Question

ما نوع التهجين في أيون الهيدرونيوم ⁺H₃O ؟

Answer 1

التهجين فى أيون الهيدرونيوم

- أيون الهيدرونيوم يتكون من ثلاث ذرات هيدروجين وذرة واحدة أكسجين ويتكون من الماء بالطريقة التالية:

- يمكن معرفة نوع التهجين لأى مركب أو أيون 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

فى حالة أيون الهيرونيوم ⁺H₃O يكون عدد الذرات المرتبطة الأكسجين = 3 ذرات هيدروجين ، وعدد الازواج الحرة التى تحتوى عليها ذرة الأكسجين زوج واحد فقط ويكون:

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

Steric number = 3 +1 = 4 

وعلى ذلك يكون التهجين من النوع Sp³ والشكل الهندسي الألكتروني هو Tetrahedral وبما أن الأوربتال العلوى يحتوى على ألكترونين ولا يحتوى على ذرات فأن الشكل الهندسي للجزئ هو Trigonal pyramidal

Elertroic geometry : Tetraderal

Molecular geometry : Trigonal pyramidal

- الزواية بين الروابط bond angle تساوي 113^o 

- زوج الالكترونات الحر الموجود على ذرة الأكسجين يكون كثافة الكترونية عالية حوله فيزداد التنافر بينه وبين أزواح الروابط O-H ويجبرهم على الاقتراب من بعضهم لتكوين شكل رباعي السطوح.

- ونظراً للسالبية الكهربية العالية للأكسجين فأن زوج الألكترونات الحر يقضى معظم وقته بالقرب من الأكسجين فتكون الزاوية 113^o بدلاً من 109.5^o

Answer 2

Steric no. =3 +1 = 4
التهجين sp3