انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

اللاعضوية اول ف2-6

الكلية كلية العلوم للبنات     القسم قسم الكيمياء     المرحلة 1
أستاذ المادة محمد حامد سعيد الدهيمي       25/03/2018 17:28:25
الكيمياء اللاعضوية
المرحلة الأولى / الفصل الثاني
المحاضرة السادسة 2017/ 2018 د. محمد حامد سعيد
الاصرة التساهمية التناسقية :-
هي نوع من أنواع الاواصر التساهمية تتكون نتيجة مُساهمة ذرة واحدة بزوج من الإلكترونات الحرة وثانية تَلزمُها هذه الإلكترونات للوصول إلى حالة الإستقرار؛ تُسمى الذرة التي تقدم زوجًا من الإلكترونات بالذرة المانحة، والذرة الأخرى تسمى بالذرة المُستقبِلة وهي التي تقدم مدارًا ( اوربتالا) فارغًا, وتنشأ هذه الاصرة بين الذرات لتكوين جزيئات، أو بين ذرة في جزيء وأيون، أو بين ذرة في جزيء وذرة في جزيء آخر.
تُعرف أيضًا بالاصرة التساهمية التناسقية، الرابطة ثُنائية القطبية. هذه الاصرة لا تختلف في خصائصها عن الاصرة التساهمية القطبية واختلاف اسمها لمجرد التعبير عن الالكترونات التى تأتي من الذرة ذات الزوج الاحادى. دائما يتم الاشارة الى الاصرة التناسقية بسهم ? يتجه من الذرة المانحة الى الذرة المستقبلة
أمثلة-: أيون الأمونيوم NH4+ حيث توجد في ذرة النيتروجين في الأمونيا زوج حر من الإلكترونات ويوجد في أيون الهيدروجين الموجب (البروتون) أوربيتال (مدار فارغ) فينتقل زوج الإلكترونات للأوربيتال الفارغ. وتعتبر الاصرة التناسقية نوعًا خاصًا من الاصرة التساهمية ولكن يختلفان في مصدر زوج الإلكترونات المكون للاصرة.

كلوريد الألومنيوم AlCl3
يحتوى هذا المركب على اصرة تناسقية الترابط بين الجزيئين هو اصرة تناسقية باستخدام الازواج الوحيدة ( غير المشتركة في التاصر ) من الالكترونات على ذرات الكلور؛ كل ذرة كلور تحتوى على 3 ازواج وحيدة حرة ولكن تظهر منها اثنان فقط علي الرسم والصرة الثالثة اصرة تناسقية.


التفاعل بين الأمونيا وفلوريد البورون BF 3
اذا تاملنا تفاعل NH3 و BF3

NH3 + BF3 NH3BF3
يوجد زوج الكترونات حر علي النتيروجين (الذرة المانحة ) في جزئ الامونيا يمكنه عمل اصرة تناسقية مع فلوريد البورون فالبورون (الذرة المستقبلة ) يستطيع ان يُكَوْن اصرة مع 4 أزواج لكنه فى الواقع مُكون من 3 ازواج فقط مع الفلور، إذنً هناك اوربتيال فارغ يستطيع من خلاله عمل اصرة تناسقية مع الامونيا , نجد انه تنشاء بين ذرة البورون ( التي يحتوي غلافها الخارجي على ثلاث الكترونات فقط ) وبين ذرة النتروجين اصرة تختلف عن الاواصر التساهمية الاعتيادية , فتقوم ذرة النتروجين بمنح المزدوج الالكتروني بينما تقوم ذرة البورون باستقبال هذا المزدوج كما يلي




حيث تشحن ذرة النتروجين التي تفقد الكتروناتها بشحنة موجبة بينما تشحن ذرة البورون التي تستقبل هذه الالكترونات بشحنة سالبة .



