العلومالكيمياءالكيمياء التحليلية

التهجين

التهجين هو عملية اختلاط واندماج بين أفلاك مختلفة في الشكل والحجم والطاقة والاتجاه الفراغي؛ لتكوين أفلاك جديدة متشابهة في الشكل والطاقة والحجم ومختلفة في الاتجاه الفراغي تسمى أفلاك مهجنة، بينما الربط التساهمي هو وصف لتمثيل الرابطة المشتركة بطريقة تداخل الأفلاك الذرية في مستوى التكافؤ للذرات المجاورة،

 

أسباب إدخال مفهوم التهجين إلى نظرية الربط التساهمي

 

  • عدم قدرة تداخل الأفلاك على تفسير الزوايا المحصورة بين الروابط في بعض الجزئيات مثل الماء  H_{2}O، والأمونيا NH_{3} وأشباهما.

 

  • عدم قدرة مفهوم تداخل الأفلاك على تفسير بناء بعض الجزئيات لعدم توفر العدد الكافي من الأفلاك نصف الممتلئة لتكوين الروابط في الذرة المركزية مثل ذرات C، B.

 

كيفية تحديد نوع الأفلاك المهجنة في الجزيء

 

  • رسم شكل لويس للجزيء.

 

  • تحديد عدد الأزواج الإلكترونية المحيطة بالذرة المركزية، والتي يمكن أن تكون (4، 3، 2)، علماً بأن الشكل هو الذي يحدد نوع التهجين.

 

  • عندما يكون عدد أزواج الإلكترونات يساوي (2)، الشكل الفراغي للجزيء يكون خطي، الأفلاك الداخلة في التهجين تكون (s، p)، يكون نوع التهجين (SP)، وتكون الزاوية بين الأفلاك المهجنة تساوي( 180ْ).

 

  • عندما يكون عدد أزواج الإلكترونات يساوي (3)، الشكل الفراغي للجزيء يكون مثلث متساوي الأضلاع، والأفلاك الداخلة في التهجين (s، p،p)، نوع التهجين (SP^{2})، وتكون الزاوية بين الأفلاك المهجنة تساوي( 120ْ).

 

  • عندما يكون عدد أزواج الإلكترونات تساوي (4)، الشكل الفراغي للجزيء يكون رباعي الأوجه منتظم، والأفلاك الداخلة في التهجين (s، p،p،p)، نوع التهجين (SP^{3})، وتكون الزاوية بين الأفلاك المهجنة تساوي ( 109.5ْ).

 

خواص الأفلاك المهجنة

 

  • ينتج عن التهجين أفلاك مهجنة أقوى من الأفلاك الذرية البسيطة، كما أن التهجين يعطي تفسيراً عن قيم الزوايا الحقيقية، في بعض المركبات وكذلك تفسير عدد الروابط الحقيقية في بعض المركبات.

 

  • تكون الروابط التي تشكلها الأفلاك المهجنة أقوى من الروابط التي تشكلها الأفلاك الذرية البسيطة، ويعود ذلك إلى أن الفلك المهجن يتكون من جزأين، جزء كبير وجزء صغير، وتكون الكثافة الإلكترونية في الجزء الكبير أكبر ولها اتجاه محدد، مما يجعلهُ قادراً على التداخل مع أفلاك الذرات الأخرى بصورة أكبر منها في حالة الأفلاك الذرية البسيطة.

 

  • تكون الروابط الناشئة عن الأفلاك المهجنة متكافئة بسبب تشابه الأفلاك المهجنة شكلاً وطاقة.

 

  • الأفلاك المهجنة SP^{3} يكون فيها التنافر بين الإلكترونات أقل ما يمكن حيث تتجه نحو رؤوس رباعي الأوجه منتظم، والزاوية المحصورة ( 109.5ْ).

المصدر
كتاب المختصر في حل مسائل الكيمياء التحليلية أ. د منذر سليم عبد اللطيف، 2019م الكيمياء التحليلي، التحليل الطيفي، الجزء الأول ، أ-كريش كوفكتاب أسس الكيمياء التحليلية، دوغلاس أ.سكوج، 1986مكتاب الكيمياء التحليلية العملي، جون إج كندي، 2019م

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى