Question

شرح التهجين من النوع sp³d² مع الأمثلة والتمارين؟

أريد شرح التهجين من النوع sp³d²؟

Hybridization of sp³d²

Answer 1

التهجين من النوع sp³d²

- ينتج هذا النوع من التهجين من مزج (دمج) مدار من نوع (s) مع ثلاث مدارات من نوع (p) ومـدارين من نوع (d) لنحصل على ست مـدارات مـهـجنة من نوع (sp³d²) وتتـخـذ هذه المدارات المهجنة شكل ثماني الأوجه (Octahedral).

- هذا النوع من التهجين يوجد في الجزيئات أو الأيونات التي حـول ذرتها المركزية ستة أزواج إلكترونية.

مثال (1): كيفية تكون الرابطة التساهمية في SF₆ من خلال مفهوم التهجين

(1) نكتب التركيب الإلكتروني لذرة الكبريت في الحالة المستقرة (المنفردة ):

ترکیب لويس لجزيء SF₆ هو :

نلاحظ ان حول الذرة المركزية ستة أزواج إلكترونية ، فإنه حسب نظرية (VSEPR) سوف تتوزع الأزواج الإلكترونية في أركان شكل ثماني الأوجه، أي أن التهجين من نوع sp³d² لذا فنحن في حاجة إلى ستة مدارات متساوية في الطاقة ، تحتوي كل منها على إلكترون منفرد.

(2) ينتقل (يستثار) إلكترون من المدار (3s) إلى أحـد مجـالات (3d) الفارغة وكذلك إلكترون من (3p) إلى أحد مجالات (3d) عندما يكتسب طاقة ليصبح لدينا ست إلكترونات مفردة.

التركيب الإلكتروني لذرة الكبريت في الحالة المثارة: 

(3) تحـدث عـمـليـة دمـج مـدار من نوع (3s) مع ثلاث مدارات من نوع (3p) ومـداران من نوع (3d) لنحصل على ست مدارات مهجنة من نوع (sp³d²).

ويحـتـوى كـل مـدار مـنـهـا على إلكترون منفرد.

التركيب الإلكتروني لذرة الكبريت في بعد التهجين:

(4) يحـدث تداخل بين مـجـال (2p) من ذرة الفلور ومـجـالات (sp³d²) المهجنة من ذرة الكبريت لتتكون ست روابط تساهمية 

وهذه الروابط متساوية في الشكل والطاقة وحيث أن المركب ينتمي إلى النوع (AX₆) ، إذن الشكل الهندسي للجزيء SF₆ هو ثماني الأوجـه ( Octahedral).

من الأمثلة المشابهة للجزيء SF₆ في التهجين والشكل الهندسي:

^--PCl₆^- & SiF₆^-- & PbCl₆

مثال (2): كيفية تكون الرابطة التساهمية في XeF4 من خلال مفهوم التهجين

(1) نكتب التركيب الإلكتروني لذرة الزينون (Xe) في الحالة المستقرة (المنفردة):

تركيب لويس لجزيء XeF₄ هو:

نلاحظ أن حول الذرة المركزية ستة أزواج إلكترونية فإنه حسب نظرية (VSEPR) سوف تتوزع الأزواج الإلكترونية في أركان شكل ثماني الأوجه ، أي أن التهجين من نوع sp³d² لذا فنحن في حاجة إلى ستة مدارات متساوية في الطاقة ، تحتوي كل منها على إلكترون منفرد.

(2) ينتقل (يستثار) إلكترونان من المدار (5p) إلى مـجـالين فارغين من مـجـالات (4d) الفارغة ليصبح لدينا أربع إلكترونات مفردة . وزوجين من الإلكترونات.

التركيب الإلكتروني لذرة الزينون (Xe) في الحالة المثارة:

(3) تحـدث عـمـليـة دمـج مـدار من نوع (5s) مع ثلاث مدارات من نوع (5p) ومـداران من نوع (4d) لنحصل على ست مدارات مهجنة من نوع (sp³d²).

التركيب الإلكتروني لذرة الزينون (Xe) في بعد التهجين:

(4) يحـدث تداخل بين مـجـال (2p) من ذرة الفلور ومـجـالات (sp³d²) المهجنة من ذرة الزينون لتتكون أربع روابط تساهمية وزوجين حـرين. 

وحيث ان المركب ينتمي إلى النوع AX₄E₂ ، إذن الشكل الهندسي للـجـزي هو مـربـع مـسـتـو (Square Planer).

من الأمثلة المشابهة للجزيء XeF₄ في التهجين والشكل الهندسي:

^-ICl₄^- & IF₄^- & BrF₄

ملخص للمجالات المهجنة للجزئيات