فيديو السؤال: تحديد الجزيء العضوي الذي له أعلى درجة غليان الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي الجزيئات العضوية الآتية تتوقع أن يكون له أعلى درجة غليان؟

في هذا السؤال، علينا تحديد الجزيء العضوي الذي له أعلى درجة غليان. الجزيئات التي لها درجات الغليان الأعلى يكون لها قوى بين جزيئية أكبر. تتكون القوة بين الجزيئية الأشد، وهي الرابطة الهيدروجينية، بين الجزيئات التي تحتوي على ذرة هيدروجين واحدة على الأقل مرتبطة بذرة عالية السالبية الكهربية، مثل الفلور أو النيتروجين أو الأكسجين. تحمل الذرة ذات السالبية الكهربية شحنة سالبة جزئية يمكننا تمثيلها باستخدام الرمز ‪𝛿‬‏ سالب؛ لأنها تسحب معظم الكثافة الإلكترونية للرابطة التي تجمعها بذرة الهيدروجين. ذرة الهيدروجين لها كثافة إلكترونية منخفضة وشحنة موجبة جزئية، ويمكننا تمثيلها باستخدام الرمز ‪𝛿‬‏ موجب.

الروابط الهيدروجينية هي تداخلات ثنائية القطب بين ذرات الهيدروجين المترابطة تساهميًّا وأزواج الإلكترونات الحرة في العناصر ذات السالبية الكهربية العالية للجزيئات المتجاورة. الروابط الهيدروجينية روابط قوية، فيتطلب الأمر قدرًا كبيرًا من الطاقة للتغلب عليها وفصل الجزيئات. ومن ثم، فإن الجزيئات التي تشارك في هذه الأنواع من التداخلات يكون لها بوجه عام درجات غليان عالية

إذا نظرنا إلى الخيارات، فسنجد أنه ليس لكل الجزيئات المدرجة عناصر ذات سالبية كهربية عالية مرتبطة بذرة هيدروجين. من المحتمل أن يكون الجزيء العضوي الذي له أعلى درجة غليان قادرًا على تكوين روابط هيدروجينية؛ لأنها أقوى أنواع القوى بين الجزيئية. على سبيل المثال، يحتوي الخيار ج على ذرة أكسجين ذات سالبية كهربية مرتبطة بذرات كربون فقط وغير مرتبطة بذرات هيدروجين، ومن ثم لن تشارك في روابط هيدروجينية. إذن، لن يكون للخيار ج على الأغلب أعلى درجة غليان بين هذه الجزيئات الخمسة. يمكن للخيارات أ، وب، وهـ تكوين روابط هيدروجينية بسهولة؛ لأن بها عنصرًا ذا سالبية كهربية عالية يرتبط بذرة هيدروجين.

لكن الروابط الهيدروجينية بالجزيئين في الخيارين أ وب ستكون أقوى؛ لأن ذرات الأكسجين التي تكون الروابط الهيدروجينية لها سالبية كهربية أعلى من النيتروجين. ولن تكون القوى بين الجزيئية للجزيء الموجود في الخيار هـ بنفس القوة، ومن ثم لن يكون للجزيء نفس درجة الغليان العالية. جدير بالذكر أن الجزيئين في الخيارين د وهـ لهما درجتا غليان متشابهتان، ولن نتطرق لأسباب ذلك في هذا الفيديو.

يحتوي الجزيء في الخيار ب على مجموعة واحدة يمكنها تكوين روابط هيدروجينية؛ لأنه يحتوي على مجموعة ‪OH‬‏. ويحتوي الجزيء في الخيار أ على مجموعتين ‪OH‬‏. يمكن لكل جزيء مثل الموضح في الخيار أ أن يشارك في رابطة هيدروجينية مع جزيئات متجاورة عبر مجموعتين، والجزيء في الخيار ب لا يمكنه ذلك. وسيتطلب الأمر قدرًا أكبر من الطاقة للتغلب على عوامل الجذب بين جزيئات الخيار أ.

وبذلك، نكون قد حددنا الجزيء العضوي الذي من المتوقع أن يكون له أعلى درجة غليان. الإجابة الصحيحة هي الخيار أ.