الدرس الثالث التهجين

التهجيــــن
 تعريـف التهجيــن
هو عملية خلط أو دمج ( تداخل ) اوربيتالات الذرة الواحدة المتقاربة مع بعضها في الطاقة لينتج عدد من الأوربيتالات المهجنة مساوية لعدد الأوربيتالات النقية التي دخلت في عملية التهجين
ملاحظات
-تحدث عملية التهجين في اوربيتالات نفس الذرة بعد إثارة الإلكترونات
* يتم التهجين بين الأوربيتالات المتقاربة في الطاقة مع بعضها مثل:-( 2S,2P- 4S,4P - 3d,4P)
*يختلف شكل الأوربيتال المهجن عن شكل الأوربيتال النقي
*عدد الأوربيتالات المهجنة يساوى عدد الأوربيتالات النقية الداخلة في عملية التهجين
*يشتق أسم الأوربيتال المهجن من أسماء وعدد الأوربيتالات النقية الداخلة في عملية التهجين
*الأوربيتالات المهجنة تكون متكافئة ومتساوية في الطاقة
*قدرة الأوربيتالات المهجنة على التداخل اكبر من قدرة الأوربيتالات النقية
 الأوربيتالات المهجنة :
عبارة عن إلكترونات مفرد يتباعد كل منها عن الآخر لأقصى درجة ممكنة لتقليل قوة التنافر
علل قدرة الأوربيتالات المهجنة على التداخل أكبر من قدرة الأوربيتالات النقية
لأن الأوربيتالات المهجنة أكثر بروزا من الأوربيتالات النقية

أنـــواع التهجيــن
S مع S SP1 SP2 SP3
الأوربيتالات الداخلة في التهجين
S معS -اوربيتال من S مع اوربيتال منP0
S + P  2SP1
تداخل اوربيتال واحد من S و اوربيتالين من P
S+P  2SP1 تداخل اوربيتال من Sمع ثلاث اوربيتالات من P
S+ 3P  4SP3
الأوربيتالات الناتجة من التهجين ينتج ترابط من النوع سيجما -ينتج أوربيتا لين مهجنين كل منهم اسمه SP1 ينتج ثلاث اوربيتالات مهجنة كل منها يسمى SP2 -ينتج أربعة اوربيتالات كل منهم يسمى SP3
- الزاوية بين الأوربيتالات 180 درجة 120 درجة 28و109 درجة
شكل ذرة الكربون المهجنة

خط مستقيم
مثلث مستوى
هرم رباعي الاوجة
تركيب جـــزئ الميثان في ضـوء نظريـة رابطـة التكافـؤ
-يتكون الميثان من أربع ذرات هيدروجين وذرة كربون واحدة] 2H2+C  CH4 [
-من خلال التوزيع الإلكتروني لذرة الكربون ( 1S2,2S2,2P1x,2P1y,2P0z ) نجد إنها تحتوى على 2 إلكترون مفردين في المستوى الفرعي 2P
-عندما تكتسب الذرة كمية من الطاقة تصبح في الحالة المثارة وينتقل أحد الإلكترونات من المستوى الفرعي 2S إلى المستوى الفرعي 2P بذلك تحتوى ذرة الكربون المثارة على أربعة إلكترونات مفردة ويصبح التركيب 1S2,2S1,2P1x,2P1y,2P1z
-الإلكترونات المفردة الأربعة توجد في اوربيتالات غير متكافئة في الطاقة حيث يوجد إلكترون مفرد في المستوى الفرعي 2S وثلاث إلكترونات مفردة في المستوى الفرعي 2P
-لكي تكون الأوربيتالات الأربعة متكافئة في الطاقة يحدث عملية خلط أو دمج بين
اوربيتال المستوى الفرعي 2S مع ثلاث اوربيتالات من المستوى الفرعي 2P وينتج أربعة اوربيتالات مهجنة يسمى كل منهم SP3 S + 3P → 4 SP3
 شكل ذرة الكربون : هرم رباعي الأوجه
 الزاويــــــة : 28 و109 درجة
ذرة كربون فى الحالة العادية ذرة كربون فى الحالة المثارة ذرة كربون فى الحالة المهجنة المدارات المهجنة الشكل فى الفراغ

 

