كيف أعرف التهجين في أي مركب بسهولة؟

Question

كيف أعرف التهجين  في أي مركب؟

قواعد التنبؤ بنوع التهجين؟

Answer 1

التهجين

عملية خلط أو اندماج أو اتحاد بين مدارين أو أكثر للإلكترونات في نفس الذرة مختلفين. ويكونان متقاربين في الطاقة لتنتج مدارات مهجنة جديدة متكافئة>

الطريقة الأولى لمعرفة نوع التهجين لأى مركب 

(1) نحدد الشكل الهندسي للمركب

- لمعرفة الأشكال الهندسية للمركبات يجب أتباع قاعدة AX_nE_m 

حيث A : الذرة المركزية

X : الذرة المرتبطة بالذرة المركزية (الليجاند).

E : زوج الألكترونات الحر Lone Pair

n , m : هي أعداد حيث (n) : عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية ، (m): عدد أزواج الألكترونات الحرة.

ثم أستخدم الجدوال الآتية لتحديد الشكل الهندسي : AXE Method

(2) ثم أتبع القواعد التالية: 

اولاً: تهجين الذرات المركزية

(1) تهجين Sp³

- يتكون بتداخل 3 أفلاك P مع فلك S. ويتكون إذا كان شكل المركب هرم رباعي Tetrahedral  أو هرم ثلاثي Trigonal pyramidal  أو منحني Bent.

- أمثلة على كل نوع: الهرم الرباعي CH₄ - الهرم الثلاثي NH₃ - المنحني H₂O.
(2) تهجين Sp²

- يتكون بتداخل فلكي P مع فلك S ، ويتكون إذا كان شكل المركب مثلث مسطح Trigonal planar

- أمثلة على هذا النوع: BF₃.

(3) تهجين SP:

- يتكون بتداخل فلك P مع فلك S ، ويتكون إذا كان شكل المركب خطي Linear.

- أمثلة على هذا النوع CO₂.

(4) تهجين dSp³:

- يتكون بتداخل فلك d مع 3 أفلاك P مع فلك S.

- يحدث هذا النوع إذا كان شكل المركب هرمين ثلاثيين"Trigonal Bipyramid".

- أمثلة على هذا النوع PCl₅.

(5) تهجين d²Sp³:

- يتكون بتداخل فلكي d مع فلك S مع 3 أفلاك P.

- يحدث هذا النوع إذا كان شكل المركب ثمانى الأوجه"Octahedral".

- أمثلة على هذا النوع: PCl₆.

ثانياً: تهجين الذرات الطرفية

-إذا كانت الذرة لا تصنع أي رابطة باي فإن تهجينها هو Sp³.

-إذا كانت الذرة تصنع رابطة باي فإن تهجينها هو Sp².

-إذا كانت الذرة تصنع رابطتين باي فإن تهجينها Sp.

ثالثاً: تهجين الجزيئات

-إذا كان الجزيء لا يوجد فيه أي رابطة باي فإن التهجين فيه Sp³ ، مثال: Cl₂

-إذا كان الجزيء يوجد فيه رابطة باي فإن التهجين فيه Sp² ، مثال:O₂

-إذا كان الحزيء يوجد فيه رابطتي باي فإن التهجين فيه Sp ، مثال:N₂

الطريقة الثانية لمعرفة نوع التهجين لأى مركب 

- يمكن معرفة نوع التهجين عن طريق حساب Steric number

- Steric number = عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية + عدد الأزواج الحرة التى تمتلكها الذرة المركزية

- فإذا كان :

  Steric number = 2 → Linear → Sp hypridization

  Steric number = 3 → Trigonal planar → Sp² hypridization

  Steric number = 4 → Tetrahedral → Sp³ hypridization

  Steric number = 5 → Trigonal bipyramidal → dSp³ hypridization

  Steric number = 6 →  Octahedral → d²Sp³ hypridization

وفى حالة وجود ازواج من الألكترونات الحرة :