فيديو السؤال: تحديد زاوية الرابطة حول الذرة المركزية في جزيء له شكل رباعي الأوجه الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

الجزيئات التي عددها الفراغي أربعة لها زوايا رابطة تختلف بمقدار 2.5 درجة تقريبًا، ولها شكل رباعي الأوجه، أو هرمي ثلاثي، أو منحن (غير خطي). ما زاوية الرابطة حول الذرة المركزية في جزيء له شكل رباعي الأوجه؟

أولًا، يحدد العدد الفراغي عدد المجموعات حول الذرة المركزية في الجزيء. قد تكون هذه المجموعات أزواجًا من الإلكترونات المترابطة أو أزواجًا من الإلكترونات غير المترابطة، وهي التي تعرف أيضًا باسم «الأزواج الحرة». إذا كان العدد الفراغي لجزيء يساوي أربعة، تكون لهذا الجزيء أربع مجموعات تحيط بالذرة المركزية. ربما تكون على علم بترميز ‪AXE‬‏، الذي يتضمن الذرة المركزية، وعدد الأزواج المترابطة، وعدد الأزواج غير المترابطة في الجزيء. مجموع الأزواج المترابطة والأزواج غير المترابطة، أو ‪𝑚‬‏ زائد ‪𝑛‬‏، يجب أن يساوي أربعة؛ لكي يساوي العدد الفراغي أربعة.

والآن، دعونا نناقش ثلاثة أشكال من الجزيئات التي عددها الفراغي يساوي أربعة. جزيئات مجموعة ‪AX2E2‬‏ لها شكل منحن أو غير خطي. وجزيئات مجموعة ‪AX3E‬‏ لها شكل هرمي ثلاثي. وأخيرًا، جزيئات مجموعة ‪AX4‬‏ لها شكل رباعي الأوجه.

دعونا نناقش الشكل المنحني أولًا. يعد الماء مثالًا على الجزيئات التي لها شكل منحن. يمكننا ملاحظة أن الجزيء يحتوي على زوجين من الإلكترونات المترابطة. يشترك كل زوج في رابطة تساهمية بين ذرة الأكسجين المركزية وذرة الهيدروجين. يحتوي الماء أيضًا على زوجين حرين من الإلكترونات، وهي إلكترونات تكافؤ غير مشتركة في رابطة تساهمية.

والآن، لنتناول الشكل الهرمي الثلاثي. تعد الأمونيا مثالًا على الجزيئات التي لها شكل هرمي ثلاثي. يحتوي الجزيء على ثلاثة أزواج من الإلكترونات المترابطة. ويشترك كل زوج من هذه الأزواج في رابطة تساهمية بين ذرة النيتروجين المركزية وذرة الهيدروجين. وتحتوي الأمونيا أيضًا على زوج حر.

وأخيرًا، دعونا نناقش الشكل الرباعي الأوجه من خلال تناول جزيء الميثان. يحتوي الميثان على أربعة أزواج من الإلكترونات المترابطة، وكل زوج منها مشترك بين ذرة الكربون المركزية وذرة الهيدروجين. ولا يحتوي الميثان على أي أزواج حرة في الذرة المركزية.

يمكننا الآن تحديد زوايا الرابطة حول الذرة المركزية في كل جزيء من الجزيئات. في الميثان، نجد أن الأزواج الأربعة المترابطة لديها قوى تنافر متساوية، وجميع زوايا الرابطة ‪HCH‬‏ متطابقة، وقياسها 109.5 درجات. في الأمونيا، يشغل الزوج الحر مساحة أكبر من كل زوج مترابط، ومن ثم فإن زاوية ‪HNH‬‏ تساوي 107 درجات فقط. وأخيرًا، في الماء، يشغل الزوجان الحران مساحة أكبر، ويتنافران بقوة أكبر من الزوجين المترابطين. ومن ثم، يكون قياس زاوية الرابطة ‪HOH‬‏ أقل من ذلك، ويساوي 104.5 درجات.

في الختام، زاوية الرابطة حول الذرة المركزية في جزيء له شكل رباعي الأوجه تساوي 109.5 درجات.