فيديو السؤال: تحديد بنية الرنين الرئيسية الثانية لحمض النيتريك الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوجد حمض النيتريك في صورة بنيتي رنين رئيسيتين. إحدى البنيتين موضحة هنا. أي البنى الآتية تمثل بنية الرنين الرئيسية الأخرى التي يتخذها حمض النيتريك؟

في خيارات الإجابة الخمسة، نجد خمسة احتمالات للطريقة التي يمكن بها توزيع الإلكترونات في بنية الرنين الثانية لحمض النيتريك. بنى الرنين مجموعة مكونة من بنيتين أو أكثر من بنى لويس توضح عدم تمركز الإلكترونات في النوع الكيميائي. تتسم بنى الرنين بأن لها نفس ارتباط الذرات، ونفس عدد الإلكترونات، والصيغة الكيميائية نفسها.

الصيغة الكيميائية لحمض النيتريك هي ‪HNO3‬‏. عند النظر إلى البنى الموجودة في خيارات الإجابة، يمكننا ملاحظة أن جميعها لها الصيغة الكيميائية ‪HNO3‬‏، وأن الذرات مرتبطة بالطريقة نفسها. من الصعب معرفة إذا ما كانت البنى تحتوي على العدد نفسه من الإلكترونات؛ لأن أزواج الإلكترونات الحرة غير موضحة.

في البنية الأولى، نلاحظ وجود رابطة مزدوجة بين ذرة النيتروجين وذرة أكسجين ليس لها روابط تساهمية أخرى. بالإضافة إلى ذلك، توجد رابطة أحادية بين ذرة النيتروجين وذرة أكسجين أخرى ليس لها أيضًا روابط تساهمية أخرى. من المهم أن نتذكر أن ذرة الأكسجين لا تكون عادة أكثر من رابطتين تساهميتين في الجزيء، وأن ذرة الهيدروجين ستكون رابطة أحادية واحدة فقط.

عادة ما تكون بنى الرنين ممكنة بالنسبة إلى النوع الكيميائي الذي توجد فيه رابطة مزدوجة بجوار رابطة أحادية. تحتوي ذرة الأكسجين المشاركة في الرابطة المزدوجة على زوجين حرين من الإلكترونات. للحصول على ثمانية إلكترونات، يجب أن يكون لذرة الأكسجين الموجودة على اليسار ثلاثة أزواج حرة. لن نناقش كيفية حساب الشحنة التقديرية في هذا الفيديو. لكن من المهم أن نلاحظ أن ذرة الأكسجين الموجودة في أقصى اليسار لها شحنة تقديرية تساوي سالب واحد، وأن ذرة النيتروجين لها شحنة تقديرية تساوي موجب واحد.

تختلف بنى الرنين حسب مواضع الأزواج الحرة وأزواج الترابط. لرسم بنية رنين ثانية لحمض النيتريك، يمكننا تحويل أحد الأزواج الحرة على ذرة الأكسجين الموجودة في أقصى اليسار إلى زوج ترابط، وأيضًا تحويل أحد أزواج الترابط في الرابطة المزدوجة إلى زوج حر على ذرة الأكسجين العلوية. وعليه، تبدو بنية الرنين الثانية كما لو كانت الرابطة المزدوجة قد غيرت موضعها.

في الواقع، أزواج الإلكترونات التي حركناها غير متمركزة، وهذا يعني أن الكثافة الإلكترونية موزعة على ذرتي الأكسجين اللتين تناولناهما. ومع ذلك، في بنية الرنين، تحتوي ذرة الأكسجين الموجودة في أقصى اليسار على زوجين من الأزواج الحرة، وهي موضحة على أن لها رابطة مزدوجة، وتحتوي ذرة الأكسجين العلوية على ثلاثة أزواج حرة، ولها رابطة أحادية، ولها شحنة تقديرية تساوي سالب واحد. ظل عدد الروابط حول ذرة النيتروجين كما هو، ومن ثم لم تتغير شحنتها التقديرية.

عند النظر إلى خيارات الإجابة، يمكننا ملاحظة أن البنية ‪A‬‏ لا يمكن أن تمثل الإجابة الصحيحة؛ لأنها لا تحتوي على رابطة مزدوجة. البنيتان ‪B‬‏ و‪D‬‏ مستبعدتان أيضًا؛ لأن إحدى ذرات الأكسجين لها أكثر من رابطتين. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن أن يكون لذرة الهيدروجين أكثر من رابطة تساهمية واحدة. والبنية ‪E‬‏ غير صحيحة أيضًا؛ لأنها تحتوي على رابطتين مزدوجتين. وبذلك، يتبقى لدينا خيار الإجابة ج، الذي يطابق البنية التي رسمناها.

في الختام، البنية التي تمثل بنية الرنين الرئيسية الثانية التي يتخذها حمض النيتريك هي البنية الموضحة في خيار الإجابة ج.