دانستنیهای کوتاه در مورد علم شیمی

[Sara12]

کروماتوگرافی گاز كروماتوگرافي گازي يک روش فيزيکي جداسازي مخلوط مواد است . با تبديل كردن مخلوط مورد نظر به بخار يا گاز و عبور آن از يك فاز ساكن اجزاء‌ سازنده‌اش را از يكديگر جدا مي‌كنند. حاصل اين جداسازي تعيين نوع و مقدار اجزاء سازنده درمخلوط است. اين روش سريع و ساده است و براي تشخيص ناخالصي‌هاي موجود در يک ماده فرار يا مقادير کم کاربرددارد.شرط جداسازي يك مخلوط بوسيله روش كروماتوگرافي گازي آن است كه نمونه مورد آزمايش در حين حرارت و تبديل شدن به گاز تجزيه نشود
مخلوط را همراه یک گاز بی اثر ازدرون ستون حاوی ماده جاذب عبورمی دهند.گاز حامل بايد يک گاز بي‌اثر باشد تا با فاز ساکن، حلال و يا نمونه واکنش ندهد، به همين دليل معمولاَ از نيتروژن يا هليم استفاده مي‌شود. در دماي ثابت، فشار و سرعت جريان گاز به طرف ستون را با تنظيم کنندة فشار و جريان سنج، ثابت نگه مي‌دارند. این ستون که یک لوله شیشه ای ویا فلزی می باشد معمولا قطری بسیار نازک ( قطر داخلی حدودا25/0 mm )وطولی بلند ( 15- متر30) داشته ودرمحوطه ایی که درجه حرارت آن قابل کنترل است قرار دارد.
در کروماتوگرافي گازي، فاز متحرک يک گاز است. فاز ساکن يک مادة جاذب جامد يا مايع پوشش داده شده و يا داراي پيوند با يک جامد بر روي ديواره ستون است. اگر فاز ساکن جامد باشد، روش را کروماتوگرافي گاز- جامد (GSC) و اگر فاز ساکن مايع باشد، روش را کروماتوگرافي گاز- مايع (GLC) مي‌نامند. هر چند هر دو روش در تجزيه به کار مي‌روند ولي GLC بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.جدا شدن اجزاي يک نمونه فرار در GLC بر اساس تقسيم آنها بين دو فاز مايع و گاز است. نمونه در فاز متحرک حل شده و فاز ساکن يک مايع ديرجوش است که به صورت لاية نازکي (μm 5 - 0/25) بر روي ذرات يک جامد گسترده شده است. کروماتوگراف گازي از قسمت‌هاي زير تشکيل شده است .

ابتدا گاز بی اثرازدستگاه عبور می کند سپس مقدار مشخصی ازمخلوط مورد آزمایش درابتدای لوله جاذب تزریق می شود ( به دوروش تزریق نمونه صورت می گیرد) ومقدار اندکی (درحدود یک میلی لیتر) ازمخلوط واردستون بسیارنازک ( مویین)حلقویی که حاوی ماده جاذب است ٬ شده وتوسط عمل کروماتوگرافی جداسازی می شوند.جدا شدن مواد در ستون، نظير فرايند استخراج است. نمونه که در فاز گاز محلول است از بالاي ستون وارد مي‌گردد و اجزاي آن بر حسب ضريب توزيع خود بين دو فاز گاز-مایع (GLC) ویا گاز- جامد (GSC) تقسيم مي‌شوند.. در نتيجه اجزاي موجود در نمونه بر حسب تمايلي که ستون براي نگهداري آنها دارد از يکديگر جدا شده و به وسيله عبور گاز حامل،‌ اجزامخلوط جدا مي‌شوند.
دماي ستون GC را مي‌توان روي دماي معینی تنظيم کرده و دردمای ثابتی عمل جداسازي را انجام داد. در برخي موارد که اجزاي نمونه در ستون به خوبي جدا نمي‌شوند، دماي ستون را با سرعتي مناسب افزايش مي‌دهند تا مواد به تدريج از يکديگر جدا شوند
درقسمت بعدی دستگاه ٬گاز ها یونش یافته و به یک الکترومتر هدایت می شود ٬ بدینوسیله هدایت حرارتی هرجزء اندازه گیری می شود.گازها ازنظر هدایت حرارتی متفاوت عمل می کنند و سپس از روی آشکار ساز عبور کرده وشناسایی می شوند.
طریقه رسم منحنی درکروماتوگرافی بدین صورت است که درموقع تزریق خط عمودی کوچکی رارسم می کند ونقطه صفر مشخص می شود٬ سپس براثر عبور گازها ازدستگاه هدایت سنج نقاط ماکزیممی به دست می آید که فاصله آن ازنقطه شروع مشخص کننده جسم می باشد.
مقدار گاز موجود درمخلوط را می توان از روی مساحت زیر قله نمودار تعیین نمود.
باکلیک دراینجامی توانید این فرایند را مشاهده نمایید.دراین فلش دو طریقه تزریق مخلوط گازی نمایش داده شده است .

