general chemistry 5

الفصل الخامس

الروابط الكيميائية

General Chem, Usama El-Ayaan

ماهى الرابطة الكيميائية ؟

هي القوة التي تربط ذرات العناصر مع بعضها البعض

.في المركبات الكيميائية

البعض بعضها مع االرتباط الى العناصر ذرات تميل لماذا

؟ كيميائية مركبات لتكوين

اكثر وضع الى لتصل هاببعض الذرات ترتبط

.(لها خامل غاز ألقرب اإللكتروني التركيب) استقرارا


أنواع الروابط الكيميائية

الرابطة األيونية

الرابطة التساهمية

(التناسقية)الرابطة التساندية

الرابطة المعدنية



تكافؤ غالف من أكثر أو الكترون إنتقال عند تتكون أخرى ذرة تكافؤ غالف إلى ما ذرة

موجبة) بالكاتيون األولى الذرة تسمى اإلنتقال بعد باألنيون لأللكترونات المستقبلة والذرة (الشحنة

(الشحنة سالبة)

تجاذب يحدث الكهربية الشحنة فى اإلختالف نتيجة

كولومب لقانون تخضع بقوى األيونين بين



فلوريد الليثيوم

3Li; 1s2, 2s1

9F; 1s2, 2s2, 2p5

Li Li+ +e

F + e F-



؟ماهى خواص المركبات اآليونية General Chem, Usama El-Ayaan

الرابطة التساهمية

كل ساهمت فإذا .الذرات بين اتلكترونال مساهمة أو مشاركة نتيجة تتكون ذا أحادية تساهمية رابطة تكونت واحد بإلكترون ذرة ذرة كل ساهمت وا

.وهكذا ... ثنائية تساهمية رابطة تكونت بإلكترونين


رموز لويس

تركيب مبسطة بصورة تصف للذرات لويس رموز الذرة رمز يكتب وفيها خواصها لستنتاج الذرات نقاط صورة في الخارجي المستوي إلكترونات وتوضع

(dots). مستوي في اللكترونات عدد أن مراعاة مع .المجموعة رقم = الخارجي الطاقة


رموز لويس


رموز لويس للمركبات


أمثلة على الرابطة التساهمية


نظرية التنافر بين أزواج إلكترونات التكافؤ

Valence shell Electron Pair Repulsion Theory (VSEPR)

للجزيئات الفراغية باألشكال للتنبؤ لويس تركيب تستخدم (VSEPR) الـ نظرية التكافؤ غالف في اللكترونات أزواج عدد حساب علي وتعتمد واأليونات

المركزية الذرة حول تترتب اللكترونات أزواج أن بفرض وذلك المركزية للذرة .ممكن استقرار أكبر لتعطي يمكن ما أقل بينها التنافر يكون بحيث


VSEPR

تكون أن إما تكون اللكترونات أزواج: مرتبطة أزواج (bonding pairs)

حرة أزواج (lone pair or non-bonding pairs)

:كالتالي تترتب اللكترونات أزواج بين التنافر قوي•

(lone pair - lone pair )>>(lone pair - bond pair)>(bond pair - bond pair)


VSEPR

صفاتها ببعض للتنبؤ للجزيئات الفراغية األشكال وتستخدم خطوات يثالث الفراغية األشكال تحديد ويتم .والفيزيائية الكيميائية

: (1) حصيحة بصورة لويس (صيغة) رمز كتابة

(2)تعامل أأن مراعاة مع املركزية اذلرة حول واحلرة املرتبطة الأزواج عدد حساب

الأحادية الرابطة معامةل والثالثية الثنائية الروابط

(3) اجلزيئات أأشاكل لتحديد التالية الفراغية اجلداول اس تخدام.