مثال اخر جزيئة الماء حيث هناك تفسيران لتشكل جزية الماء الأول تتشكل من اتحاد ذرة اوكسجين بذرتي هيدروجين الثاني تتشكل من ارتباط ايون (O2-) بأيون 2H1+


H+ + O2- + H+

ففي المعادلة الأولى تتكون آصرتان تساهميتان عاديتان بينما في المعادلة الثانية تتكون الاصرة نتيجة ارتباط بروتون يمتلك اوربتال ذري فارع مع اوربتال ذرة الاوكسجين الذي يحتوي على زوجا الكترونيا .
كما ويمكن لجزيئة الماء مثلا ان تضم اليها بروتونا (H+) بحيث نحصل على ايون H3O+ الهيدرونيوم فذرة الاوكسجين في جزيئة الماء تحتوي زوجين الكترونيين غير مرتبطين تستعمل احدهما في ربط البروتون الذي يقدم اوربتال ذري فارغ وتتكون اصرة تساهمية ثالثة لا تختلف في شيء عن الآصرتين الآخرتين في جزيئة الماء سوى ان الالكترونين المؤلفين لها قد قدما من قبل ذرة واحدة ( هي الاوكسجين ) وتأكيدا لهذا الاختلاف في المنشأ فقط تسمى الاواصر الثلاثة بالأواصر التساهمية التناسقية كما هو الحال في المعادلات السابقة
يسمى العدد الذي يبين عدد الايونات المرتبطة بالأيون المركزي المكون للمركب التناسقي بالعدد التناسقي وتتوقف قيمة هذا العدد على تكافؤ الايون المركزي ويزداد كلما ازدادت شحنة الأخير , كما ترتبط قيمته بطبيعة الايون والنسبة بين نصف القطر للايون المركزي والايونات المحيطة به .



يكون الاوكسجين في ايون الهيدرونيوم H3O+ هذا ثلاثي التكافؤ وذلك لتشكيله ثلاث أواصر تساهمية تناسقية .
مثال اخر :- في تفاعل الامونيا مع كلوريد الهيدروجين لإنتاج ملح كلوريد الأمونيوم تتكون اصرة تناسقية بين ذرة النيتروجين في الامونيا وذرة الهيدروجين في كلوريد الهيدروجين




فالاصرة التناسقية تتكون بين ( ذرة مانحة ) تتكون عليها شحنة موجبة و ( ذرة مستقبلة ) تتكون عليها شحنة سالبة. وحقيقة ما حدث في التفاعل السابق هو ارتباط جزيء الامونيا بالبروتون ليتكون أيون الأمونيوم

مثال : عند إذابة غاز كلوريد الهيدروجين في الماء لتكوين حمض الكلور تتكون رابطة تناسقية بين ذرة الأكسجين في الماء وذرة الهيدروجين في كلوريد الهيدروجين .





وهنا تكون ذرة الأكسجين هي الذرة المانحة وذرة الهيدروجين الذرة المستقبلة .

توجد أصرة تناسقية في جسم الانسان في الهيموجلوبين حيث تتكون اصرة تناسقية بين ذرة الحديد المركزية مع ذرات النيتروجين المجاورة في الحامض الامينى (monodentate ligand) من بروتين الهيموجلوبين . توجد أيضا أواصر تناسقية فى النبات في الكلوروفيل الاخضرحيث يتم استبدال ذرة الحديد في جزئ الهيموجلوبين في جسم الإنسان بـذرة ماغنسيوم وتتكون اصرة تناسقية بين الماغنسيوم وذرات النيتروجين المجاورة.
الاصرة الهيدروجينية :- Hydrogen Bond
تتكون الاصرة الهيدروجينية عندما ترتبط ذرة هيدروجين من جزيئة مع ذرة ذات سالبية كهربائية عالية من جزيئة أخرى وبذلك ترتبط الجزيئتان باصرة هيدروجينية
ولتكوين الاصرة الهيدروجينية يجب ان يتحقق شرطان
1- ان تكون ذرة الهيدروجين ( في الجزيئة الأولى ) مرتبطة بذرة ذات سالبية كهربائية عالية في نفس الجزيئة
2- ان يتحتوي الجزيئة الثانية على ذرة ( ذات سالبية كهربائية عالية ) تمتلك زوج من الالكترونات حر
اذا عندما ترتبط ذرة هيدروجين مع ذرة أخرى عالية السالبية ( N,O,F ) فإن ذرة الهيدروجين يصبح عليها شحنة جزيئيه موجبة و بالتالي سوف تنجذب إلى الإلكترونات القريبة منها مما يؤدي إلى تكون اصرة هيدروجينية . و عليه نجد بأن درجات غليان HF, NH3, H2O عالية جدا مقارنة مع المركبات الشبيهة لها مثل HCl و H2S و PH3 حيث الاصرة التي فيما بينها هي اصرة قطبية عادية . و يمكن تفسير قوة الاصرة الهيدروجينية بالنسبة الى قوة الاصرة القطبية العادية كما يلي :
1 – الفرق الكبير في السالبية الكهربائية بين الهيدروجين (2.1) و الفلور( 4.0) أو الأكسجين( 3.5 ) أوالنيتروجين ( 3.0 ) يعمل على ابتعاد إلكترونات الاصرة عن ذرة الهيدروجين مما يجعل ذرة الهيدروجين تتصرف و كأنها بروتون في تجاذبها إلى الجزيء المجاور لها و لذا تكون الاصرة الهيدروجينية أكبر ما يمكن في HF حيث الفرق في السالبية الكهربائية أكبر و أقل ما يمكن في NH3 حيث الفرق في السالبية الكهربائية أقل .
2 – نتيجة لصغر حجم ذرة الهيدروجين يمكن لزوج الإلكترون الحر ( اللارابط ) في ذرة الفلور أو الأكسجين أو النيتروجين في جزيء ما أن يقترب جدا من ذرة الهيدروجين في جزيء آخر .
و يجب ملاحظة ان الاصرة الهيدروجينية لا تحدث إلا مع هذه العناصر الثلاثة الفلور و الأكسجين و النيتروجين التي يكون فيها نصف قطر الذرة صغيرا و لذلك نلاحظ أن الكلور و الكبريت اللذان لهما السالبية الكهربائية مقاربة جدا للنيتروجين لا يكونان اصرة هيدروجينية في المركبات المحتوية على الهيدروجين مثل HCl و H2S و يرجع السبب في ذلك إلى كبر ذرات الكلور و الكبريت .
الاصرة الهيدروجينية (اصرة ضعيفة (وجدنا أنها أطول من الاصرة التساهمية وهي تزول بالتسخين, وتمثل هذه الاصرة بشكل خط منقط

