نسخة الفيديو النصية
تتكون الروابط الجزيئية، وهي الروابط الكيميائية في الجزيئات، من تداخل مدارات ذرية. أي اثنين من المدارات الذرية قد تداخلا على الأرجح لتكوين المدار الجزيئي الموضح؟
المدارات الذرية عبارة عن تعبيرات رياضية ثلاثية الأبعاد تصف الموضع الأكثر احتمالًا للإلكترون في الذرة. لكن المخطط الموضح يمثل مدارًا جزيئيًّا، وعلمنا أنه يتكون من تداخل مدارات ذرية. المدارات الأربعة الأكثر شيوعًا هي المدارات s، والمدارات p، والمدارات d، والمدارات f. المدارات d وf لها عدة أشكال مثيرة للاهتمام، ونعلم أن المدارات s كروية الشكل، والمدارات p تشبه شكل الدمبل. عندما تتداخل المدارات الذرية وتتحد، فإنها تكون مدارات جزيئية. والمدارات الجزيئية عبارة عن دوال رياضية تصف موضع الإلكترونات في الجزيئات، وكذلك سلوكها الموجي.
يوجد نوعان عامان من المدارات الجزيئية؛ المدارات الجزيئية المضادة للترابط، ومدارات الترابط الجزيئية. مدارات الترابط الجزيئية أقل في الطاقة وتساهم في تكوين رابطة أقوى. ولدينا هنا مثال على كيفية تكوين المدارات الجزيئية. عندما تتداخل مدارات التكافؤ الذرية s لذرتين، على سبيل المثال، ذرتي هيدروجين، وتتحد، يتكون المدار الجزيئي المضاد للترابط 𝜎s بهذا الشكل، بالإضافة إلى مدار الترابط الجزيئي 𝜎s. مدار 𝜎s هذا هو الرابطة الجزيئية بين ذرتي هيدروجين في H2. لا تعنينا هنا المدارات الجزيئية المضادة للترابط؛ لذا دعونا نمح ذلك.
لاحظ أنه عندما تتداخل مدارات التكافؤ s وتتحد، فإنها تنتج مدارات ترابط جزيئية بهذا الشكل. لكن مطلوب منا معرفة هذا الشكل الذي لا يمكن أن يكون ناتجًا عن تداخل مدارين s ذريين. عندما يتداخل مدار التكافؤ الذري s مع مدار التكافؤ الذري p، على سبيل المثال، في ذرة الهيدروجين وذرة الفلور، على الترتيب، ويتحدان معًا فإنهما يكونان مدار ترابط جزيئيًّا لفلوريد الهيدروجين كما هو موضح. وعندما يتداخل مدارا تكافؤ p، على سبيل المثال، من ذرتي فلور ويتحدان مباشرة، يتكون مدار ترابط جزيئي بهذا الشكل لـ F2، وهو جزيء الفلور الثنائي الذرة. لاحظ أن المدار الجزيئي المعطى في السؤال له الشكل نفسه.
إذن، كان السؤال: أي اثنين من المدارات الذرية قد تداخلا على الأرجح لتكوين المدار الجزيئي الموضح؟ والإجابة هي مدارات p.
