التهجين الكيميائي من نوع SP

كما اشرنا في مقالات سابقة (التهجين في الكيمياء hybridization) و (التهجين الكيميائي من نوع sp²) فإن التهجين في الكيمياء عبارة عن عملية تداخل بين الأفلاك للذرات المتقاربة في طاقتها وينتج عن هذه العملية افلاك ذريه جديدة تسمى الأفلاك المهجنة والتي تصبح متساوية في الشكل والطاقة. وأشرنا كذلك الى ان التهجين يفسر طبيعة الأفلاك الذرية ويوضح كيفية اتحاد تلك الأفلاك لتكوين الأفلاك الجزيئية.

التهجين الكيميائي sp

يحدث للذرات المركزية تهجين (sp) عند خلط فلك ذري (s) للذرة المركزية، مع فلك ذري (p) للذرة نفسها، فينتج تبعاً لذلك فلكين جديدين من نوع sp تسمي (الأفلاك الهجينة sp) وتتجه هذه الأفلاك المهجنه في الفراغ بحيث يكون التنافر بين إلكتروناتها أقل ما يمكن لتأخذ الشكل الهندسي خطي مستقيم، وتكون الزاوية فيما بينهما 180°.

لنأخذ مثال على هذا النوع من التهجين (جزيء فلوريد البيريليوم BeF₂):

التوزيع الإلكتروني لذرة البريليوم Be المركزية:

₄Be:[He] 2s² 2p⁰

من خلال التوزيع الإلكتروني لذرة البريليوم المركزية نلاحظ أنها لا تحتوي على إلكترونات منفردة، لذلك نستنتج انها لا تستطيع الارتباط مع ذرتي الفلور من اجل تكوين جزيء BeF₂ وذلك حسب نظرية الترابط التساهمي التي تحدد عدد الروابط اعتماداً على عدد الإلكترونات المنفردة. وبالتالي حتى ترتبط ذرة البريليوم بذرتي الفلور، يجب أن يكون لديها إلكترونين منفردين، وعليه تعمل ذرة البريليوم على ترقية إلكترون من غلافها الفرعي (2s) إلى أحد أفلاك غلافها الفرعي (2p) الفارغة لتتحول ذرة البريليوم الى ذرة مثارة أي غير مستقره كما يوضح ذلك الشكل التالي:

ولكي تستطيع ذرة البريليوم تكوين رابطتين متكافئتين مع ذرتي الفلور تحدث عملية مساواة لطاقة الفلكين المحتويين على إلكترونين منفردين، وخلطهما معاً من أجل تكوين فلكين جديدين مهجنين يسمى كل منهما sp ، ويظل الفلكين الذريين الفارغين من نوع 2p لذرة البريليوم في نفس مستوى طاقتهما أي لا يحدث لهما عملية تهجين.

وتبعاً لذلك يتجه الفلكين الجديدين (المهجنين) في الفراغ باتجاهين متضادين (متعاكسين) بحيث يكون التنافر بين إلكتروناتهما أقل ما يمكن ليأخذ الفلكين شكل خطي بزاوية 180°.

وفي هذة الحالة يصبح لذرة البريليوم المركزية القدرة على الارتباط مع ذرتي الفلور وتكوين رابطتين متكافئتين وبالتالي تقدم كل ذرة فلور فلكاً ذرياً من نوع p إلى كل فلك مهجن sp ليكون الشكل الهندسي للجزيء خطي بزاوية 180° كما يوضح ذلك الشكل التالي:

خلاصة تهجين جزيء فلوريد البيريليوم BeF₂ :

• نوع التهجين الذي حدث لذرة البريليوم المركزية : sp .
• عدد الأفلاك المهجنه لذرة البريليوم : 2 .
• الشكل البنائي (الهندسي) لجزيء فلوريد البيريليوم BeF₂ : خطي مستقيم.
• الزاوية بين الأفلاك المهجنة : 180°.
• نوع الأفلاك التي كونت الرابطة بين ذرتي البيريليوم والفلور sp-p : Be-F .

إنظر ايضاً:

التهجين الكيميائي من نوع sp² التهجين في الكيمياء hybridization تهجين ذرة الكربون وأنواع الروابط المتشكلة