ثنائي بروميد الكبريت

في الكيمياء إن مركب ثنائي بروميد الكبريت هو عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (SBr2)، وهو غاز سام يتكون من عنصري البروم والكبريت، ذرة بروم مع عدد أكسدة −1، يتحلل ثنائي بروميد الكبريت بسهولة إلى (S2Br2) والبروم الأولي، على غرار ثنائي كلوريد الكبريت يتحلل في الماء ليعطي بروميد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت والكبريت الأولي، أما كتلة ثنائي بروميد الكبريت المولية فهي 191.873 جم لكل مول، يتم تحضير ثنائي بروميد الكبريت بالتفاعل بين ثنائي كلوريد الكبريت وبروميد الهيدروجين.

ثنائي بروميد الكبريت

ثنائي بروميد الكبريت مركب غير عضوي يمكن تحضيره عن طريق تفاعل (SCl2) مع (HBr)، ولكن بسبب تحللها السريع؛ فإنه لا يمكن عزلها في الظروف القياسية، بدلاً من ذلك فإنه يتم الحصول على (S2Br2) الأكثر استقرارًا.

يمتلك ثنائي بروميد الكبريت الصيغة الكيميائية (SBr2)، والهندسة الجزيئية منحني (Bent)، أما الهندسة الإلكترونية له رباعي السطوح (Tetrahedral)، التهجين من نوع (Sp3)، وهو قطبي بشكل قليل، وزاوية الرابطة أقل من 109.5 درجة، وإجمالي إلكترون التكافؤ له 20.

هيكل وبنية ثنائي بروميد الكبريت

كيفية رسم هيكل لويس لثنائي بروميد الكبريت

• يتكون هيكل لويس لثنائي بروميد الكبريت من ذرتين: كبريت وبروم، والكبريت في الموضع المركزي وذرات البروم في الموضع المحيط، يحتوي هيكل لويس لـ (SBr2) على 16 إلكترونًا غير مترابط و 4 إلكترونات مرتبطة، ويشبه هيكل لويس ثنائي بروميد الكبريت هيكل (SCl2) ومن السهل جدًا رسمه، فقط يجب اتباع بعض الخطوات لرسم بنية لويس النقطية لثنائي بروميد الكبريت وهي كالتالي:

• في الخطوة الأولى، علينا حساب عدد إلكترونات التكافؤ المتاحة لرسم بنية لويس لـ (SBr2) لهذا علينا حساب إلكترونات التكافؤ في ذرات الكبريت والبروم، وأفضل طريقة للعثور على إلكترون التكافؤ في الذرة هي النظر إلى رقم المجموعة في الجدول الدوري، ونظرًا لأن ذرة الكبريت تنتمي إلى المجموعة 16 في الجدول الدوري ويقع البروم في المجموعة 17، وبالتالي فإن إلكترون التكافؤ للكبريت هو 6 ولذرة البروم هو 7.

• العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في الكبريت 6، أما العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في البروم يساوي 7، لذا فإن إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ المتاح لبنية لويس لثنائي بروميد الكبريت يساوي 6 + 7 * (2) = 20 إلكترونًا تكافؤًا [يحتوي جزيء (SBr2) على ذرة كبريت واحدة واثنين من ذرات البروم؛ لذا ضرب بـ 2].

• والآن ابحث عن أقل ذرة كهربية وضعها في المركز، ويُفضل استخدام الذرة ذات القيمة الكهربية الأقل للوضع المركزي في مخطط لويس لأنهم أكثر عرضة لمشاركة الإلكترونات مع الذرات المحيطة، لذلك في جزيء (SBr2)، تبلغ كهرسلبية الكبريت 2.58 وتكون كهرسلبية البروم 2.96، من الواضح أن الكبريت هو ذرة أقل كهرسلبية، لذلك فقط نضع الكبريت في المركز وكلا ذرات البروم في الموضع المحيط.

