تعليمات
ضع في اعتبارك جزيء أبسط الهيدروكربون المشبع ، الميثان. يبدو مثل هذا: CH4. النموذج المكاني للجزيء هو رباعي الوجوه. تشكل ذرة الكربون روابط مع أربع ذرات هيدروجين متطابقة تمامًا في الطول وطاقة الرابطة. في نفوسهم ، وفقًا للمثال أعلاه ، يشارك 3 - P إلكترون و 1 S - إلكترون ، حيث بدأ مداره يتوافق تمامًا مع مدارات الإلكترونات الثلاثة الأخرى نتيجة لما حدث. يسمى هذا النوع من التهجين تهجين sp ^ 3. إنه متأصل في كل النهايات.
لكن أبسط ممثل غير مشبع هو الإيثيلين. صيغته على النحو التالي: C2H4. ما نوع التهجين المتأصل في الكربون في جزيء هذه المادة؟ نتيجة لذلك ، يتم تشكيل ثلاثة مدارات على شكل "ثمانية" غير متناظرة تقع في مستوى واحد بزاوية 120 ^ 0 مع بعضها البعض. تم تشكيلها بواسطة إلكترونات 1 - S و 2 - P. آخر P الثالث - لم يغير الإلكترون مداره ، أي أنه ظل في شكل "ثمانية" الصحيح. يسمى هذا النوع من التهجين تهجين sp ^ 2.
كيف تتكون الروابط في الجزيء؟ دخل اثنان من المدارات المهجنة لكل ذرة مع ذرتين من الهيدروجين. شكل المدار الثالث المهجن رابطًا مع نفس المدار الآخر. هل المدارات P المتبقية؟ إنهم "ينجذبون" لبعضهم البعض على جانبي مستوى الجزيء. تشكلت رابطة بين ذرات الكربون. إن الذرات ذات الرابطة "المزدوجة" هي التي يتأصل فيها sp ^ 2.
وماذا يحدث في جزيء الأسيتيلين أم؟ صيغته على النحو التالي: C2H2. في كل ذرة كربون ، يخضع إلكترونان فقط للتهجين: 1 - S و 1 - P. احتفظ الاثنان الآخران بمداريهما على شكل "ثمانية منتظمة" متداخلة في مستوى الجزيء وعلى جانبيها. هذا هو السبب في أن هذا النوع من التهجين يسمى sp - hybridization. إنه متأصل في الذرات برابطة ثلاثية.
كل شىء الكلماتالموجودة بلغة معينة يمكن تقسيمها إلى عدة مجموعات. هذا مهم عند تحديد المعنى والوظائف النحوية. الكلمات... اشارتها الى معين نوع، يمكنك تعديله وفقًا للقواعد ، حتى لو لم تلتزم به من قبل. أنواع العناصر الكلماتيتعامل علم المعاجم مع تكوين اللغة.
سوف تحتاج
- - نص؛
- - القاموس.
تعليمات
حدد الكلمة التي تريد تحديد نوعها. إن الانتماء إلى جزء أو جزء آخر من الكلام لا يلعب دورًا بعد ، وكذلك شكله ووظيفته في الجملة. يمكن أن تكون أي كلمة على الإطلاق. إذا لم تتم الإشارة إليها في المهمة ، فاكتب أول مرة يتم عرضها. تحديد ما إذا كان يتم تسمية كائن أو جودة أو إجراء أم لا. لهذه المعلمة ، كل شيء الكلماتتنقسم إلى أعداد كبيرة ، وضعية ، وأرقام ، وخدمة ، واعتراض. إلى الأول نوعتشمل الأسماء والصفات والأفعال وما إلى ذلك. يعينون أسماء الأشياء والصفات والأفعال. النوع الثاني من الكلمات التي لها وظيفة تسمية هو الضميري. القدرة على التسمية غائبة في أنواع المقاطعة والخدمة. هذه مجموعات كلمات صغيرة نسبيًا ، لكنها موجودة في الجميع.
تحديد ما إذا كانت كلمة معينة قادرة على التعبير عن مفهوم. هذه الوظيفة متاحة لـ الكلماتوحدات ذات نوع مهم ، لأنها تشكل السلسلة المفاهيمية لأي لغة. ومع ذلك ، فإن أي رقم ينتمي أيضًا إلى فئة المفاهيم ، وبالتالي يحمل هذه الوظيفة أيضًا. الكلمات الرسمية لها ذلك أيضًا ، لكن الضمائر والتدخلات ليست كذلك.