مثال : الاصرة الهيدروجينية في الماء




تؤثر الاواصر الهيدروجينية على الخواص الطبيعية للمادة ، فدرجات غليان وانصهار المواد المحتوية على اصرة هيدروجينية أعلى من درجات غليان وانصهار مثيلاتها من المواد ويبرز هذا الأثر بشكلٍ واضح في خواص الماء ،فللماء صفات خاصة ترجع إلى الاصرة الهيدروجينية المميزة التي تربط بين جزيئاته ، فدرجة غليان الماء ( 100 درجة م ) مرتفعة جداً إذا ما قورنت بدرجات غليان مركبات عناصر المجموعة السادسة مع الهيدروجين بالرغم من أن الوزن الجزيء للماء أقل من الوزن الجزيء لهذه المركبات

كما أن الاصرة الهيدروجينية التي تربط بين جزيئات الماء تأثير مباشر في القيمة العليا للكثافة التي يتخذها الماء والتي تساوي 1 جم / سم مكعب عند 4 درجة مئوي بينما تكون كثافة الماء أقل من ( 1جم/سم مكعب ) عند أعلى وأقل من ( 4 درجة م ) وهذا ما يجعل الجليد يطفوا على سطح التجمعات المائية عند تجمد الماء وأيضاً ترجع خاصية التوتر السطحي المميزة في الماء إلى ارتباط جزيئات الماء بروابط هيدروجينية.



الاواصر الفلزية :- METALLIC BONDING
جميع الفلزات ( ماعدا الزئبق ) توجد في الحالة العنصرية في الحالة الصلبة ولعل سبب ذلك هو تلك الاواصر القوية التي تربط بين ذرات الفلز ( المعدن ) فيمكن النظر إلى الفلز في الحالة الصلبة كبحرٍ من الشحنات الموجبة ( الأنوية ) تتحرك بينها الالكترونات بحرية وتنتقل من ذرة إلى أخرى. وترجع الكثير من خصائص الفلزات الطبيعية إلى طبيعة هذه الرابطة فالتوصيل الكهربي والتوصيل الحراري للفلزات سببه هو حركة الالكترونات الحرة بين الذرات

