فيديو السؤال: تحديد عدد روابط ‪𝜎‬‏ في جزيء البنزين الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

للبنزين خواص كيميائية غير اعتيادية يمكن تفسيرها إذا اعتبرنا كيفية ارتباط ذرات الكربون بالذرات المتجاورة من الهيدروجين والكربون. ما عدد روابط ‪𝜎‬‏ في البنزين؟

البنزين هو هيدروكربون حلقي يحتوي على ست ذرات من الكربون وست ذرات من الهيدروجين. وبما أن البنزين يشكل حلقة كربونية سداسية، علينا أولًا وضع كل ذرات الكربون في شكل سداسي. يتيح لنا وضع ذرات الكربون في شكل سداسي توضيح أمرين: أولًا أن جميع ذرات الكربون يبعد بعضها عن بعض بمسافات متساوية، وثانيًا أن جميع زوايا الروابط متساوية. في هذا الجزيء ترتبط كل ذرة كربون بذرتي كربون أخريين وذرة هيدروجين واحدة. ومن ثم يمكننا وضع ذرة هيدروجين واحدة بجانب كل ذرة من ذرات الكربون، بحيث تكون متباعدة بعضها عن بعض بمسافات متساوية.

بعد ذلك، علينا رسم جميع الروابط الأحادية التي تربط هذه الذرات الـ 12 معًا. لكننا لم ننته بعد. لكي ننتهي من رسم هذا الجزيء، علينا النظر إلى العدد الكلي لإلكترونات التكافؤ. نحن نعلم أن كل ذرة كربون بها أربعة إلكترونات تكافؤ، وكل ذرة هيدروجين بها إلكترون تكافؤ واحد. وبما أننا نعلم أن هناك ستة من كل نوع من الذرات، فيمكننا حساب أن العدد الكلي لإلكترونات التكافؤ يجب أن يكون 30 إلكترونًا، وهو ما يعني أن هناك 30 إلكترونًا إجمالًا يجب أن تكون إما في روابط أو في زوج حر. تمثل كل رابطة وكل زوج حر نرسمه في الجزيء زوجًا مكونًا من إلكترونين. حتى الآن رسمنا في جزيء البنزين 12 رابطة فقط تمثل 24 إلكترونًا إجمالًا. هذا يعني أنه لا يزال لدينا ستة إلكترونات علينا إضافتها لإكمال جزيء البنزين.

ولكي نستخدم الإلكترونات الستة المتبقية، علينا تذكر أن كل ذرة كربون يجب أن تحتوي على ثمانية إلكترونات إجمالًا أو أن تتشارك فيها. يعرف هذا أيضًا بقاعدة الثمانيات. وسنفعل ذلك من خلال إضافة رابطة ثانية إلى كل زوج آخر من ذرات الكربون في هذه الحلقة. والآن نكون قد رسمنا بنية تحتوي على حلقة مكونة من ست ذرات كربون، وبها 30 إلكترون تكافؤ؛ حيث أصبح لكل ذرة كربون ثمانية إلكترونات تكافؤ.

يطلب منا السؤال إيجاد عدد روابط ‪𝜎‬‏ الموجودة في البنزين. من المهم أن نعرف أن جميع الروابط المرسومة باللون الوردي أو الروابط الأولية التي ربطت جميع الذرات معًا هي روابط ‪𝜎‬‏، والروابط المزدوجة المرسومة باللون الأصفر هي روابط ‪𝜋‬‏. وباستخدام هذه المعلومات، يمكننا الإجابة عن السؤال. للبنزين خواص كيميائية غير اعتيادية يمكن تفسيرها إذا فكرنا في كيفية ارتباط ذرات الكربون بالذرات المتجاورة من الهيدروجين والكربون. ما عدد روابط ‪𝜎‬‏ في البنزين؟ عند عد جميع روابط ‪𝜎‬‏ أو الروابط الوردية اللون، نجد أن الإجابة الصحيحة هي 12 رابطة ‪𝜎‬‏.