التهجين في الأمونيا والماء




التهجين في الأمونيا والماء

التهجين في الأمونيا NH3

انظر إلى التوزيع الإلكتروني للنتروجين:

7N: [He] 2s2 2p3   

ومن التوزيع الإلكتروني تلاحظ احتواء ذرة النتروجين على ثلاثة إلكترونات منفردة، وهذا يعني أن عدد الروابط التي يكونها النتروجين فعلياً تطابق عدد الروابط بناءً على عدد الإلكترونات المنفردة.

إلا أن تمثيل جزيء الأمونيا حسب تداخل الأفلاك البسيطة يتبين أن الزاوية بين الروابط تساوي 90ه، لأن الزاوية بين أفلاك 2p تساوي 90ه، وهذا لا يتفق مع الواقع إذ إن الزاوية بين الروابط في جزيء الأمونيا فعلياً هي 107,3ه، وهي قريبة من الزاوية 109,5ه في تهجين sp3 ، لذا تم اقتراح تهجين sp3 لذرة النتروجين.

 

تساوي ذرة النتروجين طاقة فلك 2s مع طاقة أفلاك الغلاف الفرعي 2p ، وتعمل على خلط تلك الأفلاك لتكوين أربعة أفلاك مهجنة، كل واحدٍ منها يسمى sp3 ، إلا أن أحد الأفلاك المهجنة يحتوي على زوج غير رابط من الإلكترونات، وهذا الزوج من الإلكترونات يتنافر مع أزواج الإلكترونات الرابطة فيقلل قيمة الزاوية من 109,5ه إلى 107,3ه.

تتجه الأفلاك المهجنة في الفراغ بحيث يكون التنافر بين إلكتروناتها أقل ما يمكن وتأخذ الأفلاك شكل هرم ثلاثي، والزاوية 107,3ه.

 

ثم تقدّم كل ذرة هيدروجين فلكاً ذرياً من نوع 1s .

  • نوع التهجين الذي تجريه ذرة النتروجين: sp3
  • عدد الأفلاك المهجنة في ذرة النتروجين: 4
  • الشكل الهندسي (البنائي) للجزيء: هرم ثلاثي.
  • قيمة الزاوية بين الأفلاك المهجنة: 107,3ه.
  • نوع الأفلاك الداخلة في تكوين الرابطة  sp3-s : N-H .
  • مبررات التهجين: تفسير الزاوية بين الأفلاك المهجنة.

 

التهجين في الماء H2O

انظر إلى التوزيع الإلكتروني للنتروجين:

8O :[He] 2s2 2p4   

ومن التوزيع الإلكتروني تلاحظ احتواء ذرة الأكسجين على إلكترونين منفردين، وهذا يعني أن عدد الروابط التي يكونها الأكسجين فعلياً تطابق عدد الروابط بناءً على عدد الإلكترونات المنفردة.

إلا أن تمثيل جزيء الماء حسب تداخل الأفلاك البسيطة يتبين أن الزاوية بين الروابط تساوي 90ه، لأن الزاوية بين أفلاك 2p تساوي 90ه، وهذا لا يتفق مع الواقع إذ إن الزاوية بين الروابط في جزيء الماء فعلياً هي 104,5ه، وهي قريبة من الزاوية 109,5ه في تهجين sp3 ، لذا تم اقتراح تهجين sp3 لذرة الأكسجين.

 

تساوي ذرة الأكسجين طاقة فلك 2s مع طاقة أفلاك الغلاف الفرعي 2p ، وتعمل على خلط تلك الأفلاك لتكوين أربعة أفلاك مهجنة، كل واحدٍ منها يسمى sp3 ، إلا أن فلكين مهجنين منهما يحتويان على زوجين غير رابطين من الإلكترونات، وهذان الزوجان من الإلكترونات يتنافران مع أزواج الإلكترونات الرابطة فيقلل قيمة الزاوية من 109,5ه إلى 104,5ه.

تتجه الأفلاك المهجنة في الفراغ بحيث يكون التنافر بين إلكتروناتها أقل ما يمكن وتأخذ الأفلاك شكل منحني، والزاوية 104,5ه.

 

ثم تقدّم كل ذرة هيدروجين فلكاً ذرياً من نوع 1s .

  • نوع التهجين الذي تجريه ذرة الأكسجين: sp3
  • عدد الأفلاك المهجنة في ذرة الكربون: 4
  • الشكل الهندسي (البنائي) للجزيء: منحني.
  • قيمة الزاوية بين الأفلاك المهجنة: 104,5ه.
  • نوع الأفلاك الداخلة في تكوين الرابطة  sp3-s : O-H .
  • مبررات التهجين: تفسير الزاوية بين الأفلاك المهجنة.

 

خلاصة:

الجدول التالي يوضح حالات التهجين:

الأفلاك المهجنة

عدد الأفلاك المهجنة

الزاوية التقريبية

عدد أزواج الإلكترونات غير الرابطة على الذرة المركزية

الاتجاه الفراغي للأفلاك المهجنه

sp

2

180 ه

-

خطي مستقيم

sp2

3

120 ه

-

مثلث مسطح

sp3

4

109.5 ه

-

رباعي الأوجه منتظم

107.3 ه

زوج

هرم ثلاثي

104.5ه

زوجين

منحني زاوي


التاريخ : 17 / 11 / 2018

التعليقات

عذرا يجب عليك تسجيل الدخول الى الموقع لكي تتمكن من اضافة تعليق