تهجين "sp3d"
هو تهجين كيميائي ناتج عن مزج خمسة مدارات ذريه من "s و p و d" لانتاج فلك جديد "sp3d" ويحدث للذرات المركزية هذا النوع من التهجين عند خلط فلك واحد من 's' مع ثلاثة افلاك من 'p' بالإضافة الى فلك واحد من 'd' ذات الطاقات المتساوية تقريبا ، بحيث تحتوي هذه المدارات المختلطة على نسب مدارية "20% مدار s" و "60% مدار p" و "20% مدار d" ، فبالتالي تتكون خمسة مدارات مهجنة متطابقة ومتساوية طاقياً تعرف بالتهجين "sp3d" تترتب هذه المدارات في تناظر ثنائي ذات اضلاع ثلاثية ، وتتجه هذه الافلاك المهجنة في الفراغ بحيث يحدث تنافر بين الكتروناتها ويكون ذلك التنافر بين الالكترونات اقل ما يمكن لتأخذ الشكل الهندسي (مثلث ثنائي الهرم او هرم مثلثي مضاعف trigonal bipyramidal) الزاوية فيما بينها 90° و 120° .
ويترتب الشكل الهندسي للمدارات الخمسة في تهجين "sp3d" من خلال توجيه ثلاثة مدارات (المدارات المسطحة) بشكل هندسي مثلث مسطح بزاوية 120° فيما بينها ، بينما المدارين الآخرين (المدارات المحورية) يكون ترتيبهما الهندسي فوق واسفل الشكل المثلث المسطح بزاوية 90° فيما بينهما.
ولكي تفهم هذا النوع من التهجين بشكل اكبر تابع القراءة
التهجين الكيميائي لخامس كلوريد الفوسفور "PCl5" :
التوزيع الالكتروني للذرة المركزية "P"
كيف يحدث التهجين لذرة الفوسفور المركزية؟!
ينتقل احد الالكترونات التي تشغل المدار "3s" الى المدار الاعلى "3d" وبالتالي يصبح لدينا في الغلاف الخارجي "n=3" خمسة الكترونات مفردة (إلكترون مفرد وحيد في المدار s و ثلاثة الكترونات مفردة في المدار p و إلكترون مفرد وحيد في المدار d).
هنا يحدث لذرة الفوسفور المركزية تهجين وتداخل لإلكترونات مستوى الطاقة الرئيسي "n=3" ، بحيث تتساوي طاقة جميع الافلاك التي تحتوي على إلكترونات منفردة في مستوى الطاقة الاخير "n=3" وتختلط معا لتكوين خمسة أفلاك جديدة مهجنة يسمى كل فلك من هذه الافلاك الخمسة بفلك "sp3d" وهذه التسمية تشير الى ان هذا الفلك الجديد ناتج عن تهجين او خلط (فلك واحد 's' مع ثلاثة افلاك 'p' بالإضافة الى فلك واحد 'd') وهذه الخمسة الافلاك المهجنة الجديدة sp3d تكون جميعها متساوية في الطاقة.
وتتجه هذه الافلاك المهجنة في الفراغ بحيث يحدث تنافر بين الكتروناتها ويكون ذلك التنافر بين الالكترونات اقل ما يمكن لتأخذ الشكل الهندسي (مثلث ثنائي الهرم او هرم مثلثي مضاعف trigonal bipyramidal) الزاوية فيما بينها 90° و 120° .
اخيراً وبما ان التوزيع الالكتروني لذرة الكلور:
خلاصة تهجين "PCl5" :
المراجع:
لتحميل هذه الدراسة العلمية:
4- مبادئ الكيمياء العامة. د.محي الدين البكوش، د.نوري بسيبسو، د.ياسر حورية، د.نبيل شيخ قروش. شركة ألجا للنشر العلمي، (2003). بنية المركب الكيميائي (نظرية الروابط) ص180.
لتحميل هذا الكتاب:
هو تهجين كيميائي ناتج عن مزج خمسة مدارات ذريه من "s و p و d" لانتاج فلك جديد "sp3d" ويحدث للذرات المركزية هذا النوع من التهجين عند خلط فلك واحد من 's' مع ثلاثة افلاك من 'p' بالإضافة الى فلك واحد من 'd' ذات الطاقات المتساوية تقريبا ، بحيث تحتوي هذه المدارات المختلطة على نسب مدارية "20% مدار s" و "60% مدار p" و "20% مدار d" ، فبالتالي تتكون خمسة مدارات مهجنة متطابقة ومتساوية طاقياً تعرف بالتهجين "sp3d" تترتب هذه المدارات في تناظر ثنائي ذات اضلاع ثلاثية ، وتتجه هذه الافلاك المهجنة في الفراغ بحيث يحدث تنافر بين الكتروناتها ويكون ذلك التنافر بين الالكترونات اقل ما يمكن لتأخذ الشكل الهندسي (مثلث ثنائي الهرم او هرم مثلثي مضاعف trigonal bipyramidal) الزاوية فيما بينها 90° و 120° .
