تعدادی از قواعد شیمی

[sara.shz]

قاعده هشتایی لوویس ( Lewis Octed Rule)



قاعده ای که توسط گیلبرت نیوتن لوویس در سال 1916 درباره فعالیت شیمیایی عنصرها و تمایل

آنها به کسب آرایش الکترونی اتمهای گازهای کمیاب در ترکیبها و پایداری آنها، وضع شده است :

" در ترکیب عنصرها با یکدیگر، اتمهای آنها با تبادل تعداد معینی از الکترون های لایه خارجی خود

به آرایش الکترونی گاز نجیب میرسند ، یعنی دارای لایه خارجی 8 الکترونی میشوند که پایداری

قابل توجهی دارند"


قاعده کلچکووسکی (Klechkovskii Rule)

قاعده ای که درباره تعیین پایداری نسبی ( ترتیب پایداری) ترازهای انرژی دراتم ها،وضع شده است

و بصورت زیر بیان می شود:

" برای تعیین پایداری نسبی ترازهای انرژی در اتمها ، کافیست مقدارهای مربوط به n (عدد کوانتومی

اصلی) و l ( عدد کوانتومی اربیتالی ) هر یک از آنها را با هم جمع کنیم و در آن صورت دو وضع پیش

خواهد آمد:

الف ) چنانچه مجموع (n+l) برای ترازی، کوچکترین مقدار باشد، آن تراز از همه پایدارتر است.

ب ) اگر مجموع (n+l) در مورد دو یا چند تراز برابر باشد ، ترازی که به n کوچکتر مربوط است ، پایدارتر

و ترازی که به n بزرگتر مربوط است، ناپایدارتر است."

قاعده فازها (Phase Rule)

در مورد رابطه تعداد درجه آزادی یک سیستم با تعداد

اجزای آن، وضع شده است و بصورت زیر بیان می شود:

"برای بدست آوردن تعداد درجه های آزادی (F) یک سیستم کافیست که تعداد فازهای موجود

در آن سیستم (P) را از تعداد اجزای مستقل تشکیل دهنده آن (C) کم کرده، حاصل را با 2 جمع

کنیم. یعنی می توان نوشت :

F = (C-p) + 2

این قاعده اهمیت زیادی در بررسی و شناسیایی تعادل فازها در سیستمهای پیچیده دارد. اما تنها

در مورد سیستمهای شیمیایی معمولی (سیستمهایی که در آنها میدانهای الکتریکی،مغناطیسی

و یا نور دخالتی نداشته باشد) صادق است."


قاعده های فاجانس ( Fajans Rules)

قاعده هایی که در مورد قطبیت پذیری آنیونها و قدرت قطبی کنندگی کاتیونها ، تاثیر آن در کاهش

خصلت یونی پیوند،پیدایش و افزایش خصلت کووالانسی در ترکیبهای یونی توسط فاجانز وضع شده

است و چنین بیان می شوند:

قاعده ی اول :

هرچه پتانسیل یونی کاتیون (یعنی نسبت بار الکتریکی به شعاع آن )بیشتر باشد با قدرت بیشتر

میتواند آنیون را قطبی کند. یعنی ابر الکترونی آنرا که کروی فرض می شود، تغییر شکل داده به

سمت خود بکشد.

قاعده ی دوم :

هرچه آنیون نرم تر ، یعنی بار الکتریکی منفی آن بیشتر و یا شعاع آن بزرگتر باشد ، بهتر می تواند

بوسیله کاتیون قطبی شود.

قاعده ی سوم :

هرچه بار موثر هسته کاتیون بیشتر باشد، چون جاذبه هسته را بر لایه ظرفیت آن افزایش می دهد،

سبب می شود که کاتیون بتواند آنیون را بیشتر قطبی کند و خصلت کووالانسی پیوند را افزایش دهد.