ضع في اعتبارك كيف ستكون الكلمة إذا ظهرت في جملة. يمكن ان تكون؟ يمكن أن تكون أي كلمة ذات نوع مهم. لكن هذه الفرصة موجودة من أجل الأرقام وكذلك من أجلها. لكن الخدمة الكلماتتلعب دورًا مساعدًا ، لا الفاعل ، ولا ، ولا الأعضاء الثانويون للجملة ، لا يمكن أن يكونوا كذلك ، وكذلك المداخلات.
للراحة ، يمكنك إنشاء لوحة من أربعة أعمدة من ستة صفوف. في الصف العلوي ، قم بتسمية الأعمدة المناسبة لأنواع الكلمات والعنوان والمفهوم وهل يمكنني أن أصبح عضوًا في جملة. في العمود الأيسر الأول ، اكتب أسماء أنواع الكلمات ، وهناك خمسة منها. تحديد الوظائف التي تمتلكها كلمة معينة والتي لا تحتوي عليها. ضع الإيجابيات في المربعات المناسبة. إذا كان لجميع الأعمدة الثلاثة إيجابيات ، فهذا نوع مهم. سيكون للعمود الضمني إيجابيات في العمودين الأول والثالث ، في العمودين الثاني والثالث. خدمة الكلماتيمكن فقط التعبير عن المفهوم ، أي أن لديهم علامة زائد في العمود الثاني. سيكون التدخل المعاكس في جميع الأعمدة الثلاثة سلبيات.
فيديوهات ذات علاقة
التهجين هو عملية الحصول على أنواع هجينة - نباتات أو حيوانات ، مشتقة من تهجين أنواع وسلالات مختلفة. تمت ترجمة كلمة هجين (هبريدا) من اللغة اللاتينية على أنها "صليب".
التهجين: طبيعي واصطناعي
تعتمد عملية التهجين على دمج المادة الجينية لخلايا مختلفة من أفراد مختلفين في خلية واحدة. يميز بين غير محدد وبعيد ، حيث يحدث اتصال الجينومات المختلفة. في الطبيعة ، حدث التهجين الطبيعي ويستمر في الحدوث دون مشاركة بشرية طوال الوقت. من خلال التهجين داخل نوع ما ، تغيرت النباتات وتحسنت وظهرت أصناف وسلالات جديدة من الحيوانات. من وجهة النظر ، هناك تهجين للحمض النووي ، والأحماض النووية ، والتغيرات في المستويات الذرية والداخلية.
في الكيمياء الأكاديمية ، يُفهم التهجين على أنه تفاعل محدد في جزيئات مادة المدارات الذرية. لكن هذه ليست عملية فيزيائية حقيقية ، ولكنها مجرد نموذج افتراضي ، مفهوم.
الهجينة في إنتاج المحاصيل
في عام 1694 ، اقترح العالم الألماني ر. كاميريوس أن يتلقى بشكل مصطنع. وفي عام 1717 ، عبرت الإنجليزية T. Fairchidl أنواعًا مختلفة من القرنفل لأول مرة. اليوم ، يتم إجراء تهجين غير محدد للنباتات من أجل الحصول على غلة عالية أو تكييفها ، على سبيل المثال ، أصناف مقاومة للصقيع. تهجين الأشكال والأصناف هو أحد طرق تربية النبات. وهكذا ، تم إنشاء عدد كبير من الأنواع الحديثة من المحاصيل الزراعية.
مع التهجين البعيد ، عندما يتم عبور ممثلي الأنواع المختلفة ويتم دمج الجينومات المختلفة ، فإن الهجينة الناتجة في معظم الحالات لا تعطي ذرية أو تنتج هجينة ذات نوعية رديئة. هذا هو السبب في أنه لا فائدة من ترك بذور الخيار الهجين ناضجة في الحديقة ، وفي كل مرة يتم شراء بذورها من متجر متخصص.
تربية الحيوان
في العالم ، يحدث التهجين الطبيعي ، سواء داخل المحدد أو البعيد. كانت البغال معروفة للإنسان منذ ألفي سنة قبل الميلاد. والآن يتم استخدام البغل والبني في المنزل كحيوان عامل رخيص نسبيًا. صحيح أن هذا التهجين متعدد الأنواع ، لذلك يولد الذكور الهجينة عقيمة بالضرورة. من ناحية أخرى ، نادرًا ما يمكن للإناث أن تنجب ذرية.