*الروابط في الميثان
-ترتبط الأربع إلكترونات المفردة الموجودة في الأربع اوربيتالات SP3 المهجنة لذرة الكربون المركزية مع الأربع إلكترونات المفردة الموجودة في
الأربع مستويات 1S للأربع ذرات هيدروجين
ويتكون جزيء الميثان
• الروابط في الميثان
سيجما من النوع ( S,SP3)
علل الروابط الأربعة في جزئ الميثان متكافئة
لأنها تتكون نتيجة ترابط الإلكترونات الأربعة المفردة الموجودة في الأوربيتالات المهجنة في ذرة الكربون ( تهجين SP3 ) والإلكترونات الأربعة المفردة في المستوى الفرعي 1S للأربع ذرات هيدروجين أي يكون لها نفس المنشأ
علل الروابط بين الاوربيتالات ( الإلكترونات المفردة ) فى جزيء الميثان 28و109
لتقليل قوة التنافر بين الإلكترونات المفردة ( الاوربيتالات المهجنة )
نظريـة الأوربيتالات الجزيئية
 تعريف نظرية الأوربيتالات الجزيئية
اعتبرت أن الجزيء عبارة عن وحدة واحدة أو ذرة واحدة كبيرة متعددة الأنوية يحدث فيها تداخل بين الأوربيتالات الذرية لتكوين الأوربيتالات الجزيئية
ملحـــوظة
الأوربيتالات الذرية مثل ( S,P,d,F )
الأوربيتالات الجزيئية مثل ( باى و سيجما وستار )
اعتبر التهجين أن الاوربيتالات المهجنة عبارة عن إلكترون سالب مفرد
 قارن بين الرابطة باى والرابطة سيجما
الــــرابطة سيجما الـــــرابطة بـــــــاى
الرمز σ π
التكوين تنشا من تداخل الأوربيتالات الذرية مع الأوربيتالات المهجنة أو الأوربيتالات المهجنة مع بعضها تنشا من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها
طريق التداخل يتم التداخل بين الأوربيتالات بالرأس يتم التداخل بين الأوربيتالات بالجنب
الأوربيتالات المتداخلة تكون الأوربيتالات المتداخلة على خط واحد تكون الأوربيتالات المتداخلة متوازية
مثل -SP2 معS أو SP2 مع SP2 -S× SP3 أو S× SP1 Pz- مع Pz فى جزئ الإيثيلين -Py,Py و Pz,Pz في الأسيتيلين
الشكل

الكثافة الإلكترونية -كبيرة
رابطة قوية يصعب كسرها -قليلة
رابطة ضعيفة يسهل كسرها
علل الرابطة سيجما أقوى من الرابطة باى
- الرابطة باى ضعيفة لأنها تنشا من تداخل الأوربيتالات الذرية المتوازية بالجنب والكثافة الإلكترونية حولها قليلة
-الرابطة سيجما قوية لأنها تنشا من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها بالرأس والكثافة الإلكترونية حولها كبيرة
التهجيـن في الإيثيليـن
-يتكون الإيثيلين من أربع ذرات هيدروجين وذرتين كربون ( C2H4) 4H +2 C C2H4
-من خلال التوزيع الإلكتروني لذرة الكربون ( 1S2,2S2,2P1x,2P1y,2P0z ) نجد إنها تحتوى على 2 إلكترون مفردين في المستوى الفرعي 2P
-عندما تكتسب الذرة كمية من الطاقة تصبح في الحالة المثارة وينتقل أحد الإلكترونات من المستوى الفرعي 2S إلى المستوى الفرعي 2P بذلك تحتوى ذرة الكربون المثارة على أربعة إلكترونات مفرد ويصبح التركيب الإلكتروني (1S2,2S1,2P1x,2P1y,2P1z)
-يحدث تهجين في كل من ذرتي الكربون بين أوربيتا لين من المستوى الفرعي 2P و اوربيتال من المستوى 2S وينتج ثلاث اوربيتالات مهجنة كل منهم يسمى 3SP2 1S + 2P 3SP2
-تبتعد الأوربيتالات المهجنة عن بعضها لتكون الزاوية 120 درجة للتغلب على قوة التنافر
-يكون شكل ذرة الكربون بعد التهجين مثلث مستوى
*الأوربيتال 2Pz لم يدخل في عملية التهجين( وبه إلكترون ) هذا الأوربيتال يكون عمودي على المستوى الذي يمر بالثلاث اوربيتالات المهجنة
ذرة كربون فى الحالة العادية ذرة كربون فى الحالة المثارة ذرة كربون فى الحالة المهجنة المدارات المهجنة الشكل فى الفراغ

 

الروابط في الإيثيلين
- بعد التهجين يحدث تداخل بين أربعة ذرات هيدروجين وذرتي الكربون لتكوين الروابط الآتية :-
-روابط من النوع سيجما وتنشأ من التداخل بالرأس وهى :-
أ-أربعة روابط من النوع S-SP2 تنشأ بين
أ-الأوربيتال الأول SP2 لكل ذرة كربون مع الأوربيتال
1S لذرتين الهيدروجين وتتكون رابطتين من النوع C-H
ب-الأوربيتال الثاني SP2 لكل ذرة كربون مع الأوربيتال 1S
لذرتين الهيدروجين الأخر تين وتتكون رابطتين من النوع C-H
جـ- رابطة من النوع SP2-SP2 وتنشأ بين الأوربيتال الثالث SP2 لذرة الكربون
الأولى مع الأوربيتال الثالث SP2 لذرة الكربون الثانية وتتكون الرابطة من النوع SP2SP2
- روابط من النوع باى وتنشا من التداخل بالجنب
- حيث تقترب ذرتي الكربون من بعضهم حيث يتداخل الأوربيتال Pz في كل منهم والتي لم يدخل في عملية التهجين ليتكون رابطة من النوع C-C هذه الرابطة تكون سحابة إلكترونية أعلى واسفل الرابطة سيجما