لكرتونية ثالثة أأزواج ا

120o120o

120o

Trigonal planar

مثلث مسطحGeneral Chem, Usama El-Ayaan

OOO

F

B

F

F

120o

Bent Shape

منثنى مثلث مسطحGeneral Chem, Usama El-Ayaan

لكرتونيةأأربعة أأزواج ا

H

C

HH

H

109.5o

N

HH

HO

H

H

Tetrahedral

هرم رباعي األوجهTrigonal pyramidal

هرم ثالثي القاعدة

Bent shape

منثنىشكل

107°

109.5°

°104.5


لكرتونيةمخسة أأزواج ا

PCl5

Trigonal bipyramidal هرم ثالثي مزدوج

SF4

See saw

وجه مشوهأ هرم رباعي ال

رجوحهأ ال


لكرتونيةمخسة أأزواج ا

ClF3

T-shape

Tشكل حرف

XeF2

Linear-shape

شكل خطي


لكرتونيةس تة أأزواج ا

SF6, BrF5, XeF4

SF

F F

F

F

F

BrF

F F

F

F

XeF

F F

F


Octahedral وجه

أ هرم ثماني ال

Square pyramidal هرم رباعي القاعدة

Square planar مربع مسطح

SF6 BrF5 XeF4

لكرتونيةس تة أأزواج ا


القطبية وغير القطبية التساهميةالروابط

ذرتين بين تتكون (النقية) القطبية غير التساهمية الرابطة•

الكهربية السالبية في متقاربتين ذرتين بين أو) متماثلتين

(( EN 0.3) يكون بحيث

في الفرق ذرتين بين تتكون القطبية التساهمية الرابطة•

.(( EN 0.3 2.0) يكون بينهما الكهربية السالبية

.أيونية الرابطة فتعتبر 2.0 عن الفرق زاد إذا أما


قطبية روابط على يحتوي جزيء كل هل اآلن السؤال و•

عديدة الجزيئات قطبية ألن ال بالطبع اإلجابة قطبيا؟ يعتبر

أيضا ولكن قطبية روابط وجود علي فقط تعتمد ال الذرات

وكل (CO2) جزيء فمثال . للجزيء الفراغي الشكل على

أن ويمكن قطبية روابط علي تحتوي التي الجزيئات

شكال وتأخذ (AB2 linear) العامة بالصيغة توصف

الجزيئات كل أن حين في قطبية غير تكون خطيا فراغيا

بالصيغة توصف أن ويمكن قطبية روابط علي تحتوي التي

مثل فراغيا شكال وتأخذ (AB2 bent shape) العامة

....... وهكذا .مستقطبة تكون (V) حرف

القطبية وغير القطبية التساهميةالروابط


H F

H F

d - d +

O C O

m = 0

m > 0


N

HHH

N

FFF

m> 0 m> 0

mNH3 > mNF3 General Chem, Usama El-Ayaan

C C

Cl

H

Cl

H

C C

H

Cl

Cl

H

cis-

dichloroethylene

trans-

dichloroethylene m=0

m>0


تهجين المدارات الذرية

أو ذريين لمدارين مزج او خلط عملية هو التهجين

والتى (مهجنه)جديدة مدارات لتكوين أكثر

روابط تكوين في المركزية الذرة تستخدمها

تساهمية


sp التهجين من النوع BeH2 مثال

4Be: 1s2, 2s2, 2px. 2py, 2pz

2s 2px 2py 2pz


sp2 التهجين من النوع

مثال BF3

5B: 1s2, 2s2, 2px1, 2py, 2pz

2s 2px 2py 2pz


+ +

s px

py

sp2

3


120

sp2 التهجين من النوع


120

F

F

F

B B

F

F F


sp3التهجين من النوع

مثال CH4

6C: 1s2, 2s2, 2px1, 2py

1, 2pz

2s 2px 2py 2pz


+ +s px py

sp3

4

pz

+


109.5


C

HH

H

HTetrahedral هرم رباعي األوجه


NH3

7N: 1s2, 2s2, 2px1, 2py

1, 2pz1

2s 2px 2py 2pz



( األمونيا)جزيء النشادر

107.3

NHH

HTrigonal pyramidal

هرم ثالثي القاعدةGeneral Chem, Usama El-Ayaan

H2O

8O: 1s2, 2s2, 2px2, 2py

1, 2pz1

2s 2px 2py 2pz



جزيء الماء

104.5

OH

HBent shape

منثنىشكل


اتمدار 3تهجين p + مدارs + مدارd للذرة المركزية

sp3d التهجين من النوع

3p3

Px Py Pz

3d0 3s2 3p3

Px Py Pz

3d1

15P : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3