• وبعد ذلك قم بتوصيل الذرات الخارجية بالذرة المركزية برابطة واحدة، وفي الخطوة الثالثة ارسم رابطة واحدة لتوصيل كل من الذرات الخارجية (البروم) بالذرة المركزية (الكبريت)، تحتوي الرابطة الواحدة على إلكترونين، وهنا يتم استخدام رابطتين منفصلتين، وبالتالي فإنه يتم استخدام 4 إلكترونات تكافؤ في هيكل ثنائي بروميد الكبريت من إجمالي 20 إلكترونًا تكافؤًا متاحًا لرسم بنية لويس له، (20-4) = 16 إلكترون تكافؤ.

• لذلك فإنه يتبقى لنا 16 إلكترون تكافؤ، لذا نضع الإلكترونات المتبقية على الذرات الخارجية ونكمل قاعدة الثمانية، وفي هذه الخطوة، يتعين علينا إكمال ثماني ذرات الذرات الخارجية أولاً، فالثمانية تعني وجود 8 إلكترونات في غلاف التكافؤ للذرة، والآن في جزيء (SBr2)، البروم هو الذرة الخارجية ويحتاج إلى 8 إلكترونات في غلاف التكافؤ لإكمال الثماني.

• لذا فقط ابدأ في وضع إلكترون التكافؤ المتبقي على ذرات البروم حتى يكملوا الثماني، لذلك أكملت ذرتا البروم الثماني إلكترونات، لأن كلاهما يحتوي على 8 إلكترونات (6 إلكترونات ممثلة كنقاط + 2 إلكترون في رابطة واحدة) في غلاف التكافؤ، والآن نعد إجمالي إلكترونات التكافؤ المستخدمة في هيكل (SBr2) مرة أخرى.

• والآن هناك 12 إلكترونًا ممثلة بالنقاط مع 2 روابط مفردة وذلك يعني استخدام 4 إلكترونات، ومن ثم (12 + 4) = 16 إلكترونًا إجماليًا مستخدمة في هيكل (SBr2) للآن من إجمالي 20 إلكترونًا من إلكترونات التكافؤ المتاحة، ولذلك يتبقى لنا 4 إلكترونات تكافؤ أخرى، بعد ذلك نكمل ثماني إلكترونات الذرة المركزية ونقوم بعمل روابط متعددة إذا لزم الأمر.

• ونظرًا لأننا أكملنا بالفعل ثماني إلكترونات لكل من ذرات البروم فإنه يتعين علينا الآن إكمال ثماني إلكترونات للذرة المركزية وهي الكبريت في جزيء (SBr2)، نرى أن ذرة الكبريت المركزية مرتبطة برابطتين منفردتين وذلك يعني أن لديها بالفعل 4 إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها، ومن ثم فإن الكبريت يحتاج فقط إلى 4 إلكترونات أخرى لإكمال قاعدة الثمانية.

• لدينا 4 إلكترونات تكافؤ متبقية وبالتالي نضع هذه الإلكترونات المتبقية حول ذرة الكبريت ونكمل الثماني إلكترونات، وهذا كل شيء لقد استخدمنا جميع إلكترونات التكافؤ المتاحة لرسم بنية لويس لـ (SBr2) وجميع الذرات الأخرى أكملت الثماني إلكترونات حيث تحتوي جميعها على 8 إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها.

• والآن تحقق من الاستقرار بمساعدة مفهوم الشحنات، وكلما قلت الشحنة الأساسية على الذرات كان ثبات مخطط لويس أفضل، ولحساب الشحنة الرسمية على الذرة، استخدم الصيغة الواردة أدناه: الشحنة الرسمية = (إلكترونات التكافؤ – إلكترونات الزوج الوحيد – 1/2 إلكترونات الرابطة)، دعنا نحسب الشحنة الرسمية على ذرة البروم أولاً.