التهجيـن في الأسيتيليـن
-يتكون الأسيتيلين من ذرتين هيدروجين وذرتين كربون ( C2H2) ] 2H +2 C  C2H2 [
-من خلال التوزيع الإلكتروني لذرة الكربون ( 1S2,2S2,2P1x,2P1y,2P0z ) نجد إنها تحتوى على 2 إلكترون مفردين في المستوى الفرعي 2P
-عندما تكتسب الذرة كمية من الطاقة تصبح في الحالة المثارة وينتقل أحد الإلكترونات من المستوى الفرعي 2S إلى المستوى الفرعي 2P بذلك تحتوى ذرة الكربون المثارة على أربعة إلكترونات مفرد ويصبح التركيب الإلكتروني 1S2,2S2,2P1x,2P1y,2P1z
-يحدث تهجين في كل من ذرتى الكربون بين اوربيتال p من المستوى الفرعي 2P واوربيتال من المستوى 2S وينتج اوربيتالين مهجنين كل منهم يسمى 2SP1
1S + 1P 2SP1
-تبتعد الأوربيتالات المهجنة عن بعضها لتكون الزاوية 180 درجة للتغلب على قوة التنافر
ذرة كربون فى الحالة العادية ذرة كربون فى الحالة المثارة ذرة كربون فى الحالة المهجنة المدارات المهجنة الشكل فى الفراغ
ملاحظات
المستويان الفرعيان 2Pz,2Py لم يدخلا في عملية التهجين ويظلان متعامدان معا على المستوى الذي يمر به اوربيتال المستوى المهجن SP لكل ذرة كربون
-يحدث نوعين من التداخل بين الأوربيتالات في كل من ذرتي الكربون والهيدروجين لتكوين الروابط في الاسيتيلين
 الروابط في الاسيتيلن
 روابط من النوع سيجما وهى
-رابطة من النوع سيجما بين المدار SP1 المهجن لكل ذرة
من ذرتي الكربون وتتكون الرابطة من النوع SP1-SP1
-رابطتين من النوع سيجما بين المدار المهجن الثاني لكل ذرة
كربون مع المدار 1S لذرتي الهيدروجين وتنشأ رابطة من النوع S-SP1
 روابط من النوع باى وتنشأ من التداخل بالجنب بين
أ‌- الاوربيتالين 2Pzالمتوازين في كل ذرة كربون
ب‌- الاوربيتالين 2Pyالمتوازين في كل ذرة كربون
 علل الزاوية في جزيء الإيثيلين 120 درجة والاسيتيلين 180 درجة
للتغلب على قوة التنافر بين الأوربيتالات المهجنة
خواص المركبات التساهمية
1-الذوبان لا تذوب في الماء ولكن تذوب في المذيبات العضوية مثل البنزين ورابع كلوريد الكربون والكلورفورم
2-درجة الانصهار منخفضة
3-التوصيل للكهرباء محاليلها ومصاهريها رديئة التوصيل للكهرباء
علل درجة انصهار المركبات التساهمية منخفضة
لان قوى الترابط بين جزيئاتها ضعيفة مما يسهل تفككها بأقل قدر من الطاقة
علل تذوب المركبات العضوية في البنزين ورابع كلوريد الكربون
لان الدهون مركبات تساهمية تنتشر بين جزيئات المذيبات العضوية لضعف قوى التجاذب بينها
علل محلول سكر الجلوكوز لا يوصل التيار الكهربي
لأنة مركب تساهمي ولا يتاين في الماء
 علل محلول كلوريد الهيدروجين في الماء جيد التوصيل للكهرباء ولكن محلوله في البنزين رديء التوصيل للكهرباء
لأنة يتاين في الماء ولا يتاين في البنزين وان التيار الكهربي ينتقل في المحاليل عن طريق حركة الأيونات
علل يذوب كلوريد الهيدروجين فى الماء والبنزين
يذوب فى الماء لانة مركب تساهمى قطبى والماء مركب تساهمى قطبى
يذوب فى البنزين لآنة مركب تساهمى والبنزين مذيب عضوى تساهمى
قارن بين التهجين فى الميثان والإيثيلين والأسيتيلين
وجة المقارنة الميثان الإيثيلين الأسيتيلين
النظرية المفسرة رابطــة التكافـؤ الأوربيتالات الجزيئية الأوربيتالات الجزيئية
الخاصية S 25% 5و33% 50 %
نوع التهجين SP3 SP2 SP1
الزاوية 109.28 120 180
نوع الرابطة باى لا يوجد -1بين ( C,C) -2بين (C,C)
سيجما -4روابط بين (C,H) من النوع
( S-SP3) -رابطة واحدة بين
( C,C) من النوع
(SP2-SP2)
-4 روابط بين (C,H) من النوع ( S-SP2) -رابطة واحدة بين ( C,C) من النوع (SP1-SP1)
-رابطتين بين (C,H) من النوع ( S - SP1)
شكل ذرة الكربون هرم رباعي الأوجه