ويترتب الشكل الهندسي للمدارات الخمسة في تهجين "sp3d" من خلال توجيه ثلاثة مدارات (المدارات المسطحة) بشكل هندسي مثلث مسطح بزاوية 120° فيما بينها ، بينما المدارين الآخرين (المدارات المحورية) يكون ترتيبهما الهندسي فوق واسفل الشكل المثلث المسطح بزاوية 90° فيما بينهما.
ولكي تفهم هذا النوع من التهجين بشكل اكبر تابع القراءة
التهجين الكيميائي لخامس كلوريد الفوسفور "PCl5" :
التوزيع الالكتروني للذرة المركزية "P"
15P: [Ne] 3s2, 3p3
يتضح لنا من خلال التوزيع الالكتروني لذرة الفوسفور المركزية تواجد ثلاثة إلكترونات منفردة في الغلاف الخارجي لها "n=3".كيف يحدث التهجين لذرة الفوسفور المركزية؟!
ينتقل احد الالكترونات التي تشغل المدار "3s" الى المدار الاعلى "3d" وبالتالي يصبح لدينا في الغلاف الخارجي "n=3" خمسة الكترونات مفردة (إلكترون مفرد وحيد في المدار s و ثلاثة الكترونات مفردة في المدار p و إلكترون مفرد وحيد في المدار d).
هنا يحدث لذرة الفوسفور المركزية تهجين وتداخل لإلكترونات مستوى الطاقة الرئيسي "n=3" ، بحيث تتساوي طاقة جميع الافلاك التي تحتوي على إلكترونات منفردة في مستوى الطاقة الاخير "n=3" وتختلط معا لتكوين خمسة أفلاك جديدة مهجنة يسمى كل فلك من هذه الافلاك الخمسة بفلك "sp3d" وهذه التسمية تشير الى ان هذا الفلك الجديد ناتج عن تهجين او خلط (فلك واحد 's' مع ثلاثة افلاك 'p' بالإضافة الى فلك واحد 'd') وهذه الخمسة الافلاك المهجنة الجديدة sp3d تكون جميعها متساوية في الطاقة.
وتتجه هذه الافلاك المهجنة في الفراغ بحيث يحدث تنافر بين الكتروناتها ويكون ذلك التنافر بين الالكترونات اقل ما يمكن لتأخذ الشكل الهندسي (مثلث ثنائي الهرم او هرم مثلثي مضاعف trigonal bipyramidal) الزاوية فيما بينها 90° و 120° .
اخيراً وبما ان التوزيع الالكتروني لذرة الكلور:
17Cl: [Ne] 3s2, 3p5
بالتالي يتضح لنا تواجد إلكترون مفرد وحيد في الغلاف الخارجي "n=3" لذرة الكلور ولذلك يحدث ارتباط بين كل فلك من الافلاك الخمسة المهجنة "sp3d" لذرة الفوسفور المركزية مع الالكترون المفرد لكل ذرة من ذرات الكلور الخمسة والمتواجد في الفلك الفرعي "2p" لتتشكل خمسة روابط P–Cl .خلاصة تهجين "PCl5" :
- نوع التهجين لذرة الفوسفور المركزية : sp3d.
- عدد الافلاك المهجنة في ذرة الفوسفور : 5 .
- الشكل الهندسي (البنائي) هو : مثلث ثنائي الهرم او هرم مثلثي مضاعف trigonal bipyramidal.
- قيمة الزاوية بين الافلاك المهجنة : 90° & 120° .
- نوع الافلاك الداخلة في تكوين الرابطة بين الفوسفور والكلور P–Cl هي : sp3d–p .
المراجع:
1- McMurray, J. (1995). Chemistry Annotated Instructors Edition (4th ed.). Prentice Hall. p. 276. ISBN 978-0-131-40221-8
2- Clayden, Greeves, Warren and Wothers. ORGANIC CHEMISTRY. Oxford University Press Inc., New York (2001). Structure of molecules p.81-110.
3- ZVONIMIR B. MAKSIC, SYMMETRY HYBRIDIZATION AND BONDING IN MOLECULES. Comp. & Maths. with Appls. Vol. 12B, Nos. 3/4, pp. 697-723, 1986.
4- مبادئ الكيمياء العامة. د.محي الدين البكوش، د.نوري بسيبسو، د.ياسر حورية، د.نبيل شيخ قروش. شركة ألجا للنشر العلمي، (2003). بنية المركب الكيميائي (نظرية الروابط) ص180.
لتحميل هذا الكتاب:
انظر ايضاً
عزيزي الزائر، اكتب لنا تعليقك على الموضوع..