اذا تامانا الجدول الدوري نجد ان المعادن تؤلف 80% من العناصر وتؤلف العناصر الانتقالية النسبة الأكبر من هذه النسبة ومن اهم صفاتها
1- المعادن الموصلة للحرارة والكهربائية من الدرجة الأولى حيث يتم نقل التيار الكهربائي بواسطة الالكترونات المتجانسة ( لايفهم من ذلك بان الالكترونات تنتقل ) انما يتقبل المعدن الكترونات ويطرحها من الطرف الثاني كما في المثال يملاء أنبوب بكرات متساوية الحجم , بعد ذلك اذا اردنا ادخال كرة جديدة مماثلة من احد اطراف الانبوب المملئ بالكرات لابد من خروج كرة من الطرف الاخر وهكذا تنقل المعادن التيار الكهربائي تقل توصيلية المعدن للكهربائية بازدياد درجة الحرارة .
2- المعادن كلها اجسام صلبة بلورية عدا الزئبق تترتب الذرات على شكل شبكية بلورية بحيث تلامس كل كرة ذرة اما ثماني ذرات او اثنى عشر ذرة وبذلك تكون كثافة المعدن عالية , للمعادن ثلاث بنى رئيسية هي
أ‌- بنية المكعب المتمركز الوجوة المتراصة , مثل النحاس
ب‌- البنية المكعبة المتمركزة الجسم مثل المعادن القلوية
ت‌- البنية المسدسة المتراصة


-ت- - ب- -أ -
3- معظم المعادن قابلة للطرق والسحب وغيرقابلة للانضغاط وهي بشكل عام متينة تقاوم الشد والكسر
طبيعة الاواصر الفلزية او المعدنية :-
في البداية لكي تتكون الاصرة الفلزية لابد من الغاء احتمالات تكون باقي الاواصر . حيث اذا اخذنا الاصرة الايونية لوجدنا انه لايمكن ان ترتبط الذرات المعدنية باواصر ايونية ناتجة عن اتحاد ايونين متعاكسين الشحنة لان ذرات المعادن كلها متساوية ومتماثلة بالإضافة الى التوصيلية الكهربائية التي تتمتع بها الفلزات ( المعادن ) بخلاف المركبات الايونية التي لاتنقل التيار الكهربائي في الحالة الصلبة ولايمكن ان تتكون الاواصر التساهمية لانه لايوجد الكترونات كافية في الغلاف الخارجي لذرة أي معدن كي ترتبط بصورة تساهمية مع ثمانية ذرات متجاورة على الأقل
هناك عدة نظريات حول الاواصر الفلزية ( المعدنية ) اقرب هذه النظريات الى الواقع نظرية بولينج التي تفترض تكون اصرة تساهمية بين كل ذرتين متجاورتين في الفلز ففلز البوتاسيوم الصلب ينتظم في بنية بلورية مكعبة متمركزة الجسم وتبعا لذلك فانة يوجد اربع ذرات متلامسة في الزوايا الأربعة السفلية في المكعب وتلامس كذلك اربع ذرات في الزوايا الأربعة العلوية فالذرة المركزية تلامس ثمانية ذرات في الوجهين العلوي والسفلي .

وتبعا لنظرية بولينج تكون اصرة تساهمية بين الذرة البوتاسيوم الموجودة في المركز واحدى الذرات الأخرى الثمانية المجاورة حيث يتشكل زوج الكتروني بين ذرة مركزية وذرة مجاورة بحيث يربطها جميعا وبوقت واحد فالذرة المركزية ترتبط بالكترونها الوحيد مع ثماني ذرات بان واحد وذلك فهي تقدم ثمان الكترونات لكل ذرة للارتباط. نستنتج من ذلك بان الفلز عبارة عن شبكة من الايونات الموجبة مغمور في بحر من الالكترونات يربط تلك الايونات ببعضها البعض ان البحر الالكتروني ناتج عن تجوال الالكترونات جول الذرات المركزية وبتالي ان هذه الالكترونات لم تعد ملك ذرة معينة انما تعود الى شبكة الفلز باجمعها .
تعود متانة المعدن الى قوة الارتباط وعدد الالكترونات التكافؤية المستعملة بين الاواصر الفلزية ففي الفلزات القلوية تقدم كل ذرة الكترونا واحد للارتباط ولذا فهي اقل متانة من الفلزات الأخرى ويمكن قطعها بسهولة بالسكين ففي الفلزات القلوية الترابية تقدم كل ذرة الكترونين للارتباط ولذا يزداد الفلز متانه وقساوة وهكذا

للمزيد افتح الملف المرفق

المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .