فيديو السؤال: توقع الزاوية المحتملة لرابطة ‪C–O–H‬‏ في جزيء بروبانول الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

ما زاوية الرابطة الأكثر احتمالًا للرابطة ‪C–O–H‬‏ في جزيء البروبانول؟

دعونا نبدأ بفحص النموذج المعطى لجزيء البروبانول. في هذا النموذج، تمثل الدوائر البيضاء ذرات الهيدروجين، وتمثل الدوائر السوداء ذرات الكربون، وتمثل الدوائر الحمراء ذرات الأكسجين. تقع زاوية الرابطة التي نحاول تحديدها بين ذرة كربون وذرة أكسجين وذرة هيدروجين مرتبطة بذرة الأكسجين.

لمساعدتنا في حل السؤال، سنستخدم نموذج تنافر أزواج إلكترونات التكافؤ. يساعدنا هذا النموذج في توقع أشكال الجزيئات بناء على ترتيب أزواج الإلكترونات. يفترض النموذج أن هناك دائمًا تنافرات كهروستاتيكية بين أزواج إلكترونات التكافؤ. وأن الشكل الذي يتخذه الجزيء يأتي من تقليص تفاعلات التنافر العالية الطاقة هذه.

حسنًا، دعونا نرسم بنية لويس للبروبانول حتى نتمكن من تحديد كيفية تنظيم أزواج الإلكترونات في الجزيء. علينا تحديد شكل الجزء الوردي فقط من الجزيء. للمساعدة، دعونا نلق نظرة على بنية لويس البسيطة للميثان. يحتوي جزيء الميثان على أربعة أزواج من الإلكترونات المرتبطة. يكون كل زوج مشتركًا بين ذرة الكربون المركزية وإحدى ذرات الهيدروجين.

دعونا نكتب صيغة ‪AXE‬‏‬‏ للميثان. الكربون هو الذرة المركزية للجزيء، لذا نبدأ بكتابة ‪A‬‏. والكربون محاط بأربعة أزواج من الإلكترونات المرتبطة، لذا نكتب ‪X4‬‏. ينتمي الميثان إلى مجموعة ‪AX4‬‏، ومن ثم له شكل رباعي الأوجه. ونظرًا لوجود قوى تنافر متساوية بين جميع أزواج الإلكترونات المرتبطة، فإن جميع زوايا الروابط حول الذرة المركزية متساوية. قياس كل زاوية من هذه الزوايا يساوي 109.5 درجات.

الآن، دعونا نلق نظرة على بنية لويس للماء. يحتوي جزيء الماء على زوجين من الإلكترونات المرتبطة. ويحتوي الماء أيضًا على زوجين من الإلكترونات غير المرتبطة، وهما إلكترونات تكافؤ غير مشاركة في رابطة تساهمية. ومن ثم، فإن جزيء الماء ينتمي إلى مجموعة ‪AX2E2‬‏ وله شكل منحن. تشغل أزواج الإلكترونات غير المرتبطة مساحة أكبر من أزواج الإلكترونات المرتبطة، ولها قوى تنافر أكبر من أزواج الإلكترونات المرتبطة. ومن ثم، يكون قياس زاوية الرابطة هيدروجين-أكسجين-هيدروجين أصغر، ويساوي 104.5 درجات فقط.

دعونا نعد إلى جزيء البروبانول. على غرار الماء، تكون ذرة الأكسجين في البروبانول محاطة بزوجين مرتبطين وزوجين غير مرتبطين. ومن ثم، يمكننا استنتاج أن زاوية الرابطة ‪C–O–H‬‏ يجب أن تكون أقرب إلى 104.5 درجات، مثل زاوية الرابطة ‪H–O–H‬‏ في الماء.

في الختام، زاوية الرابطة الأكثر احتمالًا للرابطة ‪C–O–H‬‏ في جزيء البروبانول هي 104.5 درجات.