[Sara12]

کروماتوگرافی کروماتوگرافی روش جزء به جزء کردن یک مخلوط براساس قطبیت مولکول ها می باشد.کروماتوگرافی شامل یک فاز متحرک(مخلوط) می باشد که می خواهیم جداسازی نماییم واین مخلوط دریک مایع ویا گاز حل شده است و ازروی یک فاز ساکن عبور می نماید اجسام موجود در مخلوط به علت قطبیت متفاوت با سرعت های مختلف ازروی فاز ساکن می گذرند .
سرعت حرکت هر جزء درمخلوط به چند عامل قطبیت بستگی دارد که مهمترین آنها یک جسم قطبی هم به حلال وهم به فازساکن جاذبه دارد جسمی که کندتر حرکت می کند بیشترین جاذبه رانسبت به فاز ساکن دارد.
کروماتوگرافی انواع گوناگون دارد ازجمله :
1- کروماتوگرافی ستونی :که برای جداسازی های فوق العاده حساس مانند جداسازی ویتامین ها ٬ پروتئین ها ٬ وهورمون هابه کار می رود. که باروش های دیگربه آسانی جدا سازی نمی شوند. در این روش فاز ساکن شامل یک ستون شیشه ای یاپلاستیکی است. که باماده ای نظیر آلومینیم اکسید ٬ کلسیم کربنات٬ منیزیم کربنات٬ زغال فعال شده٬ خاک رس٬ ژل ها و یا بسیاری ازترکیبات آلی دیگر پر شده است. اندازه ذرات فازساکن درگستره( 150 تا 200μm ) می باشد. فاز متحرک شامل مخلوط همراه بایک حلال مناسب است که ازبالای ستون اضافه می شود .
2-کروماتوگرافی یونی : دراین مورد ستون رااز رزین تبادل یون پر می کنند. بابه کاربردن رزین مناسب می توان یون های مثبت ویون های منفی راازهم جدانمود .
3- کروماتوگرافی کاغذی : دراین روش به جای ستون شیشه ای از نوارهای کاغذی درظرف سربسته استفاده می شود قطره ای ازمخلوط رابرروی کاغذ گذاشته وانتهای کاغذرادرحلال مناسب قرار می دهند حلال براساس خاصیت موئینگی درکاغذ نفوذ نموده وباعث جداسازی اجزاء مخلوط می شود بردیدن چگونگی این نوع کروماتوگرافی دراینجا کلیک نمایید.
۴- کروماتوگرافی لایه نازک: این تکنیک که غالبا درجداسازی مخلوطهای مواد زیست شناختی مختلف به کار می رود بعضی ازتکنیک واصول به کاررفته درکروماتوگرافی ستونی وکاغذی باهم تلفیق شده است .
5- کروماتوگرافی گازی : یک تکنیک کروماتوگرافی برای تجزیه مایعات فرارومخلوط هایی ازگازهاو بخارات می باشد .گازهای که باید تفکیک شوند همراه با یک گاز بی اثر نظیر هلیم درفاز متحرک حمل می شود.
منابع:

[Sara12]

تقطيرجزء به جزء

تقطيريك فرايند فيزيكي براي جداسازي اجسام بادماي جوش متفاوت است. براي پي بردن به اين كه فرايند تقطير چگونه انجام مي گيرد بايد به رفتارمحلول ها هنگام جوشيدن ومتراكم شدن توجه كرد .