البغل هو مزيج من الفرس والحمار. الهجين الذي تم الحصول عليه من عبور الفحل والحمار يسمى hinny. يتم تربية البغال خصيصا. هم أطول وأقوى من الهيني.
لكن عبور كلب محلي بذئب كان نشاطًا شائعًا جدًا بين الصيادين. بعد ذلك ، تم إخضاع النسل الناتج لمزيد من الاختيار ، ونتيجة لذلك ، تم إنشاء سلالات جديدة من الكلاب. اليوم ، تعتبر تربية الحيوانات عنصرًا مهمًا في نجاح صناعة الثروة الحيوانية. يتم التهجين بشكل هادف ، مع التركيز على المعايير المحددة.
المفاهيم الأساسية للكيمياء العضوية. يبرز الكربون بين جميع العناصر من حيث أن ذراته يمكن أن تترابط مع بعضها البعض في سلاسل أو دورات طويلة. هذه الخاصية هي التي تسمح للكربون بتكوين ملايين المركبات ، والتي تخصص دراستها لمجال كامل - الكيمياء العضوية.
تشرح النظرية الحديثة لبنية الجزيئات كلاً من العدد الهائل من المركبات العضوية واعتماد خصائص هذه المركبات على تركيبها الكيميائي. كما أنه يؤكد تمامًا المبادئ الأساسية لنظرية التركيب الكيميائي ، التي طورها العالم الروسي البارز A.M. Butlerov. (ليس حقيقة ما هو ضروري).
التهجين (الكيمياء) هو تفاعل محدد للمدارات الذرية في الجزيئات.
تتكون الذرات (أصغر جسيم ممكن من أي من أبسط المواد الكيميائية تسمى العناصر) من نوى وإلكترونات تدور حولها. ليست الإلكترونات جسيمات بالضبط ، بل هي موجات أيضًا ، لذا فهي تشكل نوعًا من الغيوم حول نوى الذرات (بعض الفضاء الذي "تعيش" فيه الإلكترونات). إذا تداخلت سحابة إلكترون واحد مع سحابة إلكترون آخر ، فيمكن أن يحدث التهجين - تتحد سحب الإلكترون ويبدأ إلكترونان في "الاستقرار" في سحابة مشتركة واحدة. نظرًا لأن هذه الإلكترونات تنتمي إلى ذرات مختلفة ، فإن الذرات تصبح مرتبطة.
التهجين المداري- مفهوم مزج مدارات مختلفة ، ولكن قريبة من الطاقة ، لذرة معينة ، مع ظهور نفس العدد من المدارات الهجينة الجديدة ، المتطابقة في الطاقة والشكل. يحدث تهجين المدارات الذرية عندما تحدث رابطة تساهمية بين الذرات. التهجين المداري مفيد جدًا في شرح شكل المدارات الجزيئية وهو جزء لا يتجزأ من نظرية رابطة التكافؤ.
التحولات الكيميائية للمركبات ذات الوزن الجزيئي العالي. تفاعلات تحلل البوليمر. أنواع التدمير.
هناك ثلاثة أنواع من تفاعلات البوليمر:
- التفاعلات دون تغيير درجة البلمرة (التحولات البوليمرية المماثلة) ؛
- التفاعلات التي تؤدي إلى زيادتها (البلمرة المشتركة الهيكلية ، والكتلة ، والكسب غير المشروع) ؛
- التفاعلات التي تؤدي إلى انخفاض درجة البلمرة (تمزق السلسلة أثناء تدمير البوليمر).
الآراء:
تدمير كيميائي
تدمير مؤكسد
لوحظ تدمير الأكسدة في كل من البوليمرات غير المتجانسة وسلسلة الكربون ؛
الدمار تحت تأثير التأثيرات الجسدية
التدمير الحراري
تدمير الكيمياء الضوئية
الدمار تحت تأثير الإشعاع المشع. تحت تأثير الإشعاع المؤين ، تخضع البوليمرات لتغيرات كيميائية وتركيبية عميقة ، مما يؤدي إلى تغيير في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والفيزيائية.