مثلث مستوى
خط مستقيم

علل تختلف الرابطة بين ذرتي الكربون فى الإيثيلين والاسيتيلين
-لأنة فى الايثيلين يوجد رابطة باى من تداخل الاوربيتال Pz,Pz النقيين ورابطة سيجما من النوع SP2وSP2 المهجنين
-أما الأسيتيلين بة رابطتين باى من تداخل الاوربيتالين Pz,Pz و الاوربيتالين Py,Py النقيين ورابطة سيجما من تداخل الاوربيتالين SP1,SP1 المهجنين
الرابطــة التناسقيــة
 تعريف الرابطة التناسقية
نوع من الروابط التساهمية التي تتكون بين ذرتين تحتوى أحدهم على زوج من الإلكترونات الحر تسمى بالذرة المانحة والأخرى بها اوربيتال فارغ تسمى الذرة المستقبلة تحتاج لهذا الزوج من الإلكترونات بكى تصل إلى التركيب الثابت لأقرب غاز خامل
ملاحظات
-الذرة المانحة للإلكترونات تحتوى على زوج من الإلكترونات الحر يشغل اوربيتال واحد
-الذرة المستقبلة للإلكترونات تحتوى على اوربيتال فارغ بذلك تستقبل زوج الإلكترونات لكي تصل إلى التركيب الإلكتروني الثابت
-الرابطة التناسقية
عبارة عن نوع من الروابط التساهمية ولكن الاختلاف بينهم في منشأ زوج الإلكترونات المشارك في تكوين الرابطة حيث يكون في حالة الرابطة :-
-التساهمية مشاركة : كل ذرة بإلكترون في مدار مشترك
-الرابطة التناسقية :الذرة المانحة للإلكترونات
علل على الرغم من أن الرابطة التناسقية نوع من الروابط التساهمية إلى إنها تختلف عن الرابطة التساهمية
يرجع الاختلاف بينهم في منشأ زوج الإلكترونات المشارك في تكوين الرابطة حيث يكون في حالة
الرابطة
- التساهمية مشاركة كل ذرة بإلكترون أو أكثر في مدار مشترك
- الرابطة التناسقية الذرة المانحة للإلكترونات
1-أيون الأمونيوم
يتكون أيون الأمونيوم الموجب عن طريق ارتباط جزئ النشادر مع أيون الهيدروجين الموجب حيث نجد أن :
ذرة النيتروجين في جزئ النشادر بها زوج من H
X ●
H X● N ●● + H+ → [ H3N→H ]+
● X
H
الإلكترونات الحر الغير مشارك في تكوين روابط لذلك يكون لها القدرة على أن تمنح هذا الزوج من الإلكترونات لأيون الهيدروجين وتسمى ذرة مانحة
-أيون الهيدروجين يوجد به اوربيتال فارغ بذلك يحتاج لزوج إلكترونات لكي يصل إلى التركيب الثابت وتسمى ذرة مستقبله
-تقوم ذرة النيتروجين في جزئ النشادر بمنح زوج الإلكترونات إلى أيون الهيدروجين وتتكون الرابطة التناسقية
 علل في أيون الأمونيوم تكون ذرة النيتروجين هي الذرة المانحة وأيون الهيدروجين هو المستقبلة
-ذرة النيتروجين هي الذرة المانحة لأنة بها زوج من الإلكترونات الحر الغير مشارك في تكوين روابط
- ذرة الهيدروجين هي الذرة المستقبلة لأنها تحتوى على أوربيتال فارغ
مـلاحظات
*في أيون الأمونيوم نجد أن
أ- ذرة النيتروجين هي الذرة المانحة لأنها تحتوى على زوج حر من الإلكترونات
ب-أيون الهيدروجين هو الذرة المستقبلة لأنها تحتو على اوربيتال فارغ
*يحتوى أيون الأمونيوم على روابط من النوع
1-ثلاث روابط تساهمية قطبية بين الهيدروجين والنيتروجين في جزيء النشادر
2- رابطة واحدة تناسقية بين أيون الهيدروجين وجزئ النشادر
2-أيون الهيدرونيوم H3O +
- يتكون أيون الهيدرونيوم نتيجة ارتباط بين أيون الهيدروجين وجزئ الماء المتعادل عن طريق : H
●X
H X● O ●● + H+ → [ H2O→H ]+
1- ذرة الأكسجين في جزئ الماء بها زوجان من
الإلكترونات الغير مشاركين في تكوين روابط بذلك يكون لها القدرة على منح زوج من الإلكترونات إلى أيون الهيدروجين وتسمى ذرة مانحة
2- أيون الهيدروجين يوجد اوربيتال فارغ بذلك يحتاج لزوج إلكترونات لكي يصل إلى التركيب الثابت
وتسمى ذرة مستقبلة
- تقوم ذرة الأكسجين في جزئ الماء بمنح زوج الإلكترونات إلى أيون الهيدروجين وتتكون الرابطة التناسقية
ملاحظات
*في أيون الهيدرونيوم نجد أن
أ- ذرة الأكسجين هي الذرة المانحة لأنها تحتوى على زوج إلكترونات حر
ب-أيون الهيدروجين هو الذرة المستقبلة لأنها تحتوى على اوربيتال فارغ
*يحتوى أيون الأمونيوم على روابط من النوع
1-رابطتين تساهمية قطبية بين الهيدروجين والأكسجين في جزئ الماء
2-رابطة واحدة تناسقية بين أيون الهيدروجين وجزئ الأكسجين
علل تختلف الروابط في جزئ النشادر عن أيون الأمونيوم
-لأن جزئ النشادر به ثلاث روابط تساهمية قطبية بين الهيدروجين والنيتروجين
-أما أيون الأمونيوم فيحتوى على ثلاث روابط تساهمية قطبية بين الهيدروجين والنيتروجين ورابطة تناسقية بين أيون الهيدروجين وذرة النيتروجين
علل يحتوى أيون الهيدرونيوم على نوعين من الروابط
- رابطة تناسقية بين أيون الهيدروجين الموجب وجزئ الماء المتعادل
- رابطتين تساهمية قطبية بين ذرة الأكسجين و ذرات الهيدروجين
علل في أيون الهيدرونيوم تكون ذرة الأكسجين هي الذرة المانحة وأيون الهيدروجين هو المستقبلة
- ذرة الأكسجين هي الذرة المانحة لأنة بها زوجان من الإلكترونات الغير مشارك في تكوين روابط
- ذرة الهيدروجين هي الذرة المستقبلة لأنها تحتوى على أوربيتال فارغ
علل تختلف الروابط في جزئ الماء عن أيون الهيدرونيوم
- لأن جزئ الماء به رابطتين تساهمية قطبية بين الهيدروجين والأكسجين
- آما أيون الهيدرونيوم فيحتوى على رابطتين تساهمية قطبية بين الهيدروجين والنيتروجين ورابطة تناسقية بين أيون الهيدروجين وذرة الأكسجين
علل تكون رابطة تناسقية في أيون الهيدرونيوم
- لأنة يتكون من اتحاد جزئ الماء الذي يحتوى على ذرة أكسجين بها زوجين من الإلكترونات غير مشاركين في تكوين روابط وأيون الهيدروجين الذي به أوربيتال
- فتقوم ذرة الأكسجين بمنح زوج من الإلكترونات وتصبح ذرة مانحة إلى أيون الهيدروجين ويصبح ذرة مستقبلة وتنشا الرابطة التناسقية
علل يحتوى جزئ هيدروكسيد الأمونيوم على ثلاث أنواع من الروابط
- رابطة أيونية بين أيون الهيدروكسيل وأيون الأمونيوم
- رابطة تناسقية بين أيون الهيدروجين الموجب وجزئ النشادر المتعادل
- ثلاث روابط تساهمية قطبية بين ذرة النيتروجين و ذرات الهيدروجين