محلول هايي بانسبت هاي متفاوت از دو ماده را مي گذاريم تادردماي جوش با بخارخود به تعادل درآيند.سپس تركيب فازمايع وفازبخار را اندازه مي گيريم ونمودار تغيير درصد مولي هريك از فازمايع و فازبخار را در

دماهاي مختلف رسم مي كنيم .

مختصاتy هرنقطه برروي منحني نمايانگر دماي جوش محلولي است كه تركيب درصدآن بامختصات x دراين نقطه داده مي شود.

درآزمايشگاه براي جداسازي مايعات فراراغلب ازدستگاه تقطير جزء به جزء استفاده مي شود.يك ستون تقطير ياجداسازي شامل يك استوانه عمودي حاوي دسته ايي از بشقابك ها ٬ ياحلقه هاي فولادي زنگ نزن ٬ گلوله هاي شيشه ايي و يا تكه هاي سراميك مي باشد. كه اين مواد داراي سطح ويژه گسترده اي بوده و تماس خوبي را بين مايع ـ بخار در طول واحد تقطير ممكن مي سازند.دربالاي ستون يك مبرد ودرپايين آن يك واحد تبخير كننده به نام بازجوشان reboiler قراردارد.
بالاي ستون چون ازمنبع گرمايش دورتر است سردترازپايين ستون مي باشد و تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل دربالاي ستون با تركيب درصد مايع و بخار در حال تعادل درپايين ستون مي باشد. بنابراين دربالاي ستون درصد ماده ايي كه دماي جوش كمتري دارد بيشتراست.

درصنعت براي تقطير درمقياس تجارتي وجداسازي مخلوط چند ماده از برج تقطير جزء به جزء مانند آن چه كه دراینجاملاحظه مي نماييد استفاده مي شود درهرطبقه از برج ازبشقابي حبابي مانند به كاررفته است . با اجراي مراحل گوناگون تقطير نفت خام به فراورده هاي سودمندي تفكيك مي شود.وبرمبناي دماي جوش خود ازترازهاي مختلف برج خارج مي شود.

[Sara12]

نمک طعام

سدیم کلرید یکی ازضروری ترین ترکیبات درغذای انسان و حیوان می باشد . ونیز زیاده روی درمصرف آن باعث اختلالاتی ازجمله فشار خون می گردد.یکی از مهمترین موادخام درصنایع شیمیایی برای تهیه Na2CO3 و NaOH و کلر می باشد.به عنوان نگهدارنده درصنایع غذایی و برای ذوب کردن یخ وبرف کاربرد دارد . بلورهای مکعبی شکل آن دارای کئوردینانس هشت وجهی و هریک از دو یون +Na و - Cl دارای شکل بلوری مکعبی تنگ چیده ( ccp ) و بدون آب تبلور است .

سدیم کلرید جامدی یونی٬ با دمای ذوب 801 و دمای جوش 1439 وچگالی 17/2 g/cm3 می باشد.به میزان تقریبا 3% درآب دریا وجوددارد ودرصنعت ازآب دریا استخراج می گردد . NaCl خالص رابا عبوردادن گاز HCl از درون NaOH به دست می آورند.

گرمای تشکیل Na Cl به حالت گاز مجموع انرژی یونش یک مول اتم های سدیم وانرژی یک مول الکترونخواهی اتم های کلر می باشد .

مول /کیلو ژول 9/495 Na ( g ) --------> Na+ ( g) + e

مول /کیلو ژول 325- ( Cl ( g ) + e --------> Cl- ( g

Na: [Ne] 3s1 + Cl: [Ne] 3s23p5 => Na+: [Ne] + Cl-: [Ne] 3s23p6

مول /کیلو ژول 9/170

همان طور که می بینید گرمای تشکیلNa Cl به حالت گاز مثبت است .اما باید توجه داشت هنگامی که یون های سدیم وکلر گرد هم می آیند و بلورنمک طعام را می سازند گرمای زیادی آزاد می گردد. گرمای تشکیل Na Cl به حالت جامد 153/ 411- می باشد . وباتوجه به این که درحالت مذاب رسانای الکتریسیته می باشد . این موضوع بیانگر آن است که این ماده یک جامد یونی است. با کلیک دراینجاشاهد فیلم جالبی درمورد واکنش بین سدیم وکلر وتغییر آرایش اتم ها وتشکیل شبکه بلوری Na Cl خواهید بود .

