طاقة الرابطة وخواصها Bond Energy and its Properties
العلاقة بين الطاقة الكامنة وطول الرابطة
- لتوضيح ذلك سـوف نأخـذ جـزيء الـهـيـدروجين كـمـثـال، حيث تساهـم كل ذرة هيدروجين بإلكتـرون ليتكون زوج إلـكتـروني يتعرض للجذب من نواتي الذرتين ونـتـيـجـة لذلك تتـقـارب الذرتان من بعضهما ويصاحب ذلك تناقص في الطاقة حـتى يحدث اتزان بين قـوى التنافر وقوى التجانب.
- ويمكن توضيح ذلك من خلال المخطط التالي الذي يوضح تغير طاقة الوضع مع تغير المسافة بين نواتي الذرتين (طول الرابطة):
ملاحظات على الشكل السابق:
- نلاحظ عندما تكون الذرتان متباعدتان فإنه لا توجد قوى تجاذب أو قوى تنافر.
- عندما تتقارب الذرتان فإن الطاقة الكامنة (طاقة الوضع) تبدأ في التناقص .
- يستمر تقارب الذرتين حتى تصبح قوى التجانب أكبر ما يمكن وقوى التنافر أقل ما يمكن.
وفي هذه الحالة تكون المسافة بين نواتي الذرتين ( 0.74Ao ) عندها تكون الطاقة قد وصلت إلى أدنى حد ممكن وهي ( 435kJ mol) .
وهذا هو الوضع الأكـثـر ثـبـاتاَ ، وذلك لأن طاقـة الـذرتين قـبـل الارتبـاط أعلى من طاقـة الـذرتين (الجزيء) بعد الارتباط.
تعريف طول الرابطة: هي المسافة بين نواتي الذرتين عندما تصل الطاقة إلى أقل حد ممكن.
تعريف طاقة الرابطة: هي الطاقة اللازمة لكسر هذه الرابطة في الجزيء في الحالة الغازية لإنتاج أجزاء متعائلة في الشحنة في الحالة الغازية.
- إذا استمر اقتراب الذرتان أكثر فإن الطاقة سوف تزاداد بسبب أن قوى التنافر (بين النواتين وبين الإلكترونات) تزداد وتصبح أكبر من قوى التجاذب لذلك نلاحظ أن الطاقة تكون موجبة .
- الخصائص المميزة للرابطة ( بماذا توصف الرابطة ) يتم ذلك بواسطة طول الرابطة ، طاقة الرابطة.
رتبة الرابطة Bond Order
- تعريف رتبة الرابطة: هي عدد الروابط التساهمية بين الذرتين في جزيء ما .
- من العوامل المؤثرة على طول الرابطة وطاقتها هي رتبة الرابطة.
- حيث أنه كلما زادت رتبـة الرابطة تزداد قـوة الرابطة وذلك لأنه بازدياد رتبة الرابطة تزداد الكثافة الإلكترونية بين الذرتين مما يؤدي إلى تجـاذب الذرتين بشكل أكـبـر، وبالتـالي تزداد الطـاقـة الـلازمـة لفـصـل الذرتين عن بعضهما.
التردد التذبذبي ( تردد الاهتزاز ) Vibrational Frequency
- الذرات داخل الـجـزيء في حـركـة دائمـة ومـسـتـمرة على شكل اهتزازات ( تذبذبات) وتردد هذه التذبنبات يعتمد على:
(1) كتل الذرات المترابطة مع بعضها في الجزيء .
(2) رتبة الرابطة
- كلما زادت رتبة الرابطة يزداد التردد التذبنبي وذلك لأن زيادة رتبة الرابطة يزيد من قوى الجذب بين الذرات.
- يمكن قياس التردد التذبذبي للذرات في الجزيئات باستخدام الاشعة تحت الحمراء.
- أطياف امتصاص الاشعة تحت الحمراء يمكن من خلالها التعرف على المجموعات الوظيفية ، فكل جزيء له طيف امتصاص خاص به ، حيث يعتبر كبصمة الابهام (fingerprint) للمركب . ولذلك تستخدم هذه الطريقة في التعرف على المجموعات الوظيفية.