تدمير ميكانيكي كيميائي
رقم التذكرة 5
1- أنواع تهجين المدارات الذرية في المركبات العضوية. sp 3 - ، sp 2 - ، sp - تهجين.
المدار الذريهي دالة تصف كثافة سحابة إلكترونية في كل نقطة في الفضاء حول نواة الذرة.
أنواع التهجين
تهجين س
يحدث عندما يختلط واحد s- وواحد p-orbitals. يتم تكوين مداري ذريتين sp مكافئتين ، يقعان خطيًا بزاوية 180 درجة ويتم توجيههما في اتجاهات مختلفة من نواة ذرة الكربون. يقع المداران p المتبقيان غير الهجينين في مستويات متعامدة بشكل متبادل ويشاركان في تكوين روابط π ، أو الانخراط في أزواج إلكترونية وحيدة.
س 2 - التهجين
يحدث عندما يتم خلط مداري واحد s واثنين من p. تتكون ثلاثة مدارات هجينة من محاور تقع في نفس المستوى وتوجه إلى رؤوس المثلث بزاوية 120 درجة. المدار الذري p غير الهجين عمودي على المستوى ، وكقاعدة عامة ، يشارك في تكوين روابط π
س 3 - التهجين
يحدث ذلك عندما يتم خلط مدارات واحدة s- وثلاثة مدارات p ، لتشكيل أربعة مدارات هجينة sp3 ذات شكل وطاقة متساويين. يمكن أن تشكل أربع روابط σ مع ذرات أخرى أو أن تمتلئ بأزواج وحيدة من الإلكترونات.
يتم توجيه محاور المدارات sp3-hybrid نحو رؤوس رباعي السطوح المنتظم. تبلغ الزاوية الرباعية السطوح بينهما 109 ° 28 "، وهو ما يتوافق مع أدنى طاقة تنافر للإلكترون. كما يمكن أن تشكل المدارات sp3 أربع روابط σ مع ذرات أخرى أو أن تمتلئ بأزواج وحيدة من الإلكترونات.
| واحد (σ) | مزدوج (σ + π) | ثلاثي (σ + π + π) |
| С - С С - Н С - H - Cl | C = O C = C O = O | С≡С С≡N N≡N |
تهجين
إذا تم ربط ذرة بذرات أخرى بواسطة EQUAL BONDS ، ولكن هناك أنواع مختلفة من المدارات متورطة في تكوينها ، يتم استخدام طريقة التهجين.
مثال:جزيء CH 4 له شكل رباعي السطوح منتظم ، حيث جميع الروابط الأربعة لها نفس الطول والقوة وتكون في نفس الزوايا مع بعضها البعض.
ومع ذلك ، في ذرة كربون رباعي التكافؤ ، توجد الإلكترونات في ثلاثة مدارات p ومدار واحد s. تختلف في الطاقة والشكل وتقع بشكل مختلف في الفضاء.
للتوضيح ، يتم استخدام مفهوم التهجين:
من أربعة مدارات ذرية ، يتم تشكيل 4 مدارات جديدة ،
هجينالمدارات ، والتي تقع في الفضاء على مسافة أبعد من بعضها البعض. إنه رباعي السطوح منتظم ، الزوايا بين الروابط هي 109 ° 29´.
نظرًا لأن قشرة واحدة وثلاث قذائف p تشارك في تكوين أربع روابط ، يتم الإشارة إلى هذا النوع من التهجين sp 3
اعتمادًا على عدد ونوع المدارات التي تشارك في التهجين ، يتم تمييز الأنواع التالية من التهجين:
1) sp- التهجين. ويشتمل على مدار مداري s وآخر مداري p. للجزيء بنية خطية ، زاوية الرابطة 180 0.
2) sp 2 - التهجين. ويشارك في ذلك مداري s واحد ومداريان p. يقع الجزيء في مستوى (يتم توجيه أطراف المدارات الهجينة إلى رؤوس مثلث متساوي الأضلاع) ، وزاوية الرابطة هي 120 0.
3) sp 3 - التهجين. ويشارك في ذلك واحد مداري s وثلاثة مدارات p. الجزيء له شكل رباعي السطوح ، وزاوية الرابطة 109.28 0.
كيف تحدد نوع التهجين؟
1. يشمل التهجين روابط سيجما والأزواج الأيونية الفردية.