منابع :

[Sara12]

چگونگی تشکیل پیوند کووالانس وانرژی پیوند
اتم هاخود به خود بایکدیگر ترکیب می شوند .مولکول ها را می سازند .به عبارتی دیگر مولکول ها پایدارتر از اتم ها هستند. درهرفرایند خود بخودی انرژی آزاد گیبس منفی است ودرانجام آن دوعامل حداکثر بی نظمی وحداقل انرژی موثر هستند. ازآن جایی که درتشکیل مولکول ها ازاتم ها همیشه بی نظمی کاهش می یابد ٬ بی نظمی عامل مساعد نیست ودراین رابطه کاهش انرژی نقش موثر دارد. هراتم علاوه برانرژی های جنبشی مقداری انرژی پتانسیل نیز دارد ٬ که درمجموع محتوای انرژی آن اتم را تشکیل می دهند . انرژی پتانسیل یک اتم شامل دافعه های لایه های الکترونی ونیروی گریز از مرکز وجاذبه بین هسته - الکترون ها می باشد.
در اکثر ترکیبات ویون های چند اتمی ٬ پیوند کووالانسی وجوددارد . این پیوند بین دواتم نا فلز که اختلاف الکترونگاتیوی کمی دارند تشکیل می شود . وبا اشتراک الکترون بین دوعنصر ٬ لایه ظرفیت هر دواتم شرکت کننده در پیوند کامل می شود.
ساده ترین مثال دراین رابطه تشکیل پیوند بین دواتم هیدروژن است .

هنگامی که دواتم درفاصله دوراز هم قراردارند اثری برهم نمی گذارند وجاذبه بین آن دو صفراست . اما هنگامی که به هم نزدیک می شوند جاذبه مغناطیسی حاصل از اسپین الکترونی بردافعه الکترونی غلبه نموده وآن دو رابه هم نزدیک می نماید . برای درک بهتراین مطلب دراینجاکلیک نمایید .
قرارگرفتن الکترون بین دوهسته سبب جذب پروتون هامی شود وانرژی پتانسیل کاهش می یابد. هرچه این نیروی کولمبی بین دو ذره بیشتر٬ پیوند حاصل قوی تر وپایدارتر وانرژی کل سیستم کمترخواهدبود .
براثرجاذبه هسته هراتم ٬ بر ابرالکترونی اتم دیگر٬ اتم ها رفته رفته به هم نزدیک می شوند وبه این ترتیب مرتبا انرژی پتانسیل دواتم کاهش یافته وبه یک مینیمم می رسد.( چاه پتانسیل) اما همزمان بانزدیک شدن هسته دواتم به یکدیگر دافعه بین هسته ها ( دافعه کولمبی )ازشدت وسرعت نزدیک شدن دواتم جلوگیری می نماید درمینیمم انرژی پتانسیل درواقع جاذبه ودافعه هابین دواتم به تعادل می رسند ٬ به طوری که اگردواتم ازهم دورشوند جاذبه آن هارا به هم نزدیک می نماید واگر دوهسته به هم نزدیک شوند دراین صورت دافعه بین انها به شدت انرژی پتانسیل را افزایش داده ودواتم اجبارا دریک فاصله مینیمم مناسب با حداقل انرژی پتانسیل درکنارهم قرارمی گیرند . دراین حالت احتمال حضور الکترون های پیوندی درفضای بین دوهسته بیشتر است .
البته الکترونهای پیوندی ازفضای بین دوهسته نیز خارج می شود وبا سرعت زیادی که دارند ( درحدود یک صدم سرعت نور ) درداخل اتم ها ومولکول ها حرکت می نماید اما بیشتر اوقات خود را در فضای بین دوهسته (مثلا زمان 90% - 80 % ) سپری می کند.
مفهوم پیوند شیمیایی راازنظر کیفی می توان تمرکز الکترون درفضای بین دو هسته دانست. البته الکترون می تواند بین بیش از دوهسته نیز قرار گیرد ( رزونانس )
وقتی دو یا چند اتم باپیوند کووالانسی به یکدیگر متصل می شوند ذره حاصل مولکول نامیده می شود . خطی فرضی ٬ که هسته دواتم را درپیوند به هم متصل می کند محور پیوند می نامند .
فاصله بین دوهسته درامتداد محور پیوند طول پیوند نامیده می شود. این طول درواقع ثابت نیست .زیرا پیوند ها مانند یک فنر سفت بین دو هسته اتم قرارگرفته اند به طوری که اتم ها نسبت به هم درحال ارتعاش اند و پیوند مرتبا بلند وکوتاه می شود.
انرژی پیوند به میزان برتری نیروی های جاذبه برنیروی دافعه بستگی دارد .انرژی که درهنگام تشکیل پیوند آزاد می گردد برابراست با مقدارانرژی لازم برای غلبه برجاذبه خالص است وبه صورت تغییر انتالپی استاندارد برای شکستن پیوند٬ دریک مول ازمولکول های گازی تعریف می شود. وفرایندی گرماگیر است پس همواره طبق قرارداد مثبت است.
انرژی پیوند بستگی به شعاع اتم های شرکت کننده درپیوند والکترونگاتیوی آن ها دارد .هرچه طول پیوند کوتاه تر والکترونگاتیوی اتم ها بیشتر باشد انرژی پیوند بیشتر است برای درک بیشتر مطالب فوق دراینجا کلیک نمایید.

