المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10206 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Bond Order  
  
1296   06:56 مساءً   date: 13-4-2019
Author : ........
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : ............

Bond Order

When we draw Lewis structures, we place one, two, or three pairs of electrons between adjacent atoms. In the Lewis bonding model, the number of electron pairs that hold two atoms together is called the bond order . For a single bond, such as the C–C bond in H3C–CH3, the bond order is one. For a double bond (such as H2C=CH2), the bond order is two. For a triple bond, such as HC≡CH, the bond order is three.

9def2c77f932afc3562ac3a012c3f045.jpg

When analogous bonds in similar compounds are compared, bond length decreases as bond order increases. The bond length data in Table 1.1  for example, show that the C–C distance in H3C–CH3 (153.5 pm) is longer than the distance in H2C=CH2 (133.9 pm), which in turn is longer than that in HC≡CH (120.3 pm). Additionally, as noted in Section 4.5, molecules or ions whose bonding must be described using resonance structures usually have bond distances that are intermediate between those of single and double bonds, as we demonstrated with the C–C distances in benzene. The relationship between bond length and bond order is not linear, however. A double bond is not half as long as a single bond, and the length of a C=C bond is not the average of the lengths of C≡C and C–C bonds. Nevertheless, as bond orders increase, bond lengths generally decrease.

Table 1.1 Bond Lengths and Bond Dissociation Energies for Bonds with Different Bond Orders in Selected Gas-Phase Molecules at 298 K

Compound Bond Order Bond Length (pm) Bond Dissociation Energy (kJ/mol) Compound Bond Order Bond Length (pm) Bond Dissociation Energy (kJ/mol)
H3C–CH3 1 153.5 376 H3C–NH2 1 147.1 331
H2C=CH2 2 133.9 728 H2C=NH 2 127.3 644
HC≡CH 3 120.3 965 HC≡N 3 115.3 937
H2N–NH2 1 144.9 275.3 H3C–OH 1 142.5 377
HN=NH 2 125.2 456 H2C=O 2 120.8 732
N≡N 3 109.8 945.3 O=C=O 2 116.0 799
HO–OH 1 147.5 213 C≡O 3 112.8 1076.5
O=O 2 120.7 498.4  

The Relationship between Bond Order and Bond Energy

As shown in Table 1.1, triple bonds between like atoms are shorter than double bonds, and because more energy is required to completely break all three bonds than to completely break two, a triple bond is also stronger than a double bond. Similarly, double bonds between like atoms are stronger and shorter than single bonds. Bonds of the same order between different atoms show a wide range of bond energies, however. Table 4.6.2 lists the average values for some commonly encountered bonds. Although the values shown vary widely, we can observe four trends:

Table 4.6.2 Average Bond Energies (kJ/mol) for Commonly Encountered Bonds at 273 K

Single Bonds Multiple Bonds
H–H 432 C–C 346 N–N ≈167 O–O ≈142 F–F 155 C=C 602
H–C 411 C–Si 318 N–O 201 O–F 190 F–Cl 249 C≡C 835
H–Si 318 C–N 305 N–F 283 O–Cl 218 F–Br 249 C=N 615
H–N 386 C–O 358 N–Cl 313 O–Br 201 F–I 278 C≡N 887
H–P ≈322 C–S 272 N–Br 243 O–I 201 Cl–Cl 240 C=O 749
H–O 459 C–F 485 P–P 201 S–S 226 Cl–Br 216 C≡O 1072
H–S 363 C–Cl 327   S–F 284 Cl–I 208 N=N 418
H–F 565 C–Br 285   S–Cl 255 Br–Br 190 N≡N 942
H–Cl 428 C–I 213   S–Br 218 Br–I 175 N=O 607
H–Br 362 Si–Si 222     I–I 149 O=O 494
H–I 295 Si–O 452       S=O 532

1. Bonds between hydrogen and atoms in the same column of the periodic table decrease in strength as we go down the column. Thus an H–F bond is stronger than an H–I bond, H–C is stronger than H–Si, H–N is stronger than H–P, H–O is stronger than H–S, and so forth. The reason for this is that the region of space in which electrons are shared between two atoms becomes proportionally smaller as one of the atoms becomes larger (part (a) in Figure 1.1).

2. Bonds between like atoms usually become weaker as we go down a column (important exceptions are noted later). For example, the C–C single bond is stronger than the Si–Si single bond, which is stronger than the Ge–Ge bond, and so forth. As two bonded atoms become larger, the region between them occupied by bonding electrons becomes proportionally smaller, as illustrated in part (b) in Figure 1.1. Noteworthy exceptions are single bonds between the period 2 atoms of groups 15, 16, and 17 (i.e., N, O, F), which are unusually weak compared with single bonds between their larger congeners. It is likely that the N–N, O–O, and F–F single bonds are weaker than might be expected due to strong repulsive interactions between lone pairs of electrons on adjacent atoms. The trend in bond energies for the halogens is therefore

Cl–Cl > Br–Br > F–F > I–I

Similar effects are also seen for the O–O versus S–S and for N–N versus P–P single bonds.

3. Because elements in periods 3 and 4 rarely form multiple bonds with themselves, their multiple bond energies are not accurately known. Nonetheless, they are presumed to be significantly weaker than multiple bonds between lighter atoms of the same families. Compounds containing an Si=Si double bond, for example, have only recently been prepared, whereas compounds containing C=C double bonds are one of the best-studied and most important classes of organic compounds.

Figure 1.1 The Strength of Covalent Bonds Depends on the Overlap between the Valence Orbitals of the Bonded Atoms

d678cf9a1b30d53cf378c91256c43af5.jpg

The relative sizes of the region of space in which electrons are shared between (a) a hydrogen atom and lighter (smaller) vs. heavier (larger) atoms in the same periodic group; and (b) two lighter versus two heavier atoms in the same group. Although the absolute amount of shared space increases in both cases on going from a light to a heavy atom, the amount of space relative to the size of the bonded atom decreases; that is, the percentage of total orbital volume decreases with increasing size. Hence the strength of the bond decreases.

4. Multiple bonds between carbon, oxygen, or nitrogen and a period 3 element such as phosphorus or sulfur tend to be unusually strong. In fact, multiple bonds of this type dominate the chemistry of the period 3 elements of groups 15 and 16.   In contrast, silicon in group 14 has little tendency to form discrete silicon–oxygen double bonds. Consequently, SiO2 has a three-dimensional network structure in which each silicon atom forms four Si–O single bonds, which makes the physical and chemical properties of SiO2 very different from those of CO2.

 




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .





السيد الصافي يزور قسم التربية والتعليم ويؤكد على دعم العملية التربوية للارتقاء بها
لمنتسبي العتبة العباسية قسم التطوير ينظم ورشة عن مهارات الاتصال والتواصل الفعال
في جامعة بغداد.. المؤتمر الحسيني الثاني عشر يشهد جلسات بحثية وحوارية
للأطفال نصيبهم من جناح جمعية العميد في معرض تونس الدولي للكتاب.. عمّ يبحثون؟