تحقیق پيوند هيدروژني (قابل ویرایش)
دسته بندي :
دانش آموزی و دانشجویی »
دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 9 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
پيوند هيدروژني (Hydrogen Bond)
اطلاعات اوليه
جاذبه بين مولکولي دربرخي از ترکيبات هيدروژن‌دار بطور غيرعادي قوي است اين جاذبه در ترکيباتي مشاهده مي‌شود که درآنها بين هيدروژن و عناصري که اندازه کوچک و الکترونگاتيوي زياد دارند پيوند هيدروژني وجود دارد. پيوند هيدروژني نه تنها بين مولکولهاي يک نوع ماده ، بلکه بين مولکولهاي دو ماده متفاوت که توانايي تشکيل پيوند هيدروژني را دارند نيز برقرار مي‌شود.
تعريف
هرگاه هيدروژن به اتمي با الکترونگاتيوي زياد مثل فلوئور ، اکسيژن يا نيتروژن متصل گردد شرايطي براي بوجود آمدن نوع بسياري مهمي جاذبه بين مولکولي مثبت ـ منفي که آن را پيوند هيدروژني مي‌گويند حاصل مي‌شود. به عبارت ديگر ، اتم هيدروژن يک مولکول و زوج الکترون غير مشترک مولکول ديگر متقابلا همديگر را جذب مي‌کنند و پيوندي تشکيل مي‌شود که به پيوند هيدروژني مرسوم است.
نحوه تشکيل پيوند هيدروژني
پيوند هيدروژني بر اثر جاذبه اتم هيدروژن اندک مثبت موجود در يک مولکول و اتم بسيار الکترونگاتيو
(FON) موجود در مولکول ديگر (يا در محل ديگر همان مولکول اگر مولکول به قدر کافي بزرگ باشد که بتواند روي خود خم شود) توليد مي‌گردد. جا به جا شدن يک جفت الکترون به سمت عنصر بسيار الکترونگاتيو نيتروژن ، اکسيژن يا فلوئور موجب مي‌شود که اين اتمها داراي بار منفي جزئي شوند. در اين صورت پيوند هيدروژني پلي است ميان دو اتم شديدا الکترونگاتيو با يک اتم هيدروژن که از طرفي بطور کوالانسي با يکي از اتمهاي الکترونگاتيو و از طرف ديگر بطور الکترواستاتيکي (جاذبه مثبت به منفي) با اتم الکترونگاتيو ديگر پيوند يافته است. استحکام پيوند هيدروژني يک دهم تا يک پنجاهم قدرت يک پيوند کوالانسي متوسط است.
شرايط تشکيل پيوند هيدروژني
بالا بودن الکترونگاتيوي اتمهاي متصل به هيدروژن :
برهمين اساس است که فلوئور (الکترونگاتيوترين عنصر) قويترين پيوند هيدروژني و اکسيژن (الکترونگاتيوتر از نيتروژن) پيوند هيدروژني قويتري درمقايسه با نيتروژن تشکيل مي‌دهد. همچنين بار مثبت زياد بر روي اتم هيدروژن ، زوج الکترون مولکول ديگر را به شدت جذب مي‌کند و کوچک بودن اندازه اتم هيدروژن سبب مي‌شود که ملکول دوم بتواند به آن نزديک شود.
کوچک بودن اتمهاي متصل به هيدروژن :
پيوند هيدروژني واقعا مؤثر فقط در ترکيبات فلوئور ، اکسيژن و نيتروژن تشکيل مي‌شود. با وجود اينکه دو اتم نيتروژن و کلر الکترونگاتيوي برابر دارند چون اتم کلر از اتم نيتروژن بزرگتر است بر خلاف نيتروژن ، کلر پيوند هيدروژني ضعيفي تشکيل مي‌دهد.
توجيه خواص غيرعادي برخي از مواد
وجود خواص غيرعادي برخي از مواد در حالت جامد يا مايع از جمله بالا بودن دماهاي ذوب و جوش ، نشان مي‌دهد که نيروهاي جاذبه بين مولکولي در آنها به اندازه‌اي زياد است که نمي‌توان آن را به تأثيرهاي متقابل ضعيف بين مولکولي نسبت داد. آشناترين اين نوع مواد فلوئوريد هيدروژن ، آب و آمونياک است که بسياري از خواص آنها از جمله دماهاي جوش و ذوب آنها از دماهاي جوش و ذوب ترکيبهاي مشابه خود ،براي مثال PH3H3SHCl به طور غيرمنتظره‌اي بالاتر است. شايد تصور شود که علت اين وضعيت غير عادي ، قطبيت به نسبت زياد اين مولکولها ست. البته تا اندازه‌اي همين طور است. اما بررسي دقيق اين پديده غير عادي نشان مي‌دهد که بايد نيروي جاذبه قويتر از نيروهاي جاذبه دوقطبي _ دوقطبي بين مولکولهاي آنها برقرار باشد.
اگر به ساختار الکتروني مولکولهايNH2H2OHF توجه شود، مي‌توان به موردهاي مشترک بين آنها پي برد. اين وجه اشتراک ، وجود دست کم يک پيوند کوالانسي با اتم هيدروژن و يک اوربيتال هيبريدي ناپيوندي دو الکتروني اتم مرکزي بسيار الکترونگاتيو در هر يک از آنهاست، اتمهاي NOF الکترونگاتيوي بالايي دارند با هيدروژن پيوند کوالانسي به شدت قطبي به وجود مي‌آورند. بطوري که هيدروژن به ميزان قابل توجهي خصلت يک پروتون را پيدا مي‌کند. جفت الکترون ناپيوندي و قابل واگذاري روي اتم الکترونگاتيوي وجود