تعريـف التهجيــن
هو عملية خلط أو دمج ( تداخل ) اوربيتالات الذرة الواحدة المتقاربة مع بعضها في الطاقة لينتج عدد من الأوربيتالات المهجنة مساوية لعدد الأوربيتالات النقية التي دخلت في عملية التهجين
ملاحظات على التهجين
(1) تحدث عملية التهجين في اوربيتالات نفس الذرة بعد إثارة الإلكترونات
(2) يتم التهجين بين الأوربيتالات المتقاربة في الطاقة مع بعضها مثل:-( 2S,2P- 4S,4P - 3d,4P)
(3) يختلف شكل الأوربيتال المهجن عن شكل الأوربيتال النقي
(4) عدد الأوربيتالات المهجنة يساوى عدد الأوربيتالات النقية الداخلة في عملية التهجين
(5) يشتق أسم الأوربيتال المهجن من أسماء وعدد الأوربيتالات النقية الداخلة في عملية التهجين
(6) الأوربيتالات المهجنة تكون متكافئة ومتساوية في الطاقة
(7) قدرة الأوربيتالات المهجنة على التداخل اكبر من قدرة الأوربيتالات النقية
(8) الأوربيتالات المهجنة : عبارة عن إلكترونات مفرد يتباعد كل منها عن الآخر لأقصى درجة ممكنة لتقليل قوة التنافر
(9) قدرة الأوربيتالات المهجنة على التداخل أكبر من قدرة الأوربيتالات النقية لأن الأوربيتالات المهجنة أكثر بروزا من الأوربيتالات النقية.
عدد الأوربيتالات المهجنة يساوى عدد الأوربيتالات النقية الداخلة في عملية التهجين
(1) التهجين من النوع sp
(2) التهجين من النوع sp2
(3) التهجين من النوع sp3
قاعدة التنبؤ بنوع التهجين
- 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
نوع التهجين فى جزيء CH2Br2
- يحتوى جزئ CH2Br2على كربون واحدة وذرتين هيدروجين وذرتين بروم وتكون ذرة الكربون هي الذرة المركزية حسب الشكل التالي:
- ذرة الكربون لا تحتوى على أزواج حرة من الألكترونات
Steric number = عدد الذرات المرتبطة بالذرة المركزية (الكربون) + عدد الأزواج الحرة التى تمتلكها الذرة المركزية
Steric number = (2 + 2) + 0 = 4
وحسب قاعدة التنبؤ أعلاه يكون :
التهجين من النوع: Sp3 hypridization
الشكل الهندسي للجزئ: Tetrahedral
الزاوية بين الروابط = 109.5°
- وعلى ذلك بما أن التهجين من النوع sp3 فأن عدد الأوربتالات الذرية الداخلة فى عملية التهجين = 4 ( ثلاثة اوربتالات p + اوربتال s) ويكون عدد الأوربتالات ( الأفلاك ) المهجنة فى جزئ CH2Br2 يساوى 4 أوربتالات مهجنة.
قاعدة حساب عدد الأفلاك المهجنة
- يتم استخدام القاعدة التالية مباشرة لحساب عدد الأفلاك المهجنة فى جزئ ما
حيث
X = عدد الأفلاك المهجنة
VE = عدد الكترونات التكافؤ للذرة المركزية
MA = العدد الإجمالي للذرات / المجموعات أحادية التكافؤ المحيطة بالذرة المركزية.
C = شحنة الكاتيون إذا كان النوع المعطى كاتيون متعدد الذرات
a = شحنة الأنيون إذا كان النوع المعطى كاتيون متعدد الذرات
ملاحظات هامة :
MA = العدد الإجمالي للذرات / المجموعات أحادية التكافؤ فقط المحيطة بالذرة المركزية حيث تكون MA للذرات ثنائية التكافؤ = صفر
- غالباُ تكون الذرة المركزية هى أقل الذرات الموجودة في السالبية كهربية
يمكنك حساب عدد الافلاك المهجنة فى حالة جزئ CH2Br2 كالتالي:
X= ? , MA = 4 , VE =4 , c = 0 , a = 0
عدد الأفلاك المهجنة فى جزئ CH2Br2 يساوى(4) أوربتالات مهجنة