قاعده تروتون (Trouton’s Rule)

در ارتباط با آنتالپی تبخیر مایعات با دمای جوش آنها ، وضع شد و چنین

بیان می شود:

" در بسیاری از مایعات غیر قطبی، نسبت آنتالپی تبخیر مولی (دردمای جوش نرمال آن ) به دمای

جوش نرمال آن ( برحسب کلوین) مقدار ثابتی حدود cal/K.mol 21 است. "

قاعده بنت (Bent Rule)

این قاعده درباره ارتباط الکترونگاتیوی اتمها و گروههای اتمی با تمایل آنها در همپوشانی اربیتالهای

هیبریدی،در اطراف اتم مرکزی (آرایش هندسی مولکولها و یونها ) وضع شده است و چنین بیان

می شود:

"به هنگام تشکیل پیوندهای شیمیایی و پیدایش مولکول یا یون،اتمها و گروههای الکترونگاتیوتر ،

آن اربیتالهای هیبریدی اتم مرکزی را که دارای خصلت s کمتری است برای همپوشانی ترجیح میدهند.

و اتمها و گروههای الکتروپوزیتیوتر ،آن اربیتالهای هیبریدی اتم مرکزی را که دارای خصلت s بیشتری

است، برای همپوشانی ترجیح می دهند."

قاعده های انتخاب ( Selection Rules)

قاعده هایی که درباره امکان جهش های الکترونی بین ترازهای انرژی دو اتم و یا حالت های انرژی

در مولکولها و یونها به منظور انطباق نتایج تجربی با پیشگویی های نظری ، ارائه شده است.

لازم به توضیح است که اصولاٌ هر خط طیفی، در یک طیف نشری اتم و یا هر نوار جذبی در طیف جذب

الکترونی یک ترکیب ، به جهش الکترون بین دو تراز انرژی متمایز مربوط می شود.

در بسیاری از نمونه ها از روی تعداد ترازهای انرژی ای که الکترون در اختیار دارد و می تواند به آنها

جهش کند، وجود تعداد معینی خط طیفی یا نوار جذبی پیشگویی می شود.

اما تجربه (مشاهده خطهای طیفی یا نوارها در طیف نگار) تشکیل همه آنها را تائید نمی کند.

از اینرو قاعده هایی که به قاعده های انتخاب معروفند وضع شدند که سازگاری بین داده های تجربی

و دیدگاههای نظری مربوط را امکان پذیر می سازند. مانند قاعده ی منع لاپورت ، قاعده ی منع اسپین

و ...

قاعده های هوند ( Hund’s Rules)

هوند چند قاعده در زمینه آرایش الکترونی اتم ها در حالت پایه ( غیر برانگیخته یا اصلی ) و تعیین

ترم طیفی حالت پایه به شرح زیر بیان داشت:

" قاعده هوند درباره آرایش الکترونی :

هرگاه در یک اتم یا یون در حالت پایه ، الکترونهای چند اربیتال همتراز،در اختیار داشته باشند،

نخست هر الکترون یکی از آن اربیتالها را اشغال می کند و پس از نیمه پر شدن تراز، الکترونهای

باقیمانده اربیتالهای نیمه پر را یکی پس از دیگری پر می کنند.


قاعده هوند درباره تعیین نماد ترم حالت پایه ( اصلی ) :

قاعده اول :

هرگاه در مورد یک آرایش الکترونی، چند ترم طیفی وجود داشته باشد ، آن ترم طیفی به حالت پایه

( پایدارترین حالت ) مربوط است که چندگانگی اسپین در نماد آن ، عدد بزرگتر باشد.


قاعده دوم :

هرگا در مورد یک آرایش الکترونی ، چند ترم طیفی بتوان در نظر گرفت که در بین آنها دو یا چند ترم

دارای بالاترین چندگانگی باشند، آن ترم طیفی به حالت پایه مربوط است که مقدار عدد کوانتومی

اربیتالی آن بزرگتر باشد.