فيديو السؤال: تحديد الشكل الهندسي لجزيء الميثان الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

ما الشكل الهندسي المتوقع لجزيء ‪CH4‬‏؟

دعونا نبدأ برسم بنية لويس للميثان. لتحديد الشكل الهندسي أو شكل هذا الجزيء، علينا تحديد عدد أزواج الإلكترونات المنتظمة حول الذرة المركزية، وهي الكربون. ولفعل ذلك، علينا استخدام نموذج تنافر أزواج إلكترونات التكافؤ. يوضح هذا النموذج كيف يتكون الشكل الثلاثي الأبعاد للجزيء نتيجة تقليل قوى التنافر الكهروستاتيكية بين أزواج الإلكترونات.

يحتوي جزيء الميثان على أربعة أزواج من الإلكترونات المترابطة. يشترك كل زوج مترابط في رابطة تساهمية بين ذرة الكربون المركزية وذرة هيدروجين واحدة.

ولتحديد شكل جزيء الميثان، دعونا نحدد أولًا ترميز ‪AXE‬‏. في هذا الترميز، تمثل ‪A‬‏ الذرة المركزية، ويمثل ‪X 𝑚‬‏ عدد أزواج الإلكترونات المترابطة، ويمثل ‪E 𝑛‬‏ عدد أزواج الإلكترونات غير المترابطة. الكربون هو الذرة المركزية ويوجد أربعة أزواج مترابطة، ولا يوجد أي أزواج غير مترابطة. ومن ثم، فإن الميثان ينتمي إلى مجموعة ‪AX4‬‏، وله شكل رباعي الأوجه.

في الميثان، تكون قوى التنافر متساوية بين أزواج الإلكترونات المترابطة الأربعة. ومن ثم، فإن كل زاوية من زوايا الرابطة ‪H‬‏-‪C‬‏-‪H‬‏ تكون متطابقة، ويتوقع أن يكون قياس كل منها 109.5 درجات. يمثل مخطط الخط المتقطع والإسفين التالي شكل جزيء الميثان الرباعي الأوجه على نحو أفضل. وختامًا، فإن الشكل الهندسي المتوقع لجزيء ‪CH4‬‏، أو جزيء الميثان، هو رباعي الأوجه.