2. العدد الإجمالي لمدارات رابطة سيجما المشاركة + أزواج الإلكترون = عدد المدارات الهجينة ويحدد نوع التهجين.
يمارس:تحديد نوع تهجين ذرة الكربون في جزيء الفوسجين.
O = C - Cl
1) يتكون الكربون من 2 رابطة مفردة (هذه روابط سيجما) ورابطة مزدوجة واحدة (سيغما + باي) تشارك جميع إلكترونات الكربون الأربعة في تكوين هذه الروابط.
2) وبالتالي ، ستشارك ثلاث سندات سيجما في التهجين. هو - هي sp 2 - تهجين، للجزيء الشكل مثلث مسطح. يقع pi-link عموديًا على مستوى هذا المثلث.
تهجين- هذه هي ظاهرة التفاعل بين المدارات الجزيئية ، القريبة في الطاقة ولها عناصر تناظر مشتركة ، مع تكوين مدارات هجينة ذات طاقة أقل.
كلما ازداد تداخل غيوم الإلكترون التي تشارك في الترابط الكيميائي مع بعضها البعض في الفضاء ، قلت الطاقة التي تمتلكها الإلكترونات في المنطقة المتداخلة وتكوين الرابطة ، وكلما كانت الرابطة الكيميائية أقوى بين هذه الذرات
في بعض الأحيان تكون الرابطة بين الذرات أقوى من المحسوبة. من المفترض أن يتخذ المدار الذري شكلاً يسمح له بالتداخل بشكل كامل مع مدار الذرة المجاورة. يمكن للمدار الذري أن يغير شكله فقط من خلال الاندماج مع المدارات الذرية الأخرى لتماثل مختلف للذرة نفسها. نتيجة للجمع بين المدارات المختلفة (s ، p ، d) ، تظهر مدارات ذرية وسيطة جديدة ، والتي تسمى هجين .
يسمى إعادة ترتيب المدارات الذرية المختلفة إلى مدارات جديدة متوسطها على الشكل تهجين .
عدد المدارات الهجينة يساوي عدد المدارات الأصلية.لذلك ، مع مزيج من المدارات s و p (sp-hybridization) ، يظهر مداريان هجينان ، موجهان بزاوية 180 درجة لبعضهما البعض ، الشكل 3 ، الجدول. 5 و 6.
(s + p) -orbitals اثنان س - المدارات اثنان sp-hybrid
المدارات
الشكل 3 - س - تهجين مدارات التكافؤ
الجدول 6 - تشكيل المدارات الهجينة
الجدول 7 - تكوين بعض جزيئات الفترتين V و VI
الرابطة الكيميائية التي تشكلها إلكترونات المدارات الهجينة أقوى من الرابطة بمشاركة إلكترونات المدارات غير الهجينة ، حيث يحدث التداخل إلى حد أكبر أثناء التهجين. تشكل المدارات الهجينة روابط s فقط.
المدارات ذات الطاقات المماثلة يمكن أن تخضع للتهجين.بالنسبة للذرات ذات الشحنة النووية المنخفضة ، فقط s-و p -orbitals هي المناسبة للتهجين. هذا هو الأكثر شيوعًا لعناصر الفترة الثانية من المجموعات II - VI ، علامة التبويب. 6 و 7.
في مجموعات من أعلى إلى أسفلمع زيادة نصف قطر الذرة ، تضعف القدرة على تكوين روابط تساهمية ، ويزداد الاختلاف في طاقات الإلكترونات s و p ، وتقل احتمالية تهجينها.
تحدد مدارات الإلكترون المشاركة في تكوين الرابطة واتجاهها المكاني الشكل الهندسي للجزيئات.
الشكل الجزيئي الخطي. تتشكل المركبات ذات الشكل الجزيئي الخطي عن طريق التداخل:
1. مداريان s- (رابطة s - s): Н 2 ، Na 2 ، K 2 ، إلخ.
2. s - and p - المدارات (s - p bond): HC1 ، HBr ، إلخ.
