فيديو السؤال: تحديد قيمة الزاوية بين رابطتي جزيء الماء الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

ما قيمة الزاوية بين رابطتي جزيء الماء؟ أ: 104.5 درجات، ب: 109.5 درجات، ج: 107 درجات، د: 90 درجة.

لتحديد قيمة الزاوية بين رابطتي جزيء الماء، يمكننا البدء برسم بنية لويس للماء. وباستخدام بنية لويس هذه، يمكننا تطبيق نموذج تنافر أزواج إلكترونات التكافؤ. ويمكن أن يساعدنا هذا النموذج في تحديد الشكل الثلاثي الأبعاد للجزيء الذي ينتج عن تقليل قوى التنافر الكهروستاتيكية بين أزواج الإلكترونات.

عند تطبيق نموذج تنافر أزواج إلكترونات التكافؤ، علينا أن نستخدم بنية لويس لتحديد عدد أزواج إلكترونات الترابط وأزواج الإلكترونات الحرة على الذرة المركزية. زوج إلكترونات الترابط هو زوج إلكترونات تتم مشاركته بين الذرة المركزية وذرة خارجية. والأزواج الحرة على الذرة المركزية هي أزواج إلكترونات التكافؤ غير المشاركة في أي رابطة تساهمية. ومن ثم سنحدد الشكل الثلاثي الأبعاد، الذي سيقودنا إلى تحديد قيمة الزاوية بين الرابطتين.

أولًا يمكننا كتابة ترميز ‪A-X-E‬‏ للماء. يمكننا استخدام بنية لويس لتحديد ترميز ‪A-X-E‬‏. يمثل الرمز ‪A‬‏ الذرة المركزية، ويمثل الرمز ‪Xm‬‏ عدد أزواج الترابط حول الذرة المركزية، ويمثل الرمز ‪En‬‏ عدد الأزواج الحرة على الذرة المركزية. الأكسجين هو الذرة المركزية في جزيء الماء. يوجد زوجا ترابط حول ذرة الأكسجين المركزية، لذا نكتب ‪X2‬‏. ويوجد أيضًا زوجان حران على الذرة المركزية. وعليه، نحصل على ترميز ‪A-X-E‬‏ للماء على الصورة ‪AX2E2‬‏ الذي يناظر شكلًا منحنيًا ثلاثي الأبعاد.

يوضح الشكل المعطى الجزيء على شكل رباعي الأوجه. ثمة إجمالي أربعة نطاقات إلكترونية متنافرة حول الذرة المركزية، ومن ثم يمكن أن نتوقع وجود زاوية رابطة تناظر زاوية شكل رباعي الأوجه أو زاوية قياسها 109.5 درجات. لكن تنتج الأزواج الحرة تنافرًا متزايدًا، وتتسبب في وجود زاوية بين أزواج الترابط قياسها أقل من 109.5 درجات. ونظرًا للتنافر الكبير الناتج عن الأزواج الحرة، فإن قيمة الزاوية المناظرة لزاوية الجزيء ذي الشكل المنحني، الذي ترميز ‪A-X-E‬‏ له هو ‪AX2E2‬‏، تساوي 104.5 درجات.

إذن قيمة الزاوية بين رابطتي جزيء الماء هي القيمة المذكورة في خيار الإجابة أ: 104.5 درجات.