محاكاة أشكال الجزيئات — كيمياء 2-1
الثاني الثانوي الفصل الدراسي الأول الدرس 4-4 الكتاب ص 140–143 محاكاة ظاهرة
جرّب بنفسك قوانين درس «أشكال الجزيئات» من كتاب كيمياء 2-1: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.
شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك
المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.
أنشئ حساب طالب مجاني لديك حساب؟ سجّل الدخول ✓ مجاني بالكامل · أنت معلم؟ حساب معلمأهداف الدرس
- تلخّص مفهوم نموذج التنافر بين أزواج إلكترونات التكافؤ VSEPR.
- تتوقّع الشكل وزاوية الرابطة في الجزيء.
- تعرّف التهجين.
القوانين والعلاقات
نموذج VSEPR: تترتب أزواج الإلكترونات الرابطة وغير الرابطة حول الذرة المركزية بحيث يقل التنافر بينها إلى أقصى درجة ممكنةأبعد مسافة ⇐ أقل تنافر
العدد الكلي لأزواج الإلكترونات حول الذرة المركزية (الجدول 4-6)الأزواج المشتركة + الأزواج غير الرابطة
عدد أزواج إلكترونات التكافؤ (المثال 4-7)عدد إلكترونات التكافؤ ÷ 2
عدد المستويات المهجنة الناتجة = عدد المستويات المتداخلة = العدد الكلي لأزواج الإلكتروناتs + p → sp · s + 2p → sp² · s + 3p → sp³
الزوج غير الرابط يأخذ حيزًا أكبر فيضغط زوايا الروابط بين الذرات109.5° > 107.3° > 104.5°
المفاهيم الرئيسة
- يحدّد شكل الجزيء الكثير من خواصه الفيزيائية والكيميائية، وتحدد الكثافة الإلكترونية الناتجة عن تداخل مستويات الإلكترونات المشتركة معًا شكل الجزيء.
- ينص نموذج VSEPR على أن أزواج الإلكترونات يتنافر بعضها مع بعض، وتحدد شكل الجزيء وزوايا الترابط فيه. وتشبه أزواج الإلكترونات بالونات متماثلة مربوطة معًا تأخذ شكلًا يقلل التصادم بينها (الشكل 4-18).
- زاوية الرابطة: الزاوية بين ذرتين جانبيتين والذرة المركزية. وتؤثر أزواج الإلكترونات غير الرابطة في شكل الجزيء؛ إذ تحتل حيزًا أكبر قليلًا من الإلكترونات المشتركة فتضغط زوايا الروابط.
- التهجين: تختلط المستويات الفرعية لتكوّن مستويات مهجنة متماثلة، ويكون عدد المستويات المهجنة مساويًا لمجموع أعداد أزواج الإلكترونات. ففي CH₄ يتكوّن المستوى المهجن sp³ من المستوى s وثلاثة مستويات p (الشكل 4-19).
- تحتل إلكترونات رابطة سيجما فقط مستويات مهجنة، أما مستويات p غير المهجنة فتكوّن روابط باي؛ والرابطة الأحادية أو الثنائية أو الثلاثية تحتل مستوى مهجنًا واحدًا، لذا يكون المستوى المهجن في CO₂ من نوع sp.
- يفسّر التهجين أشكال الجزيئات المعروفة من خلال مستويات التهجين المتكافئة.
مثال محلول
مثال 4-7 (من الكتاب): ما شكل الجزيء؟ثلاثي هيدريد الفوسفور غاز عديم اللون ينتج عن تعفن المواد العضوية، ومنها السمك. ما شكل جزيء ثلاثي هيدريد الفوسفور PH3؟ حدّد مقدار زاوية الرابطة والمستويات المهجنة فيه.
- تحليل المسألة
- للجزيء 3 ذرات هيدروجين جانبية متصلة بذرة فوسفور مركزية.
- إلكترونات التكافؤ
- 1 atom P × 5 + 3 atom H × 1 = 8 إلكترونات تكافؤ.
- عدد الأزواج
- 8 ÷ 2 = 4 أزواج.
- تركيب لويس
- كل زوج من الإلكترونات بين ذرة هيدروجين وذرة الفوسفور المركزية رابطة، ويبقى زوج غير رابط على ذرة الفوسفور.
- الشكل
- مثلث هرمي، زاوية الرابطة 107° (107.3° في الجدول 4-6)، والتهجين sp³.
- تقويم الجواب
- كل أزواج الإلكترونات مستخدمة، ولكل ذرة التوزيع الإلكتروني المستقر.
داخل المحاكاة
- التهيئة والتنبؤ بعد التسجيل
- المحاكاة التفاعلية بعد التسجيل
- المهام الاستقصائية بعد التسجيل
- مثالان محلولان آخران بعد التسجيل
- التقويم الختامي بعد التسجيل
- الملخص والواجب المنزلي بعد التسجيل
- وضع العرض للمعلم بعد التسجيل