[Sara12]

خصلت پیوند

وقتی اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم هاخیلی زیاد باشد.الکترون ازیک اتم به اتم دیگر منتقل می شود و پیوند یونی تشکیل می گردد.

وچنانچه اختلاف الکترونگاتیوی بین اتم ها کم باشد. الکترون به اشتراک می گذارند وپیوند کووالانسی تشکیل می شود.

حال این سوال مطرح می شود ٬ اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم چه مقدار باشد ٬ تا خصلت پیوندکووالانسی ویا یونی شود ؟

پاسخ این پرسش ساده نیست .زیرا الکترونگاتیوی یک اتم دریک مولکول تحت تاثیر دو عامل است.

1- اتمی که با آن پیوند داده
2- تعداداتم هایی است که با آن ها پیوند تشکیل داده است.
مقدارجذب الکترون های پیوندی به اختلاف الکترونگاتیوی بین دو اتم بستگی دارد.
وقتی اختلاف الکترونگاتیوی بین دواتم درحدود 67/1 باشد پیوندبین آن دو 50 % یونی و50% کووالانسی است .بنابراین کمتراز 67/1 رانشانه پیوند کووالانسی وبیشترازاین مقداررانشانه پیوند یونی درنظر می گیرند .درواقع یک پیوند( به جز مواردی که دواتم سازنده آن یکسان هستند)مقداری خصلت کووالانسی ومقداری خصلت یونی دارد.

پیوند کووالانسی اگر بین دواتم جور هسته ( یکسان ) ایجاد شود توزیع الکترون های پیوندی بین هسته دواتم متقارن خواهد بودو پیوند کووالانسی غیر قطبی تشکیل می شود.واگر بین دو اتم متفاوت تشکیل شود.توزیع الکترون های پیوندی بین هسته دو اتم نا متقارن خواهد شد و پیوند کووالانسی قطبی تشکیل می شود.

برای درک بهتر دانسیته الکترونی بین دواتم در یک پیوند ٬ وتفاوت پیوند یونی وکووالانسی قطبی و کووالانسی نا قطبی به شکل های زیر توجه کنید.

درپیوند های کووالانسی قطبی دراطراف هسته الکترونگاتیو احتمال حضور الکترون (دانسیته الکترونی )بیشتر است ودرنتیجه این اتم دارای مقداری بار منفی (- δ ) شده است.درحالی که اتم دیگر همین مقدار دارای بار مثبت (+ δ ) گشته است.