الـرابطـة الهيدروجينيـة
تعريــف الرابطــــة الهيدروجينيـــة
رابطة تنشأ عندما تقع ذرة الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة بين ذرتين أعلى منها في السالبية الكهربية ترتبط ذرة الهيدروجين مع إحداهما برابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى برابطة هيدروجينية بذلك تعمل ذرة الهيدروجين كقنطرة تقوم بربط الذرات مع بعضها
 مميــزات الرابطــة الهيدروجينيــــة
1-أطول من الرابطة التساهمية
2-اضعف من الرابطة الروابط الكيميائية العادية
( التساهمية ) طول الرابطة قوة الرابطة
تساهمية 1A 418 ك ج
هيدروجينية 3A 21 ك ج
*تزداد قوة الرابطة الهيدروجينية كلما ذاد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين

المشاهــدات التي تؤيــد وجــود رابطــة هيدروجينيـــة
ارتفاع درجة غليان الماء عن درجة غليان كبريتيد الهيدروجين على الرغم من أن الكتلة الجزيئية للماء أقل من الكتلة الجزيئية لكبريتيد الهيدروجين الماء كبريتيد الهيدروجين
الكتلة الجزيئية 18 32
درجة الغليان 100 -64
-الأكسجين يسبق الكبريت في المجموعة السادسة ( سالبية الكبريت أقل من الأكسجين ) وجود الماء في الحالة السائلة في درجات الحرارة العادية
تفسيــر سبب شــذوذ المـــاء
*تتميز ذرة الأكسجين بصغر حجمها وارتفاع سالبيتها الكهربية (5و3 )
*تتميز ذرة الهيدروجين بقلة سالبيتها (1و2 )
*نتيجة هذا الفرق في السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين والذي = 5و3- 1و2=4و1 يكون جزئ الماء قطبيا حيث :-
*تجذب ذرة الأكسجين إلكترونات الرابطة ناحيتها بعض الشيء وتحمل ذرة الأكسجين شحنة جزئية سالبة
* وتحمل ذرة الهيدروجين شحنة جزئية موجبة فتكون ذرة الهيدروجين مع أحدهم رابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى رابطة هيدروجينية
*نتيجة لإخلاف الشحنة بين ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين بين جزيئات الماء
تقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يصل بين الأكسجين فتقترب جزيئات الماء من بعضها البعض بدرجة يمكن اعتبار أن ذرة الهيدروجين تعمل كرابطة تربط جزيئات الماء مع بعضها
أمثلة على الروابط الهيدروجينية
1 -جزىء الماء
2-جزيئات فلوريد الهيدروجين
 علل تختلف الرابطة التساهمية عن الرابطة الهيدروجينية
*لأن الرابطة التساهمية تنشا نتيجة مشاركة كل ذرة من الذرات بإلكترون أو أكثر في مدار مشترك
* آما الرابطة الهيدروجينية تنشا عندما تقع ذرة الهيدروجين بين ذرتين أعلى منها في السالبية الكهربية فتكون مع أحدهم رابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى رابطة هيدروجينية فتقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يربط الذرتين معا
علل الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات فلوريد الهيدروجين أقوى من الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لأن الفرق في السالبية الكهربية بين الفلور والهيدروجين أكبر من الفرق فى السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين وذلك لأن قوة الرابطة الهيدروجينية تزداد كلما ذاد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين
علل تقوم ذرة الهيدروجين في جزيئات الماء بدور القنطرة بين ذرات الأكسجين وبعضا
أ-نتيجة هذا الفرق في السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين (= 5و3- 1و2=4و1 ) يكون جزى الماء قطبيا حيث:-
ب- تجذب ذرة الأكسجين إلكترونات الرابطة ناحيتها بعض الشيء وتحمل ذرة الأكسجين شحنة جزئية سالبة وتحمل ذرة الهيدروجين شحنة جزئية موجبة
-نتيجة لاختلاف الشحنة بين ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين في جزيئات الماء
تقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يصل بين ذرتي لهما سالبيه كهربية عالية فتقترب الجزيئات من بعضها البعض بدرجة يمكن اعتبار معها ذرة الهيدروجين كرابطة تربط الجزيئات معا