3. مداريان p (رابطة p - p): F 2 ، C1 2 ، Br 2 ، إلخ.
s - s - p р - р
الشكل 4 - الجزيئات الخطية
يتكون الشكل الخطي للجزيئات أيضًا من ذرات بعض عناصر المجموعة الثانية مع ذرات الهيدروجين أو الهالوجين (BeH 2 ، BeG 2 ، ZnG 2). دعونا نفكر في تكوين جزيئات BeCl 2. تحتوي ذرة البريليوم في الحالة المثارة على إلكترونين غير متزاوجين (2s l و 2 p 1) ، لذلك يحدث التهجين sp ، حيث يتم تكوين مداري sp-hybrid ، يقعان بالنسبة لبعضهما البعض بزاوية 180 درجة (انظر المداري تهجين). عندما يتفاعل البريليوم مع الهالوجينات ، يتداخل مداريان هجين sp من ذرة البريليوم مع المدارات p لذرتي كلور ، مما ينتج عنه جزيء خطي ، الشكل. 5.
الشكل 5 - الجزيء الخطي BeCl 2
الشكل الثلاثي للجزيئات يحدث أثناء تكوين البورون وهاليدات الألومنيوم. تحتوي ذرة الروبوت المُثارة على ثلاثة إلكترونات غير مقترنة (2s 1 و 2p 2). عند تكوين روابط كيميائية ، يحدث تهجين sp 2 وتكوين ثلاثة sp 2 - مدارات هجينة تقع في نفس المستوى وتتجه إلى بعضها البعض عند بزاوية 120 درجة ، الشكل. 6.
(s + p + p) - ثلاثة sp 2 - هجين
المداري
الشكل 6 - sp 2 - تهجين مدارات التكافؤ (أ) و
جزيء مثلثي ВСl 3 (ب)
عندما يتفاعل البورون مع الكلور ، تتداخل ثلاث مدارات هجينة sp 2 من ذرة البورون مع المدارات p لثلاث ذرات كلور ، مما ينتج عنه شكل جزيء مثلث مسطح. زاوية الرابطة في جزيء ВСl 3 هي 120 درجة.
شكل جزيء رباعي السطوح نموذجي لمركبات المجموعة الرابعة من المجموعة الفرعية الرئيسية مع الهالوجينات ، الهيدروجين. لذلك ، تحتوي ذرة الكربون في الحالة المثارة على أربعة إلكترونات غير مقترنة (2s 1 و 2p 3) ، لذلك يحدث التهجين sp ، حيث يتم تشكيل أربعة مدارات هجينة ، تقع بزاوية 109.28 درجة لبعضها البعض ، الشكل. 7.
(s + p + p + p) - أربعة sp 3 - هجين
المداري
الشكل 7 - sp 3 - تهجين مدارات التكافؤ (أ) و
جزيء رباعي السطوح CH 4 (ب)
عندما تتداخل أربعة مدارات sp 3-hybrid من ذرة كربون ومدارات s لأربع ذرات هيدروجين ، يتشكل جزيء ميثان رباعي السطوح. زاوية الرابطة 109.28 درجة.
تعتبر الأشكال الهندسية المدروسة للجزيئات (خطية ، مثلثة ، رباعي السطوح) مثالية(حكم جيليسبي).
على عكس المركبات المذكورة أعلاه ، فإن جزيئات عناصر المجموعتين V و VI من المجموعات الفرعية الرئيسية لها أزواج وحيدة من الإلكترونات التكافؤ ، وبالتالي تصبح الزوايا بين الروابط أصغر مقارنة بالجزيئات المثالية.
الشكل الهرمي للجزيئات يحدث أثناء تكوين مركبات الهيدروجين لعناصر المجموعة الخامسة للمجموعة الفرعية الرئيسية. عندما يتم تكوين رابطة كيميائية ، على سبيل المثال ، في ذرة النيتروجين ، وكذلك في ذرة الكربون ، يحدث تهجين sp 3 ويتم تشكيل أربعة مدارات sp 3-hybrid ، والتي يتم توجيهها بزاوية 109.28 حول بعضها البعض . لكن على عكس ذرة الكربون في ذرة النيتروجين ، لا تشارك فقط مدارات إلكترون واحد في التهجين(2p 3) ، ولكن أيضًا ثنائي الإلكترون(2 ثانية 2). لذلك ، من أصل أربعة مدارات sp 3-hybrid ، ثلاثة منها بها إلكترون واحد لكل منها (مدار إلكترون واحد) ، تشكل هذه المدارات روابط مع ثلاث ذرات هيدروجين. لا يشارك المدار الرابع بزوج وحيد من الإلكترونات في تكوين رابطة. جزيء NH 3 له شكل هرم ، الشكل. ثمانية.