100´(عزم قطبی بین دو یون - A+ B /عزم قطبی اندازه گیری شده پیوند A-B )= در صد خصلت یونی یک پیوند

عزم قطبی درحالت یونی ازرابطه d ´ δ = µ به دست می آید. که دراین رابطه d فاصله بین هسته دواتم برحسب سانتی متر و δ باریون برحسب واحد الکترو استاتیک است ( بار یک الکترون ویا یک پروتون ازنظر قدرمطلق برابر 10-10 ´ 6/4 می باشد.)

لازم به تذکر است واحد عزم قطبی طبق این رابطه برحسب ( esu cm) به دست می آید .وبرای تبدیل آن به واحد دبای بر 18-10 باید تقسیم نمود.

منابع:

http://www.teachmetuition.co.uk/Chemistry/Chemicalstructureandbonding/worked_examples_on

_ionic_bonding.htm

http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html

[Sara12]

طیف بینی نشری emissiom spectroscopy
روشی از آنالیز شیمیایی است که درآن اتم هادرترازهای برانگیخته نشده درشعله هایا قوس های الکتریکی به توسط طیف های نشری آ نهامورد بررسی قرار می گیرند.
طیف بینی نشری هم چنین برای بررسی ترازهای انرژی اتم ها درحالت های پایه وبرانگیخته به کار می رود.
طیف سنج جرمی mass spectrum
طیف سنج جرمی فراوانی نسبی ایزوتوپ هاباسایر اجزای یونیده درطیف سنج جرمی بااندازه گیری جریان های یون مثبتی که به یک الکترومتر ثابت دارای میدان های مغناطیسی گوناگون برای کنترل وپتانسیل های شتابدهنده می رسند تعیین می شود قدرت تفکیک ممکن است 1 قسمت در 50000 قسمت ودقت بیشتر از 1 قسمت در 106باشد.

[Sara12]

شعاع اتمی

برای اینکه بتوانید واکنش پذیری یک جسم راپیشگویی نمایید اغلب لازم است اندازه اتم های آن جسم رابدانید. شعاع یک اتم بدون توجه به اتم های مجاورآن٬ شعاع اتمی نامیده می شود.

درجدول تناوبی عنصر ها٬ باافزایش عدد کوانتومی اصلی اندازه ابر الکترونی افزایش می یابد . بنابراین اندازه اتم ها درهرگروه ازبالا به پایین بیشتر می شود.

دریک تناوب عدد کوانتومی اصلی تمام اتم ها یکسان است٬ ولی به علت این که بارمثبت هسته هرعنصر نسبت به عنصر قبلی به اندازه یک پروتون افزایش یافته٬ درنتیجه ابرالکترونی بیرونی اندکی به سمت هسته کشیده می شود .ازاین رو اندازه اتم ها درطول یک تناوب از چپ به راست کاهش می یابد.

به طور کلی شعاع اتمی عنصرها ازبالا به پایین درهرگروه افزایش٬ وازچپ به راست درهرتناوب کاهش می یابد.

اندازه اتم های بیشتر عنصر ها بااستفاده ازپراش پرتو ایکس معین می شود.الگوی پراش به دست آمده آرایش ٬ اندازه وفاصله اتم ها راآشکار می کند. دربلور اتم ها مقداری برهم کنش بین الکترون ها دراتم های مختلف صورت می گیرد٬ که اتم ها را به یکدیگر نزدیکتر می کند وسبب می شود که اندازه اتم کوچکتر باشد .در گاز های نجیب به علت کامل بودن لایه ظرفیت برهم کنش الکترونی وجود ندارد واتم ها ازیکدیگر فاصله دارند وشعاع اتمی بزرگتری دارند برای به دست آوردن شعاع اتمی دراین اتم ها به طریق برون یابی وباتوجه به نمودار تغییر شعاع اتمی٬ دریک تناوب شعاع کووالانسی محاسبه می شود .

