Question

ما هو نوع التهجين فى جزئ النيتروجين؟

Answer 1

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 جزي النيتروجين N₂

- يحتوى جزئ النيتروجين على ذرتين من النيتروجين ترتبطان معاُ بثلاث روابط تساهمية وتحتوى كلاً منهما على زوج  من الألكترونات الحرة 

- لذلك يمكن اعتبار أحد الذرتين هى الذرة المركزية والأخري هى ذرة مرتبطة بالذرة المركزية ويكون:

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

Steric number = 1 + 1 = 2 

وحسب قاعدة التنبؤ أعلاه يكون :

التهجين من النوع: Sp 

الشكل الهندسي للجزئ: خطي Linear 

 الزاوية بين الروابط = 180^o

شرح التهجين فى جزي النيتروجين N₂

- الشكل التالي يوضح توزيع الألكترونات فى الاوربتالات الذرية و الأوربتالات المهجنة لأحدى ذرات النيتروجين

- داخل احدى ذرات النيتروجين يتداخل الكترون من الاوربتال الذري (2s) مع إلكترون من الاوربتال الذري (2p_x) ويتكون الاوربتال المهجن (sp) ويظل هناك إلكترونين مفردين فى الأوربتالات الذرية 2p_y , 2p_z ويحدث نفس الشئ فى ذرة النيتروجين الأخرى.

- يتداخل بالرأس الأوربتال المهجن (sp) من أحدى ذرات النيتروجين مع الأوربتال المهجن (sp) من ذرة النيتروجين الأخري ويتكون رابطة سيجما.

- يتداخل بالجنب الأوربتال الذري (2p_y) من أحدى ذرات النيتروجين مع الأوربتال الذري (2p_y) من ذرة النيتروجين الأخري ويتكون رابطة باي.

- يتداخل بالجنب الأوربتال الذري (2pz) من أحدى ذرات النيتروجين مع الأوربتال الذري (2p_z) من ذرة النيتروجين الأخري ويتكون رابطة باي.

أى أن: 

sp + sp → (σ) Sigma bond

2p_y + 2p_y → (π) Pi bond 

2p_z + 2p_z → (π) Pi bond

وتتكون داخل جزئ النيتروجين ثلاث روابط. رابطة واحدة من النوع سيجما ورابطتين من النوع باي

شرح الترابط فى جزئ النيتروجين

فى الشكل التالي :

الشكل (a) يوضح الأوربتال المهجن sp لأحدى ذرات النيتروجين.

الشكل (b) يوضح تكون الرابطة سيجما بين ذرتين النيتروجين.

الشكل (c) يوضح تكون الرابطتين باي بين ذرتين النيتروجين

الشكل (d) يوضح الشكل الأجمالى النهائي للترابط فى جزئ النيتروجين