پیوند شیمیایی

پیوند شیمیایی  یعنی نیرویی که اتم‌ها را کنار هم نگه می‌دارد و باعث می‌شود از کنار هم بودنشان ماده‌های پایدارتر مثل آب، نمک یا گلوکز ساخته شود. دلیل وجود پیوند شیمیایی این است که بیشتر اتم‌ها به‌تنهایی پایدار نیستند و برای رسیدن به حالت پایدار، باید با اتم‌های دیگر پیوند برقرار کنند. دانستن این مفهوم به ما کمک می‌کند بفهمیم چرا مواد شکل می‌گیرند، چرا ویژگی‌های متفاوت دارند (مثل سختی الماس یا مایع بودن آب)، و چگونه می‌توانیم مواد جدید بسازیم یا واکنش‌های شیمیایی را کنترل کنیم.Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., & Murphy, C. J. (2012). Chemistry: The Central Science. Pearson Education.

پیوندهای شیمیایی بر دو دسته‌اند:
 پیوندهای میان اتمی: پیوند کووالانسی - پیوند یونی - پیوند فلزی
 پیوندهای میان مولکولی: نیروی واندروالسی - پیوند هیدروژنی

این پیوندها می‌تواند بین دو اتم یکسان یا دو اتم متفاوت باشد که در حالت اول آن را مولکول جورهسته و در حالت دوم آن را مولکول ناجورهسته می‌نامند. استحکام پیوند شیمیایی را الکترونگاتیوی (الکترونَکِشانی) تعیین می‌کند. تعداد پیوندهای شیمیایی در مولکول‌های مختلف متفاوت است و از یک پیوند در مولکول‌های سادهٔ دو اتمی تا پیوندهای بسیار در درشت‌مولکول‌‌ها را شامل می‌شود.American Scientist OnlinePeter Atkins and Julio de Paula, Physical chemistry, W. H. Freeman; 8th edition, U.S.A, 2006. 

 پیوند کووالانسی 

پیوندی را کووالانسی گویند که در آن اتم‌ها الکترون‌های منفرد خود را با هم به اشتراک بگذارند این پیوند بین نافلز و نافلز به وجود می‌آید. واین پیوند را با نمودار بدر هم نشان می‌دهند.

 پیوند یونی 

پیوند یونی با انتقال الکترون همراه است یعنی یکی از اتم‌های واکنش دهنده یک یا چند الکترون از دست می‌دهد و اتم دیگر یک یا چند الکترون می‌گیرد؛ و پیوند یونی، قویتر از پیوند هیدروژنی و واندروالسی است.

 پیوند فلزی 

پیوندی که بین اتم‌های فلز اتفاق می‌افتد را پیوند فلزی می‌گویند. همان‌طور که قبلاً گفته شد، جامدهای یونی به صورت مذاب و محلول رسانای جریان الکتریکی هستند ولی به صورت جامد نمی‌باشند. جامدهای فلزی در حالت جامد نیز رسانای جریان الکتریسیته‌اند، پیوند بین اتم‌های جامد نه از نوع یونی و نه از نوع کووالانسی است. این پیوند را که به علت وجود الکترون‌های آزاد و جاذبهٔ بین این الکترون‌ها با اتم‌های جامد
می‌باشد، پیوند فلزی می‌نامند.

 نیروی واندروالسی 

 بین مولکول‌های دو قطبی-دوقطبی=متانول و کلروفورم
 بین مولکول‌های ناقطبی تشکیل دو قطبی القایی (نیروی پراکندگی لاندن)=هگزان و اکتان
 یون-دو قطبی=سدیم با آب
 قطبی-ناقطبی=ید در اتانول
 یون-دو قطبی القایی (فوق‌العاده ضعیف و همین‌طور نادر)

 پیوند هیدروژنی 

بین مولکول‌هایی پیوند بین H و یکی از سه عنصر F,N,O وجود داشته باشد مثل آب و اتانول.

+ انواع پیوندهای شیمیایی نوع پیوند  توضیح ساده  مثال پیوند کووالانسی  اتم‌ها جفت‌الکترون‌های خود را با هم به اشتراک می‌گذارند  آب (H₂O) پیوند یونی (الکترووالانسی)  یک اتم الکترون می‌دهد و اتم دیگر آن را می‌گیرد؛ کشش بارهای مخالف باعث پیوند می‌شود  کلرید سدیم (NaCl) پیوند فلزی  الکترون‌های لایهٔ بیرونی آزادانه در میان اتم‌های فلز حرکت می‌کنند  مس پیوند داتیو (کئوردینانسی)  جفت‌الکترون مشترک کاملاً از یک اتم تأمین می‌شود  یون آمونیوم (NH₄⁺) پیوند سیگما (σ)  هم‌پوشانی مستقیم اوربیتال‌ها؛ قوی‌ترین نوع کووالانسی  تک‌پیوند C–C پیوند فای (π)  هم‌پوشانی جانبی اوربیتال‌ها؛ در پیوندهای دوگانه و سه‌گانه وجود دارد  پیوند دوگانه C=C پیوند هیدروژنی  جاذبهٔ میان هیدروژن متصل به اتم پرالکترون و مولکول دیگر  پیوندهای میان مولکول‌های آب نیروی واندروالسی  جاذبهٔ ضعیف ناشی از تغییر لحظه‌ای بار در اطراف اتم‌ها و مولکول‌ها  مایع شدن آرگون

 پیوند نوسانی 
در ژانویه ۲۰۱۵ (بهمن ۱۳۹۳) پژوهشگران کانادایی پیوند جدیدی را کشف کردند که پیوند نوسانی یا ارتعاشیvibrational bond نامیده می‌شود.
معمولاً بین دو اتم بزرگ مثل برم و یک اتم کوچک مانند هیدروژن برقرار می‌شود.ScienceAlert New type of chemical bond discovered Source: Scientific American اما باید تأکید شود که «پیوند نوسانی» یک نوع پیوند تازه نیست، بلکه توصیفی از توزیع الکترون‌ها و میانگین‌گیری پیوندی است.

چیزی که به آن «پیوند نوسانی» یا به زبان دقیق‌تر پیوند رزونانسی (Resonance bond) گفته می‌شود، در واقع یک نوع پیوند مستقل مثل کووالانسی یا یونی نیست، بلکه مدلی برای توضیح پیوند در بعضی مولکول‌هاست.

در رزونانس، یک مولکول را نمی‌شود فقط با یک ساختار پیوندی نشان داد، بلکه چند ساختار هم‌ارزش وجود دارند که پیوند واقعی حالتی میانه و نوسانی میان آن‌هاست. برای نمونه در یون کربنات (CO₃²⁻) یا در بنزن، پیوندهای بین اتم‌های کربن و اکسیژن یا کربن و کربن را نمی‌شود صرفاً تک‌پیوند یا دوپیوند دانست؛ آن‌ها چیزی بین این دو هستند.

 جستارهای وابسته 
 پیوند واندروالسی
 پیوند کووالانسی
 واکنش شیمیایی

 پانویس 

 منابع 
 کتاب مبانی شیمی نوشته باهره عربشاهی صفحهٔ ۵۳

*
رده:شیمی کوانتومی