الشكل 8 - جزيء الأمونيا الهرمي
توجد ذرة نيتروجين في الجزء العلوي من الهرم ، وفي زوايا (مثلث) القاعدة توجد ذرات هيدروجين. زاوية الرابطة 107.3 درجة. يرجع انحراف الزاوية عن رباعي السطوح (109.28 درجة) إلى التنافر بين الزوج الوحيد من الإلكترونات في المدار الرابع الهجين sp 3 وأزواج الترابط في المدارات الثلاثة الأخرى ، أي. المدار الهجين sp 3 مع زوج وحيد من الإلكترونات يصد المدارات الثلاثة الأخرى للرابطة N - H في الاتجاه بعيدًا عن نفسه ، مما يقلل من الزاوية إلى 107.3 درجة.
وفقًا لقاعدة Gillespie: إذا كانت الذرة المركزية تنتمي إلى عناصر الفترة الثالثة أو الفترات اللاحقة ، وكانت الذرات الطرفية تنتمي إلى عناصر كهرسلبية أقل من الهالوجينات ، فإن تكوين الروابط يتم من خلال المدارات p النقية والرابطة تصبح الزوايا »90 درجة ، لذلك ، لم يتم ملاحظة التهجين المداري في جزيئات مركبات الهيدروجين لنظائر النيتروجين (P ، As ، Sb). على سبيل المثال ، يتضمن تكوين جزيء الفوسفين (PH 3) ثلاثة إلكترونات p غير مقترنة (3s 2 و 3p 3) ، تقع مدارات الإلكترون في ثلاثة اتجاهات متعامدة بشكل متبادل ، والإلكترونات s لثلاث ذرات هيدروجين. تقع الروابط على طول المحاور الثلاثة للمدارات p. الجزيئات الناتجة ، مثل جزيئات NH 3 ، لها شكل هرمي ، ولكن على عكس جزيء NH 3 ، فإن زاوية الرابطة في جزيء PH 3 هي 93.3 درجة ، وفي مركبات AsH 3 و SbH 3 ، على التوالي 91.8 و 91.3 درجة ، تين. 9 وعلامة التبويب. 4.
الشكل 9 - جزيء PH 3
سيحتل الزوج الوحيد من الإلكترونات مدارًا غير مرتبط.
الشكل الزاوي للجزيئات تشكل مركبات الهيدروجين لعناصر المجموعة السادسة للمجموعة الفرعية الرئيسية. تعتبر السمات المدروسة لتكوين الروابط في مركبات عناصر المجموعة الخامسة أيضًا من سمات مركبات الهيدروجين لعناصر المجموعة السادسة. لذلك ، في جزيء الماء ، تكون ذرة الأكسجين ، وكذلك ذرة النيتروجين ، في حالة sp 3 - التهجين. من بين المدارات الأربعة sp 3-hybrid ، يوجد اثنان لكل منهما إلكترون واحد ، وتشكل هذه المدارات روابط مع ذرتين من الهيدروجين.
المدارات الأخرى من الأربعة sp 3-hybrid تحتوي كل منها على زوج وحيد من الإلكترونات ولا تشارك في تكوين رابطة.
جزيء Н 2 له شكل زاوي ، وزاوية الرابطة 104.5 درجة. إن انحراف الزاوية عن زاوية رباعي السطوح يكون إلى حد أكبر بسبب التنافر من زوجين منفردان من الإلكترونات ، الشكل. عشرة.
الشكل 10 - جزيء الماء الزاوي
الشكل الزاوي للجزيئات هو H 2 S ، H 2 Se ، H 2 Te ، فقط في نظائر الأكسجين ، يتم تكوين الروابط في H 2 E المتصل من خلال مدارات p نقية(قاعدة Gillespie) ، لذا فإن زوايا الرابطة هي »90 درجة. لذلك ، في جزيئات H 2 S و H 2 Se و H 2 Te ، فإنها تساوي 92 على التوالي ؛ 91 ؛ 89.5 درجة.
الجدول 8 - جزيئات مركبات الهيدروجين لعناصر الفترة الثانية
تهجين س
يحدث التهجين sp ، على سبيل المثال ، أثناء تكوين هاليدات Be و Zn و Co و Hg (II). في حالة التكافؤ ، تحتوي جميع الهاليدات المعدنية على إلكترونات غير متزاوجة و s عند مستوى الطاقة المقابل. عندما يتشكل الجزيء ، فإن المدار s- وواحد p- يشكلان مداريان هجينان sp بزاوية 180 درجة.