PCl5 الفسفور كلوريدخامس تكوين : مثــال


PCl5التهجين في

s px

+ py pz

+

dz2

SP3d

SP3d SP3d

SP3d

SP3d

مضاعف مثلثىهرم

120º تهجين


SF6 سادس فلوريد الكبريتتكوين : مثــال

16S : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4

للذرة المركزية dمدارين + sمدار + p اتمدار 3تهجين

sp3d2 التهجين من النوع


sp3d2 التهجين من النوع

SF6


نظرية المدارات الجزيئية


حساب رتبة الرابطة


Pxتهجين مدارات


Py, Pzتهجين مدارات


Molecular Orbital Diagrams Involving s and p Orbitals

en

erg

y

2s

1s

2p

overlap

direction

energy

The molecular orbitals

formed depend on

the atomic orbitals’


Molecular Orbital Diagrams Involving s and p Orbitals

2s

1s

2p

Bonding molecular orbitals

Antibonding molecular orbitals

Nonbonding molecular orbitals

Sigma bonds and antibonds

Pi bonds and

antibonds

Identify the orbitals

that represent the

following

Weak pz-s mo interaction

Homonuclear examples:

O2, F2 General Chem, Usama El-Ayaan

Diatomic Molecular Orbital Diagram Strong pz-s interaction

ene

rgy

2s

1s

2p Homonuclear

Examples: Li2, B2, C2, N2

Heteronuclear Examples:

NO, BO, BO+,

CO, CO+,

CN, CN–


Orbital Sequence

ene

rgy

2s

1s

2p

ssn

ssb

ss*

px,yb

szb

px,y* sz*

(ssn) (ss

b) (ss*) (px,yb) (sz

b) (px,y*) (sz*)


Complete the mo diagram for Li2, Be2, B2, C2 or N2

Dilithium (6 total e–)

Bond Order and Magnetic Properties?

Diberyllium (8 total e–)


Diboron (10 total e–)


Dicarbon (12 total e–)


Dinitrogen (14 total e–)

ene

rgy

2s

1s

2p

ssn

ssb

ss*

px,yb

szb

px,y* sz*


First, fill in the valence

electrons.

Then, fill in the

mo diagram


Compare the bond order, bond length and

magnetic properties of O2, O2+

, O2–

and O22–

ene

rgy

2s

1s

2p

ssn

ssb

ss*

px,yb

px,y* sz*

szb

O2 O2+ O2– O22–

1.207 Å properties? 1.123 Å

properties? 1.26 Å

properties? 1.49 Å

properties?


التناسقيةالرابطة

و) التناسقية الرابطة•أو التساندية ا

أزرية ا

coordinate bond (التا

أ ذرتين بين تنشا

حدهماأخري (المانحة الذرة) الرابطة إلك ترونات بزوج تساهم ا

أو إلك تروني نقص لديها وال

أ ا

للذرة المانحة الذرة من يتجه بسهم الرابطة لهذه ويرمز .(مستقبلة ذرة) فارغ مدار

يونات في الرابطة تكون مثل .المستقبلةأ :التالية والمركبات ال

• NH4+, H3O+, BF4

-, NH3-BF3, AlCl4-, [Cu(NH3)4]2+, ...etc


رابطة المعدنية

المعدنية الرابطة (Metallic bond): المعدن ذرات ربط عن المسئولة وهي ن ذلك ويرجع .بقوة ببعضها

أيونات وتعطي التكافؤ إلك ترونات بسهولة تفقد المعدن ذرات ل

أ ا

يونات بهذه تحيط إلك ترونية سحابة لتكون اإللك ترونات تجتمع حين في موجبةأ الموجبة ال

يون التكافؤ إلك ترونات تنجذب ل الحالة هذه وفيأيونات لجميع بل واحد موجب ل

أ ال

عدد علي المعدنية الرابطة قوة وتعتمد .كبيرة بصورة المعدن ذرات تتماسك ولهذا الموجبة الرابطة قوة تزداد فبزيادتهما للنواة الفعالة الشحنة وعلي المعدن لذرة التكافؤ إلك ترونات

إلخ ....... المعدن، وصالبة وقوة والغليان اإلنصهار درجات وتزداد


general chemistry 5

Documents