الرابطة الهيدروجينية ودرجات غليان الهيدريدات
الكيمياءالروابط الكيميائية15–16 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلرسم بياني لدرجات الغليان الفعلية لسلاسل الهيدريدات H₂O–H₂S–H₂Se–H₂Te وHF–HCl–HBr–HI وNH₃–PH₃–AsH₃–SbH₃ وCH₄–SiH₄–GeH₄–SnH₄ مقابل الدورة. يُظهر الطالب كل سلسلة أو يخفيها، ويلمس نقطة ليرى نموذجًا جزيئيًا: بين جزيئات H₂O وHF وNH₃ روابط هيدروجينية (خطوط متقطعة)، لذا تغلي في درجات أعلى بكثير من الاتجاه المستقرأ، أما H₂S وHCl وCH₄ فلا يوجد بين جزيئاتها إلا قوى فان دير فالس.
الدرس: الرابطة الهيدروجينية وقوى فان دير فالس
ماذا تعرض
تُرسم درجات غليان هيدريدات المجموعات من 14 إلى 17 مقابل الدورة. وفي كل مجموعة تزداد قوى فان دير فالس بازدياد حجم الجزيء وكتلته، فترتفع درجات الغليان من الدورة 3 إلى الدورة 5. ويخرج H₂O وHF وNH₃ عن هذا الاتجاه فتغلي في درجات أعلى بكثير من المتوقع، لأن ذرة H المرتبطة بذرة O أو F أو N صغيرة وعالية السالبية الكهربائية تنجذب إلى زوج إلكترونات حر على جزيء مجاور: وهذه هي الرابطة الهيدروجينية. ويمثل CH₄ خط الأساس، لأن هيدريدات المجموعة 14 لا تكوّن روابط هيدروجينية.
طريقة الاستخدام
ابدأ بمجموعة واحدة من قائمة «السلسلة»، ثم فعّل «الخط المستقرأ» لترى درجة الغليان المتوقعة من الهيدريدات الأثقل. المس نقطة على الرسم البياني، أو اختر جزيئًا من «النموذج الجزيئي»، لترى الجزيئات تتحرك والروابط الهيدروجينية مرسومة بخطوط متقطعة، أو بقوى فان دير فالس وحدها. قارن H₂O بـ H₂S، وبدّل «الوحدة» بين °C وK عند الحاجة.
المعاملات القابلة للتغيير
- السلاسل المعروضة السلاسل الأربع كلها, المجموعة 16: H₂O، H₂S، H₂Se، H₂Te, المجموعة 17: HF، HCl، HBr، HI, المجموعة 15: NH₃، PH₃، AsH₃، SbH₃, المجموعة 14: CH₄، SiH₄، GeH₄، SnH₄
- الجزيء في النموذج H₂O, H₂S, HF, HCl, NH₃, PH₃, CH₄
- إظهار الخط المستقرأ (دون رابطة هيدروجينية)
- وحدة درجة الحرارة °C, K
أسئلة للاستكشاف
- لماذا ترتفع درجة الغليان من H₂S إلى H₂Te، بينما يغلي H₂O في أعلى درجة بينها جميعًا؟
- هل يتبع CH₄ اتجاه هيدريدات المجموعة 14 الأخرى، وما القوى بين الجزيئية التي تفسر ذلك؟
- كم رابطة هيدروجينية يستطيع جزيء H₂O واحد تكوينها، ولماذا يغلي الماء في درجة أعلى من HF؟
