أشكال الجزيئات
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| VSEPR theory/ˈvespə ˈθɪəri/ | نظرية تنافر أزواج إلكترونات الغلاف الخارجي |
| lone pair/ləʊn peə/ | زوج إلكتروني حر |
| tetrahedral/ˌtetrəˈhiːdrəl/ | رباعي السطوح |
| bonding pair/ˈbɒndɪŋ peə/ | زوج إلكتروني رابطة |
| bond angle/bɒnd ˈæŋɡl/ | زاوية الرابطة |
| octahedral/ˌɒktəˈhiːdrəl/ | ثماني الأوجه |
لماذا تمتلك الجزيئات أشكالاً محددة
- للتنبؤ بالشكل، استخدم نظرية VSEPR.
- تدفع أزواج الإلكترونات حول الذرة المركزية بعضها البعض لأبعد حد ممكن.
- تدفع الأزواج الحرة بقوة أكبر، مما يضغط على الزوايا.
تنص نظرية VSEPR على أن شكل الجزيء يحدده:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الشحنات المتشابهة تتنافر، لذا تدفع أزواج الإلكترونات بعضها بعيداً لتقليل التنافر، مما يثبت الشكل.
الجزيء الذي يحتوي على أربعة أزواج رابطة ولا يوجد له أزواج حرة (مثل الميثان) هو:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تتنافر أربع أزواج نحو ~109.5°.
الأزواج الحرة تدفع بقوة أكبر
- الزوج الحر (غير المرتبط برابطة) يدفع بقوة أكبر من الزوج الرابطة.
- كل زوج حر يضغط زاوية الرابطة بمقدار حوالي $2.5°$.
- ولهذا السبب فإن $\text{NH}_3$ ($107°$) و$\text{H}_2\text{O}$ ($104.5°$) لها زوايا أصغر من $\text{CH}_4$ ($109.5°$).
نموذج جزيئي يظهر شكل الجزيء التساهمي
أشكال الجزيئات
أزواج الإلكترونات تتنافر (VSEPR)
تتوزع أزواج الإلكترونات لأبعد حد ممكن؛ الأزواج الحرة تضغط على زاوية الرابطة.
لماذا زاوية الرابطة في الماء (104.5°) أصغر منها في الميثان (109.5°)؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الأزواج الحرة تتنافر أكثر من الأزواج الرابطة؛ زوجان حران في الماء يضغطان زاوية H–O–H لتصبح أقل من 109.5°.
الأشكال
| الجزيء | الشكل | الزاوية |
|---|---|---|
| $\text{CO}_2$ | خطي | $180°$ |
| $\text{BF}_3$ | ثلاثي السطوح | $120°$ |
| $\text{CH}_4$ | رباعي السطوح | $109.5°$ |
| $\text{NH}_3$ | هرمي | $107°$ |
| $\text{H}_2\text{O}$ | منحني | $104.5°$ |
| $\text{SF}_6$ | ثماني السطوح | $90°$ |
الأشكال الشائعة لنظرية VSEPR، من الخطي (180°) إلى ثماني السطوح (90°)
الميثان (CH₄) هو:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
أربعة أزواج رابطة ولا توجد أزواج حرة تمنح شكلاً رباعي السطوح عند 109.5°.
صِل كل جزيء بشكله.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO₂ = خطي (180°)؛ BF₃ = مثلث مسطح (120°)؛ NH₃ = هرمي (107°).
صِل كل ترتيب إلكتروني وشكله.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
تتنافر الأزواج الإلكترونية لتتباعد؛ الأزواج الحرة تتنافر أكثر، لذا تصغر الزاوية.
تتنبأ نظرية VSEPR بشكل الجزيء بناءً على عدد الأزواج الإلكترونية حول الذرة المركزية، وتتنافر الأزواج الحرة أقوى من الأزواج الرابطة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
هذا التنافر الإضافي للأزواج الحرة هو سبب أن الماء (104.5°) له زاوية أصغر من الميثان (109.5°).
لا تنسَ الأزواج الحرة
- تدفع الأزواج الحرة أكثر من أزواج الرابطة، لذا تقوم بضغط زوايا الرابطة للأسفل.
- الماء (2 أزواج حرة) منحني عند ~104.5°؛ الأمونيا (1 زوج حر) ~107°.
لقد فهمت الأمر
- VSEPR: أزواج الإلكترونات تتنافر وتتوزع بأبعد حد ممكن
- الأزواج الحرة تدفع بقوة أكبر من أزواج الرابطة (≈ $2.5°$ لكل منها)
- خطي $180°$، ثلاثي السطوح $120°$، رباعي السطوح $109.5°$، هرمي $107°$، منحني $104.5°$، ثماني السطوح $90°$