 علل تذوب المركبات الأيونية في الماء ولا تذوب المركبات التساهمية
- تذوب المركبات الأيونية في الماء لأنها تجذب أليها جزيئات الماء وتذوب فيها -لا تذوب المركبات التساهمية في الماء لأن التجاذب بين المركبات التساهمية وجزيئات الماء منعدم كم أن الماء به روابط هيدروجينية تمنع انتشار جزيئات المركبات التساهمية بينها
الرابـطة الفلزيــــة
 تعريــف الـرابــطة الفلزيـــة
رابطة تتكون من السحابة الإلكترونية المتكونة من تجمع إلكترونات التكافؤ الحرة والتي تحيط بأيونات الفلز الموجبة وتقل قوة التنافر بينها وتعمل على ربطها مع بعضها بروابط قوية في الشبكة البلورية
علل وجود رابطة فلزية بين أيونات الفلز وبعضها
لأن لكل فلز شبكة بلورية لها شكل معين تترتب فيها أيونات الفلز الموجبة عن طريق إلكترونات المستوى الأخير التي تتجمع معا مكونة سحابة إلكترونية حرة الحركة تقوم بربط هذا التجمع الكبير من الأيونات الفلزية الموجبة وتقلل من قوة التنافر بين الأيونات وبعضها
قــوة الرابــطة الفلزيــة
تعتمد قوة الرابطة الفلزية على عدد إلكترونات المستوى الطاقة الأخير العنصر الكترونات التكافؤ الصلابة الانصهار
Na 1 لين 98
Mg 2 طرى 150
Al 3 صلب 660
زيادة عدد الإلكترونات في المستوى الأخير يؤدى إلى :-
1-زيادة درجة الانصهار
2- زيادة قوة تماسك الفلز وصلابته
3- زيادة قدرته على توصيل الكهرباء بسبب سهولة حركة الإلكترونات
علل الرابطة الفلزية ليست تساهمية ولا أيونية
- ليست تساهمية لان ذرات الفلزات تحتوى في المدار الأخير على اقل من أربع إلكترونات فلا تستطيع أن تتفاعل عن طريق المشاركة
-ليست أيونية لأن الفلزات تعطى نوع واحد من الأيونات الموجبة فقط التي تتنافر مع بعضها
علل الصوديوم لين ولكن الألومونيوم صلب
-الصوديوم لين: لأنة يحتوى على واحد إلكترون في المستوى الأخير مما يترتب علية ضعف الرابطة الفلزية
-الألومونيوم صلب لأنة يحتوى على ثلاث إلكترونات في المستوى الأخير مما يترتب علية قوة الرابطة الفلزية
علل الفلزات جيدة التوصيل للكهرباء
لأن النواة والأغلفة المحيطة بها تكون محاطة بعدد كبير من إلكترونات التكافؤ الحر الحركة بين أيونات الفلزات وبعضها
علل قدرة الألومونيوم على توصيل الكهرباء اكبر من قدرة الصوديوم
لآن عدد إلكترونات الموجودة فى المستوى الأخرى لذرة الألومونيوم اكبر عدد إلكترونات الموجودة فى المستوى الأخرى في لذرة الصوديوم
العناصر المثالية في بعض المجموعات المنتظمة
س- ما هو المقصــود بانتظام المجموعــات
هو تدرج خواص العناصر حيث يوجد هذا التدرج فى خواص عناصر المجموعات A ولا يوجد فى
خواص عناصر المجموعات B
عناصــر الفئــة S
تشمل مجموعتيـن هــم :-
1-عناصر المجموعة الأولى A 2- عناصر المجموعة الثانية A
عناصـر المجموعـة الأولـى A
علل تعـرف عناصـر هذه المجموعـة باسم الفلـزات القلويـة
لأنها عندما تذوب فى الماء هى أو اكاسيد ها تكون محاليل تزرق ورقة عباد الشمس (قلوية التأثير
على ورقة عباد الشمس )
مـــلاحظات
-تعرف عناصر المجموعة الأولى A بالفلزات القلوية
- أطلق علماء المسلمين أسم قلى أو قلوي على مركبات الصوديوم و البوتاسيوم نقل الأوربيين هذه التسمية (قلى ) لتصبح alkali ثم توسعت هذه التسمية لتشمل جميع عناصر المجموعة الأولى
الصوديــوم
-الرمز Na نسبة إلى الاسم اللاتيني natrium
- يحتل الترتيب السادس من حيث انتشار العناصر وفرة فى القشرة الأرضية
- أهم خامات الصوديوم هو كلوريد الصوديوم (ملح الطعام ) NaCl
عنصـر البوتاسيــوم
يحتل الترتيب السابع من حيث انتشار العناصر فى القشرة الأرضية
الرمز K نظرا إلى الاسم اللاتيني Kalium
 أهـم خـامـاتـة :-
1-كلوريد البوتاسيوم KCl
2-رواسب الكارناليت KCl MgCl2 . 6H2O
 عنصـر الفـرانسيــوم
- الرمز F
- عنصر مشع اكتشف عام 1946 كناتج للانحلال الأكتينيوم
89 Ac 227 87 Fr 223 + 2He4

