بررسي پيوند هاي شيميايي در اتصال كريستالي

چکیده مقاله

عامل انسجام در جامدات، برهم كنش الكتروستاتيكي جاذبه بين بارهاي منفي الكترون‌ها و بارهاي مثبت هسته است. جامدات براساس تقارن شبكه و پيوندهاي شيميايي دسته‌بندي مي‌شوند. از طرفي براساس توزيع فضايي الكترون‌ها، پيوندهاي شيميايي را مي‌توان به 5 دسته پيوند يوني، پيوند كوالانسي، پيوند واندروالسي يا مولكولي، پيوند هيدروژني و پيوند فلزي دسته بندي كرد. جفت‌شدگي دوقطبي، يكي به علت نوسانات، و ديگري ناشي از ميدان الكتريكي توليد شده توسط اولي، منجر به نيروي جاذبه مي‌شود كه به آن نيروي واندروالس مي‌گويند. پيوند واندروالسي نسبتاً ضعيف است. در مقابل، پيوند يوني ناشي از برهم‌كنش الكتروستاتيكي يون‌هايي با بار مخالف است. يك برهم‌كنش كولني جاذبه قوي بين يون‌هاي نزديكترين همسايه وجود دارد، كه عامل پيوند يوني است. پيوند يوني بسيار قوي است و از نظر تجربي، اين استحكام با دماي ذوب نسبتاً بالا مشخص مي‌شود. پيوند كووالانسي يكي ديگر از پيوند‌هاي مهم است كه در بسياري از جامدات وجود دارد. پيوند كوالانسي بين دو اتم معمولاً توسط دو الكترون تشكيل مي‌شود، كه يكي از هر اتم در پيوند شركت مي‌كند. به طور معمول پيوند كووالانسي قوي است. از سوي ديگر فلزات با رسانايي الكتريكي بالاي خود مشخص مي‌شوند. الكترون‌هايي كه قادر به حركت در بين بلور هستند، الكترون‌هاي رسانش نام دارند. ويژگي اصلي پيوند فلزي، پايين بودن انرژي الكترون‌هاي ظرفيت در فلز نسبت به اتم‌هاي آزاد است. در مقاله برخي از عوامل كيفي اين حقيقت توضيح داده شده است. پيوند فلزي نسبت به پيوند يوني و كوالانسي ضعيف‌تر است. به دليل وجود كج‌فهمي‌هاي دانش‌آموزان و دانشجويان كه حاصل از تصورات قبلي آن‌ها در زمينه علم شيمي و انواع مختلف پيوندهاي بين‌اتمي است، در اين مقاله سعي شده است به زبان صريح انواع پيوندهاي بين‌اتمي در جامدات و مقايسه قدرت هركدام از طريق محاسبه و رسم نمودارهاي انرژي‌هاي هم‌چسبي مربوطه، مورد بررسي قرار گيرد.