتونها) بر روی یکدیگر می باشد.

 

نیروی جاذبه و دافعه :

انواع پیوندهای اتمی در جامدات :

•          پیوندهای یونی

•          پیوندهای کووالانسی یا اشتراکی

•          پیوندهای فلزی

•          پیوندهای ثانویه یا پیوندهای واندروالس

پیوندهای یونی :

•          پیوند یونی در مقام توصیف آسانترین نوع پیوند می باشد.

•          این پیوند بین یک فلز و غیر فلز تشکیل می شود.

•          یک مثال برای این نوع پیوند NaCl می باشد.

•          کریستالهای یونی بر خلاف فلزات سخت و ترد هستند و قابلیت تغییر شکل پلاستیکی ندارند.

پیوندهای یونی

پیوندهای کووالانسی یا اشتراکی :

•          اتمها با اشتراک گذاشتن الکترونهای لایه آخر خود را به آرایش الکترونی پایدار می رسانند.

•          پیوند کووالانسی پیوند بسیار قوی است.

•          خصوصیات مواد با پیوند کووالانسی : شکل پذیری کم، هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار کم

پیوندهای کووالانسی یا اشتراکی :

پیوند فلزی :

•          آخرین نوع از پیوندهای اولیه و قوی می باشد که در فلزات و آلیاژهای آنها یافت می شود.

•          در این پیوند می توان گفت که الکترونها متعلق به تمام فلز هستند و تشکیل یک ابر الکترونی می دهند.

•          رسانای خوب الکتریسته و حرارتی هستند.

پیوند فلزی :

پیوند ثانویه یا واندروالس :

•          این نوع پیوندها در مقابل پیوندهای دیگر بسیار ضعیف  می باشند.

•          نیروی موثر در پیوندهای ثانویه از دو قطبی های اتمی یا مولکولی ناشی می شود.

پیوند ثانویه یا واندروالس :