الـرابطـة الهيدروجينيـة
تعريــف الرابطــــة الهيدروجينيـــة
رابطة تنشأ عندما تقع ذرة الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة بين ذرتين أعلى منها في السالبية الكهربية ترتبط ذرة الهيدروجين مع إحداهما برابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى برابطة هيدروجينية بذلك تعمل ذرة الهيدروجين كقنطرة تقوم بربط الذرات مع بعضها
 مميــزات الرابطــة الهيدروجينيــــة
1-أطول من الرابطة التساهمية
2-اضعف من الرابطة الروابط الكيميائية العادية
( التساهمية ) طول الرابطة قوة الرابطة
تساهمية 1A 418 ك ج
هيدروجينية 3A 21 ك ج
*تزداد قوة الرابطة الهيدروجينية كلما ذاد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين

المشاهــدات التي تؤيــد وجــود رابطــة هيدروجينيـــة
ارتفاع درجة غليان الماء عن درجة غليان كبريتيد الهيدروجين على الرغم من أن الكتلة الجزيئية للماء أقل من الكتلة الجزيئية لكبريتيد الهيدروجين الماء كبريتيد الهيدروجين
الكتلة الجزيئية 18 32
درجة الغليان 100 -64
-الأكسجين يسبق الكبريت في المجموعة السادسة ( سالبية الكبريت أقل من الأكسجين ) وجود الماء في الحالة السائلة في درجات الحرارة العادية
تفسيــر سبب شــذوذ المـــاء
*تتميز ذرة الأكسجين بصغر حجمها وارتفاع سالبيتها الكهربية (5و3 )
*تتميز ذرة الهيدروجين بقلة سالبيتها (1و2 )
*نتيجة هذا الفرق في السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين والذي = 5و3- 1و2=4و1 يكون جزئ الماء قطبيا حيث :-
*تجذب ذرة الأكسجين إلكترونات الرابطة ناحيتها بعض الشيء وتحمل ذرة الأكسجين شحنة جزئية سالبة
* وتحمل ذرة الهيدروجين شحنة جزئية موجبة فتكون ذرة الهيدروجين مع أحدهم رابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى رابطة هيدروجينية
*نتيجة لإخلاف الشحنة بين ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين بين جزيئات الماء
تقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يصل بين الأكسجين فتقترب جزيئات الماء من بعضها البعض بدرجة يمكن اعتبار أن ذرة الهيدروجين تعمل كرابطة تربط جزيئات الماء مع بعضها
أمثلة على الروابط الهيدروجينية
1 -جزىء الماء