• كلتا ذرات البروم في بنية لويس (SBr2) لها نفس الزوج المترابط والزوج الوحيد، لذلك، فقط قم بحساب (Formal.Charge) لذرة البروم الواحدة، بالنسبة لذرة البروم: إلكترونات التكافؤ للبروم = 7، إلكترونات الزوج غير الرابط على البروم = 6، إلكترونات الرابطة حول البروم (رابطة واحدة) = 2، إذا (7 – 6 – 2/2) = 0 شحنة رسمية على ذرتي البروم.

• أما لذرة الكبريت، إلكترونات التكافؤ للكبريت = 6، إلكترونات زوج وحيد على الكبريت = 4، الإلكترونات الرابطة حول الكبريت (2 روابط مفردة) = 4، إذا (6-4-4 / 2) = 0 شحنة رسمية على ذرة الكبريت المركزية، ولذلك يكون هذا هو هيكل لويس النقطي الأكثر استقرارًا وملاءمة لدينا أو البنية النقطية الإلكترونية لثنائي بروميد الكبريت (SBr2).

ما هي الهندسة الإلكترونية والجزيئية لثنائي بروميد الكبريت

• الهندسة الجزيئية لثنائي بروميد الكبريت منحنية لأن الكبريت الذري المركزي مرتبط بزوجين من الروابط وهناك زوجان وحيدان عليه، لذلك وفقًا لنظرية (VSEPR)، فإن أزواج الروابط هذه والزوج الوحيد حول الكبريت سوف يتنافران، مثل نتيجة لذلك، سيتم دفعها بعيدًا ودفع الذرات المترابطة إلى أسفل، مما يعطي شكل ثنائي بروميد الكبريت مشابهًا للثني.

• نظرًا لأن الذرة المركزية في (SBr2) بها أربع مناطق من كثافة الإلكترون (زوجان من الروابط + زوجان وحيدان)، فإن هندستها الجزيئية ستكون منحنية وستكون هندستها الإلكترونية رباعية السطوح، ولعدد (steric) من أربعة نحصل على تهجين (Sp3) على ذرة الكبريت في جزيء (SBr2)، أما الزاوية الرابطة له أقل من 109.5؛ لأن زوجين منفردين على ذرة الكبريت المركزية يجعلان ذرتي البروم أقرب قليلاً من بعضهما البعض.

قطبية ثنائي بروميد الكبريت

• هل ثنائي بروميد الكبريت (SBr2) قطبي أم غير قطبي؟ مبدئيا أنه قطبي نظرًا لشكله الهندسي المنحني الذي يحتفظ ببعض العزم الصافي ثنائي القطب على الرغم من أن الرابطة (S-Br) غير قطبية بسبب الاختلاف الكهربية المنخفض جدًا بين ذرات الكبريت والبروم، أخيرًا فإن القطبية في جزيء (SBr2) منخفضة جدًا، ويمكن أيضًا اعتبارها غير قطبي بطبيعته.

• الكهربية من البروم = 2.96، الكهربية للكبريت = 2.58، وبالتالي فرق الكهربية بين الكبريت والبروم = 0.38، ووفقًا لمقياس (Pauling) فإنه لا يمكن أن تكون رابطة (S-Br) قطبية نظرًا لأن فرق الكهربية بينهما أقل من 0.5، ونظرًا لأن البروم كهرسلبي أكثر بقليل من ذرة الكبريت فإن القليل من الشحنة السالبة سوف تحفز على البروم وشحنة موجبة قليلاً على الكبريت.

• بسبب هذا الفصل في الشحنة فإنه يتشكل ثنائي القطب مع الرابطة ولن يتم إلغاؤه بسبب الهيكل على شكل حرف (V) لـ (SBr2)، ولكن أشكال العزم ثنائي القطب في (SBr2) صغيرة جدًا بسبب اختلاف الكهربية المنخفض جدًا بين الكبريت والبروم، وكل هذا يجعل (SBr2) قطبيًا قليلاً ولكن القطبية في هذا الجزيء منخفضة جدًا، ويمكن أيضًا اعتباره غير قطبي بطبيعته.