تين. 3 sp المدارات الهجينة
تظهر البيانات التجريبية أن جميع هاليدات Be و Zn و Cd و Hg (II) خطية وأن كلا الرابطين لهما نفس الطول.
س 2 - التهجين
نتيجة لتهجين أحد المدارات s واثنين من المدارات p ، يتم تشكيل ثلاثة مدارات هجينة sp 2 -orbitals ، تقع في نفس المستوى بزاوية 120 درجة لبعضها البعض. هذا ، على سبيل المثال ، تكوين جزيء BF 3:
الشكل 4س 2 - التهجين
س 3 - التهجين
س 3 - التهجين هو سمة من سمات مركبات الكربون. نتيجة تهجين أحد المدارات s وثلاثة
المدارات p ، يتم تشكيل أربعة هجينة sp 3 -orbitals ، موجهة إلى رؤوس رباعي الوجوه بزاوية بين المدارات 109.5 o. يتجلى التهجين في التكافؤ الكامل لروابط ذرة الكربون مع الذرات الأخرى في المركبات ، على سبيل المثال ، في CH 4 ، CCl 4 ، C (CH 3) 4 ، إلخ.
الشكل 5س 3 - التهجين
إذا كانت جميع المدارات الهجينة مرتبطة بذرات واحدة ، فإن الروابط لا تختلف عن بعضها البعض. في حالات أخرى ، هناك انحرافات صغيرة عن زوايا الرابطة القياسية. على سبيل المثال ، في جزيء الماء H2O ، يكون الأكسجين sp 3-hybrid ، الموجود في وسط رباعي السطوح غير المنتظم ، حيث "تبدو" ذرتان هيدروجين وزوجان وحيدان من الإلكترونات (الشكل 2). يكون شكل الجزيء زاويًا عند النظر إليه من مراكز الذرات. زاوية الرابطة HOH هي 105 о ، وهي قريبة جدًا من القيمة النظرية البالغة 109 о.
الشكل 6 sp 3 - تهجين ذرات الأكسجين والنيتروجين في الجزيئات أ) H 2 O و b) NCl 3.
إذا لم يحدث التهجين ("محاذاة" روابط O-H) ، فإن زاوية رابطة HOH ستكون 90 درجة ، لأن ذرات الهيدروجين سيتم ربطها بمداري p متعامدين بشكل متبادل. في هذه الحالة ، من المحتمل أن يبدو عالمنا مختلفًا تمامًا.
تشرح نظرية التهجين هندسة جزيء الأمونيا. نتيجة لتهجين 2s وثلاثة مدارات نيتروجين 2p ، يتم تشكيل أربعة مدارات هجينة sp 3. تكوين الجزيء هو رباعي السطوح مشوه ، حيث تشارك ثلاثة مدارات هجينة في تكوين رابطة كيميائية ، والرابعة مع زوج من الإلكترونات لا تشارك. الزوايا بين روابط N-H لا تساوي 90 درجة كما هو الحال في الهرم ، لكنها لا تساوي 109.5 درجة ، المقابلة لرباعي السطوح.
الشكل 7س 3 - التهجين في جزيء الأمونيا
عندما تتفاعل الأمونيا مع أيون الهيدروجين ، نتيجة للتفاعل بين المتبرع والمتقبل ، يتشكل أيون أمونيوم ، يكون تكوينه رباعي السطوح.
يشرح التهجين أيضًا الاختلاف في الزاوية بين روابط O - H في جزيء الماء الزاوي. نتيجة لتهجين مدارات الأكسجين 2 و 2 p ، يتم تشكيل أربعة مدارات هجينة sp 3 ، يشارك اثنان منها فقط في تكوين رابطة كيميائية ، مما يؤدي إلى تشويه الزاوية المقابلة لرباعي الوجوه.
الشكل 8س 3 - التهجين في جزيء الماء
لا يمكن أن يشمل التهجين المدارات s و p فحسب ، بل يشمل أيضًا المدارات d و f.
مع تهجين sp 3 d 2 ، يتم تكوين 6 سحب مكافئة. لوحظ في مركبات مثل 4 ، 4-. في هذه الحالة ، يكون للجزيء تكوين ثماني السطوح.
تحميل ...