2-جزيئات فلوريد الهيدروجين

 علل تختلف الرابطة التساهمية عن الرابطة الهيدروجينية
*لأن الرابطة التساهمية تنشا نتيجة مشاركة كل ذرة من الذرات بإلكترون أو أكثر في مدار مشترك
* آما الرابطة الهيدروجينية تنشا عندما تقع ذرة الهيدروجين بين ذرتين أعلى منها في السالبية الكهربية فتكون مع أحدهم رابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى رابطة هيدروجينية فتقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يربط الذرتين معا
علل الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات فلوريد الهيدروجين أقوى من الرابطة الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لأن الفرق في السالبية الكهربية بين الفلور والهيدروجين أكبر من الفرق فى السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين وذلك لأن قوة الرابطة الهيدروجينية تزداد كلما ذاد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين
علل تقوم ذرة الهيدروجين في جزيئات الماء بدور القنطرة بين ذرات الأكسجين وبعضا
أ-نتيجة هذا الفرق في السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين (= 5و3- 1و2=4و1 ) يكون جزى الماء قطبيا حيث:-
ب- تجذب ذرة الأكسجين إلكترونات الرابطة ناحيتها بعض الشيء وتحمل ذرة الأكسجين شحنة جزئية سالبة وتحمل ذرة الهيدروجين شحنة جزئية موجبة
-نتيجة لاختلاف الشحنة بين ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين في جزيئات الماء
تقوم ذرة الهيدروجين بدور القنطرة أو الجسر الذي يصل بين ذرتي لهما سالبيه كهربية عالية فتقترب الجزيئات من بعضها البعض بدرجة يمكن اعتبار معها ذرة الهيدروجين كرابطة تربط الجزيئات معا
 علل تذوب المركبات الأيونية في الماء ولا تذوب المركبات التساهمية
- تذوب المركبات الأيونية في الماء لأنها تجذب أليها جزيئات الماء وتذوب فيها -لا تذوب المركبات التساهمية في الماء لأن التجاذب بين المركبات التساهمية وجزيئات الماء منعدم كم أن الماء به روابط هيدروجينية تمنع انتشار جزيئات المركبات التساهمية بينها
الرابـطة الفلزيــــة
 تعريــف الـرابــطة الفلزيـــة
رابطة تتكون من السحابة الإلكترونية المتكونة من تجمع إلكترونات التكافؤ الحرة والتي تحيط بأيونات الفلز الموجبة وتقل قوة التنافر بينها وتعمل على ربطها مع بعضها بروابط قوية في الشبكة البلورية
علل وجود رابطة فلزية بين أيونات الفلز وبعضها
لأن لكل فلز شبكة بلورية لها شكل معين تترتب فيها أيونات الفلز الموجبة عن طريق إلكترونات المستوى الأخير التي تتجمع معا مكونة سحابة إلكترونية حرة الحركة تقوم بربط هذا التجمع الكبير من الأيونات الفلزية الموجبة وتقلل من قوة التنافر بين الأيونات وبعضها
قــوة الرابــطة الفلزيــة
تعتمد قوة الرابطة الفلزية على عدد إلكترونات المستوى الطاقة الأخير العنصر الكترونات التكافؤ الصلابة الانصهار
Na 1 لين 98
Mg 2 طرى 150
Al 3 صلب 660
زيادة عدد الإلكترونات في المستوى الأخير يؤدى إلى :-
1-زيادة درجة الانصهار
2- زيادة قوة تماسك الفلز وصلابته
3- زيادة قدرته على توصيل الكهرباء بسبب سهولة حركة الإلكترونات
علل الرابطة الفلزية ليست تساهمية ولا أيونية
- ليست تساهمية لان ذرات الفلزات تحتوى في المدار الأخير على اقل من أربع إلكترونات فلا تستطيع أن تتفاعل عن طريق المشاركة
-ليست أيونية لأن الفلزات تعطى نوع واحد من الأيونات الموجبة فقط التي تتنافر مع بعضها
علل الصوديوم لين ولكن الألومونيوم صلب
-الصوديوم لين: لأنة يحتوى على واحد إلكترون في المستوى الأخير مما يترتب علية ضعف الرابطة الفلزية
-الألومونيوم صلب لأنة يحتوى على ثلاث إلكترونات في المستوى الأخير مما يترتب علية قوة الرابطة الفلزية
علل الفلزات جيدة التوصيل للكهرباء
لأن النواة والأغلفة المحيطة بها تكون محاطة بعدد كبير من إلكترونات التكافؤ الحر الحركة بين أيونات الفلزات وبعضها
علل قدرة الألومونيوم على توصيل الكهرباء اكبر من قدرة الصوديوم
لآن عدد إلكترونات الموجودة فى المستوى الأخرى لذرة الألومونيوم اكبر عدد إلكترونات الموجودة فى المستوى الأخرى في لذرة الصوديوم
العناصر المثالية في بعض المجموعات المنتظمة
س- ما هو المقصــود بانتظام المجموعــات
هو تدرج خواص العناصر حيث يوجد هذا التدرج فى خواص عناصر المجموعات A ولا يوجد فى
خواص عناصر المجموعات B
عناصــر الفئــة S
تشمل مجموعتيـن هــم :-
1-عناصر المجموعة الأولى A 2- عناصر المجموعة الثانية A
عناصـر المجموعـة الأولـى A
علل تعـرف عناصـر هذه المجموعـة باسم الفلـزات القلويـة
لأنها عندما تذوب فى الماء هى أو اكاسيد ها تكون محاليل تزرق ورقة عباد الشمس (قلوية التأثير
على ورقة عباد الشمس )
مـــلاحظات
-تعرف عناصر المجموعة الأولى A بالفلزات القلوية
- أطلق علماء المسلمين أسم قلى أو قلوي على مركبات الصوديوم و البوتاسيوم نقل الأوربيين هذه التسمية (قلى ) لتصبح alkali ثم توسعت هذه التسمية لتشمل جميع عناصر المجموعة الأولى
الصوديــوم
-الرمز Na نسبة إلى الاسم اللاتيني natrium
- يحتل الترتيب السادس من حيث انتشار العناصر وفرة فى القشرة الأرضية
- أهم خامات الصوديوم هو كلوريد الصوديوم (ملح الطعام ) NaCl
عنصـر البوتاسيــوم
يحتل الترتيب السابع من حيث انتشار العناصر فى القشرة الأرضية
الرمز K نظرا إلى الاسم اللاتيني Kalium
 أهـم خـامـاتـة :-
1-كلوريد البوتاسيوم KCl
2-رواسب الكارناليت KCl MgCl2 . 6H2O
 عنصـر الفـرانسيــوم
- الرمز F
- عنصر مشع اكتشف عام 1946 كناتج للانحلال الأكتينيوم
89 Ac 227 87 Fr 223 + 2He4

» الدرس الثالث ... القانون الثالث لنيوتن
» الدرس الثالث ... المحلول
» الدرس الثالث ... الفيروسات
» الدرس الثالث ... القواعد
» الدرس الثالث ... الفينولات