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

ماجستير 2

الكلية كلية العلوم للبنات     القسم قسم الكيمياء     المرحلة 7
أستاذ المادة محمد حامد سعيد الدهيمي       19/01/2020 18:26:01
الكيمياء اللاعضوية
ماجستير / الفصل الدراسي الاول
المحاضرة الثانية 2019/ 2020 د. محمد حامد سعيد
نظرية تنافر زوج إلكترونات غلاف التكافؤ
Valence Shell Electron –Pair Repulsion Theory (VSEPR)
ان احد اهم الاهداف الاساسية للنظريات التي تفسر التاصر في الجزيئات الكيميائية هو التنبؤ بالتركيب الجزيئي والنظريات البسيطة للغاية في مفهومها والتي أحرزت نجاحا ملحوظا في مقدرتها على التنبؤ الصحيح بالهندسة الجزيئية هي النظرية المعروفة بنظرية تنافر زوج الكترونات في غلاف التكافؤ (VSEPR) فعند تطبيق هذه النظرية ليس من الضروري استخدام فكرة الأفلاك الذرية اطلاقاً. وسترى أن بدلا من ذلك، اذا أمكن رسم تركيب نقاط الإلكترونات بجزيء يمكن التنبؤ بالشكل العام.
تقترح نظرية تنافر زوج الكترونات غلاف التكافؤ أن الترتيب الهندسي للذ رات ، أو مجموعات الذرات حول ذرة مركزية نستعمل لها الاصطلاح العام المتصلة أو المرتبطة Ligand حول ذرة مركزية ما انما يتعيّن فقط بالتنافرات بين أزواج الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ للذرة المركزية. مثلا في جزيئة BeCl2 الذي يكون تركيب نقاط الإلكترونات لف كما يلي

حيث تدل العلامة (X) على الكترونات البريليوم , بينما تمثل النقاط (*) الكترونات الكلور وكما هو واضح فإن هذا الجزيء يُخالف قاعدة الثمانية، وأنه يوجد زوجان فقط من الإلكترونات حول الذرة المركزية. يُرتِّب هذان الزوجان من الإلكترونات نفسيهما ليكون كل منهما أبعد ما يكون عن الزوج الآخر، بحيث يكون التنافر بينهما عند حدّه الأدنى. وعندما يوجد زوجان من الإلكترونات في غلاف التكافؤ يحدث الحد الأدنى من التنافر عندما تقع أزواج الإلكترونات على جانبين متعاكسين من النواة ، وبذلك يكون لدينا التركيب .

في جزيئة BeCl2 تتصل الليكاندات ligands (ذرتي الكلور( بذرة البريليروم بالمشاركة في هذين الزوجين من الإلكترونات. وهذا يعني أن الجزيء يجب أن يكون خطيا . وهذا ، في الواقع، هو شكل جزيء BeCl2في المظهر الغازي

نستطيع ان نطبق هذا المفهوم على الجزيئات التي تتضمن اصرة ثنائية او ثلاثية , فمثلا جزيئة ثاني اوكسيد الكاربون CO2 تمتلك التركيب التالي

حيث توجد الاواصرمزدوجة بين كل من الكربون والأوكسجين، فيجب أن يتحدد موقع كل من زوجي الإلكترونات في الاواصر المزدوجة في نفس المنطقة في غلاف تكافؤ الذرة، والا لن تكون هذه الاواصر مزدوجة. لذلك سيكون تأثير مجموعة من أربعة الكترونات في اواصر مزدوجة على تحديد هندسة الجزيئات هو نفرس تأثير مجموعة من الكترونين في اواصر مفردة. وبذلك تكون لدينا في حالة ثاني أوكسيد الكربون مجموعتان من أربعة الكترونات في غلاف تكافؤ الكربون . وستضع هذه المجموعات من الإلكترونات نفسها على جانبين متعاكسين من نواة ذرة الكربون بحيث تصل التنافرات بين تلك المجموعات من الإلكترونات الى الحد الأدنى.

وكما سبق فإن الليكاندات )ذرتا الأوكسجين في هذه الحالة( تنجذب نحو الذرة المركزية خلال أزواج الإلكترونات هذه، ومرة أخرى نحصل على تركيب خطِّي :

وعندما يوجد اكثر من زوجيين اثنين من الالكترونات ( عدة ازواج ) في غلاف التكافؤ فسوف نجد اشكالا هندسية اخرى كما موضح في الجدول التالي

مثال اخر الجزيئات التي تحتوي على ثلاث ازواج من الالكترونات في غلاف التكافؤ Three groups of electrons in the valence shell جزيئة ثلاثي كلوريد البورون BCl3 يكون التركيب النقطي لها كما يلي

وبذلك توجد ثلاث ازواج من الالكترونات حول ذرة البورون وبذلك فئننا نتوقع ان وجد ذرات الكلور الثلاثة حول ذرة البورون عند اركان مثلث متساوي الاضلاع مستوي وهو نفس التركيب الذي وجد عمليا لهذه الجزيئة وهناك امثلة اخرى على هذا النوع من الجزيئات مثلا جزيئة SO2 وغيرها لذا يمكننا القول بشكل عام انه عند وجود ثلاث ازواج حول الذرة المركزية بغض النظر عن كونها ازواج تاصرية او غير تاصرية فانها تترتب في اركان مثلث فاذا كانت جميع الازواج الالكترونية تاصرية يكون لدينا جزيئة يمكن ان نرمز لها AX3 , حيث A الذرة المركزية و X الذرات المتصلة ( الليكاندات ) اما اذا كان لدينا زوجان من الالكترونات تاصرية وزوج واحد غير تاصري فيتكون لدينا جزيئة نرمز لها AX2E حيث يمثل E الزوج الالكتروني الغير تاصري بحيث تكون الجزيئة غير خطية بسبب تاثير هذا الزوج غير التاصري ويمثل الجدول التالي الاشكال المقترحة للجزيئات التي تحتوي على ثلاث ازواج

وبذلك يتضح تأثير عدد الازواج الالكترونية ( تاصرية وغير تاصرية ) على شكل الجزيئة لذا مطلوب متابعة اشكال الجزيئات في حال وجود اربع وخمس وست ازواج الكترونية حول الذرة المركزية والجدول التالي يلخص هذه الاشكال


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 .