فيديو السؤال: تحديد عدد المدارات المهجنة المكونة في التهجين من النوع ‪sp^𝑛‬‏ الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

عندما تخضع إحدى الذرات لتهجين من النوع ‪sp^𝑛‬‏، ما عدد المدارات المهجنة التي تتكون؟ أ: ‪𝑛‬‏ زائد واحد مدار مهجن، ب: ‪𝑛‬‏ مدار مهجن، أم ج: ‪𝑛‬‏ ناقص واحد مدار مهجن.

في هذا السؤال، نريد معرفة عدد المدارات المهجنة التي تتكون في تهجين من النوع ‪sp^𝑛‬‏.

نعلم أن المدارات، سواء كانت ذرية أم جزيئية، هي دوال رياضية تصف موضع الإلكترون وسلوكه الموجي في الذرة أو الجزيء. إذن، ما التهجين وما المدارات المهجنة؟ التهجين المداري هو تداخل المدارات الذرية لتكوين أنواع جديدة ومختلفة من المدارات المهجنة التي لها جميعًا نفس الطاقة. هذه المدارات المهجنة كلها قادرة بالتساوي على تكوين روابط تساهمية. بعض المدارات الذرية المعروفة لنا هي المدار الذري ‪1s‬‏ والمدار الذري ‪2s‬‏ والمدارات الذرية الثلاثة ‪2p‬‏. لكل مدار من هذه المدارات طاقة مختلفة، والمدارات ‪p‬‏ موجهة في مستويات مختلفة.

يمكن أن تتداخل المدارات الذرية داخل غلاف التكافؤ بطرق مختلفة. ونسمي هذا التداخل «التهجين». إذن، كيف نحدد نوع تهجين ذرة في جزيء؟ أولًا، نعد الذرات الموجودة حول الذرة المركزية. دعونا نستخدم الماء مثالًا، ونحدد تهجين ذرة الأكسجين. الأكسجين هو الذرة المركزية التي توجد حولها ذرتا هيدروجين. بعد ذلك، نعد الأزواج الحرة حول الذرة التي تعنينا. يوجد زوجان من الإلكترونات الحرة. بعد ذلك، نجمع هاتين القيمتين لنحصل على عدد المدارات المهجنة التي تتكون. وبالجمع، نحصل على أربعة.

أنواع المدارات المهجنة التي تتكون عادة في الذرات أثناء ارتباطها لتكوين الجزيئات هي مدارات ‪sp‬‏ المهجنة التي تتكون من تداخل المدار ‪s‬‏ والمدار ‪p‬‏، وهذا التداخل يكون مداري ‪sp‬‏. وعندما يتداخل المدار الذري ‪s‬‏ مع مدارين ذريين من النوع ‪p‬‏، تكون هذه المدارات جميعًا ثلاثة مدارات متكافئة مهجنة من النوع ‪sp‬‏ اثنين. وعندما يتداخل المدار الذري ‪s‬‏ مع ثلاثة مدارات ذرية ‪p‬‏، تتكون أربعة مدارات مهجنة متكافئة من النوع ‪sp‬‏ ثلاثة. في المثال لدينا، للأكسجين أربعة مدارات مهجنة من النوع ‪sp‬‏ ثلاثة. يستخدم الأكسجين مدارين من هذه المدارات المهجنة لتكوين رابطتين مع ذرتي هيدروجين، بينما يحتوي المداران الآخران على الأزواج الحرة للأكسجين.

يمكننا استخدام الصيغة ‪sp^𝑛‬‏ لإيجاد عدد المدارات المهجنة في أي ذرة مهجنة. يوجد مدار ‪s‬‏ واحد فقط مستخدم في كل نوع من المدارات المهجنة. وإذا أسمينا عدد مدارات ‪p‬‏ بالحرف ‪𝑛‬‏، فإن عدد المدارات المهجنة المتكونة هو واحد زائد ‪𝑛‬‏، أو ‪𝑛‬‏ زائد واحد، وهو ما يطابق خيار الإجابة أ.

إذن، كان السؤال: ما عدد المدارات المهجنة التي تتكون عندما تخضع إحدى الذرات لتهجين من النوع ‪sp^𝑛‬‏؟ والإجابة هي الخيار أ، ‪𝑛‬‏ زائد واحد مدار مهجن.