فلوريد الهيدروجين Hydrogen fluoride هو مركب كيميائي ذو الصيغة (HF) ، يعتبر المصدر الصناعي الأساسي للفلور ، ويكون غالبا بشكل حمض الهيدروفلوريك ، فهو بذلك يعتبر الطليعة والانطلاقة للعديد من المركبات المهمة مثل المركبات الصيدلانية والمبلمرات (مثل التيفلون).
يستخدم فلوريد الهيدروجين بشكل واسع في صناعات البتروكيمياويات وكمكون للعديد من الحموض الفائقة.
يغلي فلوريد الهيدروجين في درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة في حين تتكاثف هاليدات الهيدروجين الأخرى عند درجات حرارة أقل بكثير.
فلوريد الهيدروجين - خلافا لهاليدات الهيدروجين الأخرى - أخف من الهواء ، كما ان له قدرة خاصة على الاختراق مما يجعله مؤذي للرئتين.
المحاليل المائية لفلوريد الهيدروجين تسمى حمض الهيدروفلوريك ، وهي مادة أكالة قوية.
التوزيع الالكتروني لذرة الفلور:
1s2 2s2 2p5
تهجين فلوريد الهيدروجين:
تخضع الذرة المركزية للفلور (F) لتهجين sp3 والذي تختلط فيه مدار- s و مدار- p معًا لتشكل أربعة مدارات مختلطة (مدار واحد s و ثلاثة مدارات p).
مدار واحد s وهو (2s) ، وثلاثة مدارات من p هي (2px و2py و2pz).
في النظرية المدارية الجزيئية ، فقط مدار (2pz) من الفلور يرتبط مع مدار( 1s) من الهيدروجين ليتم تشكيل رابطة سيجما.
ترتبط ذرة الهيدروجين الوحيدة في (HF) مع ذرة الفلور من خلال تكوين رابطة تساهمية (سيجما) التي تشغل أحد المدارات المهجنة (2pz) ، وتحتوي المدارات الثلاثة المتبقية (2px و2py بالاضافة الى 2s) تحتوي هذة المدارات على ثلاثة أزواج من الإلكترونات ، وبالتالي يكون الشكل الهندسي الجزيئي المفترض لمركب فلوريد الهيدروجين هو (رباعي السطوح tetrahedral).
وهنا تجدر الإشارة إلى أن هيكل HF ليس رباعي السطوح "مثالي" كجزيء الميثان (CH4) وانما يظهر مقاربا للشكل الهندسي الجزيئي (خطي Linear) لإرتباط إلكترون الهيدروجين مع الالكترون الوحيد في 2pz للفلور والذي له شكل فراغي افقي كما يبين الشكل التالي.
- الترابط غير المتجانس: وجود رابطة سيجما واحدة وثلاثة ازواج من الإلكترونات المعزولة.
- التنافر بين أزواج الإلكترونات المعزولة.
- السالبية الكهربية العالية لذرة الفلور تعمل على تشويه السحابة الإلكترونية تجاه نفسها.
الخلاصة:
- يحدث تداخل بين 1s من H مع المدار المختلط sp من الفلور.
- بالنسبة للمدارات الجزيئية الاخرى للفلور 2pX و2py يتعذر عليهم ان يصطفوا بشكل صحيح للتفاعل مع 1s من الهيدروجين وذلك لأن لديهم تداخل تماثلي صفري.
- يحدث تداخل بين 1s من H مع المدار المختلط sp من الفلور.
- بالنسبة للمدارات الجزيئية الاخرى للفلور 2pX و2py يتعذر عليهم ان يصطفوا بشكل صحيح للتفاعل مع 1s من الهيدروجين وذلك لأن لديهم تداخل تماثلي صفري.
لماذا الHFربطه تساهكي رغم فرق سالبيه كهربائيه
ردحذفمرحبا عزيزي..
حذفطبعا القاعدة التي تعتمد على فرق السالبية الكهربية لتحديد نوع الرابطة لا تنطبق على كل العناصر فهناك حالات شاذه ، من ضمن هذه الحالات الشاذة "هاليدات الهيدروجين" لانها عبارة عن غازات في درجة حرارة الغرفة ، ولمركب فلوريد الهيدروجين درجة غليان منخفضة جدا "اقل بقليل من درجة حرارة الغرفة" وهو امر لا ينطبق على المركبات الايونية.
لماذا يحتوي فلوريد الهيدروجين على رابطة واحدة من النوع سيجما
ردحذفاولا يحتوي فلوريد الهيدروجين على رابطة واحدة والسبب ان الهيدروجين يشارك بإلكترون واحد فقط وهو الذي يملكه لتكوين الرابطة مع الفلور ، ويشارك الفلور بالالكترون المفرد المتواجد في الغلاف الخارجي اي الالكترون المفرد المتواجد في 1Pz ، ويحدث قبل هذه المشاركة بالالكترونات "عملية التهجين" لذرة الفلور.
حذفاما بالنسبة لماذا هي رابطة تساهمية فمن المعروف ان للهيدروجين خاصية فريدة رغم انه في اعلى المجموعة الاولى ويختلف عن غيره من عناصر المجموعة الاولى بامتلاكة سالبية كهربية عالية تمكنه من تكوين روابط تساهمية حيث تصل سالبيته الكهربية 2.1 الى 2.2 ، وبالنسبة للرابطة الاحادية فهي دائما تكون "سيجما" بينما اي رابطة ثنائية فهي بالطبع تكون عبارة عن رابطة سيجما + ورابطة فاي ، وهذا يعني ان الرابطة الوحيدة الاحادية هنا ستكون بالطبع رابطة سيجما.
الخلاصة: تتكون الرابطة التساهمية من مشاركة الالكترونات بين ذرتين وهنا تمت المشاركة بإلكترون وحيد من كل طرف.
جزاكم الله خيرا
ردحذف