شعاع اتمی معمولا برحسب پیکومتر(pm ) گزارش می شود. برای مشاهده چگونگی روند تغییر شعاع اتمی دراینجاکلیک کنید

[Sara12]

هیبرید شدن اوربیتال های اتمی

براساس نظریه پیوند ظرفیت ، هرپیوند کووالانسی ازاشتراک یک جفت الکترون بین دواتم حاصل می شود ، بنابراین شرط لازم تشکیل پیوند کووالانسی بین دواتم حداقل داشتن یک اوربیتال نیمه پر برای هر یک ازآن ها است .

هراتم به تعداد الکترون های جفت نشده خود پیوند کوالانسی تشکیل می دهند. اگر آرایش الکترونی عناصر گروه (۸-۳ )اصلی جدول تناوبی که می توانند درپیوند کووالانسی شرکت کنند ، رادرنظر بگیرید متوجه خواهید شد که اوربیتال نیمه پر به اندازه کافی ندارند. ویا انتظار دارید که (Be( II A نتواند پیوند کوالانسی تشکیل دهد.درحالی که مولکول گازی F -Be-F دارای ساختار خطی وزاویه پیوندی ۱۸۰ درجه می باشد که بیانگر این مطلب است که بریلیم دارای دواوربیتال تک الکترونی بوده ودرپیوند کووالانسی با اتم فلوئور شرکت نموده است.

شیمیدانان تصور می کنند که یکی ازالکترون های اوربیتال 2s باکسب انرژی به تراز بالاتر 2p برانگیخته می شود. به این ترتیب اتم بریلیم دارای دو اوربیتال نیمه پرخواهد شد اما این دواوربیتال از نظر انرژی و پخش بارالکترونی یکسان نیستند اوربیتال 2sبه هسته نزدیک تر ودراطراف هسته به شکل کروی قرار گرفته واوربیتال2p جهت دار ودرامتدادمحور x وازهسته دورتر می باشد.

شیمیدانان برای توجیه هم ارز بودن پیوندها نظریه هیبریدشدن اوربیتال ها را مطرح نموده اند.

آمیخته شدن دو و یا چند اوربیتال غیریکسان وتشکیل همان تعداد اوربیتال یکسان( ازنظر انرژی و پخش بار الکترونی ) راهیبریدشدن نامند .

هیبرید شدن اوربیتال ها بین انواع اوربیتال های ( s، p ،d، f ) می تواند اتفاق افتد.

به کمک نظریه هیبرید شدن می توان به بررسی زاویه پیوند ها، مقایسه طول پیوند ها وتوجیه شکل مولکول ها پرداخت.

باکلیک دراینجا می توانید چند نوع هیبرید شدن بین اوربیتال ها را مشاهده نمایید.

[Sara12]

ايزوتوپ وعدداتمی درسال ۱۹۱۳هنری موزلی ،دانشمند انگليسی ،پرتوهای X توليد شده ،درلامپ پرتو X را با آندهايی از فلزهای مختلف بررسی کرد .او دريافت، اين طول موج بستگی به عده پروتون های هسته اتم مورد آزمايش دارد و برای يک عنصر معين مقدار ثابتی است.
عده پروتونهای اتم يک عنصر،عدد اتمی(Z ) آن عنصر ناميده می شود وچون يک اتم ازنظر بار الکتريکی خنثی می باشد، تعداد الکترون های يک اتم نيز برابر پروتونهای آن است. عده پروتونهای يک اتم هويت عنصر می باشد .
درهسته اتم نوترون نيز وجود دارد که تعداد آن درتعداد کمی ازاتم ها برابر پروتون ولی در اکثر اتم ها بيشتر از پروتونها می باشد و قسمت عمده جرم اتم به علت وجود نوترونهای آن است. اتمهای يک عنصرتعداد پروتون يکسان داشته اما دربعضی موارد تعداد نوترون برابری ندارند به اين گونه اتمها ايزوتوپ گفته می شود .يعنی ممکن است جرم همه ی اتمهای يک عنصر معين ،برابر نباشد.
مانند هيدوژن که دارای سه ايزوتوپ (پروتيم ، دوتريم ، تريتيم ) هست .
با کليک دراینجا ايزوتوپ های هيدروژن و جايگزينی الکترون و پروتون و نوترون را در چند اتم مختلف مشاهده کنيد.