أشكال الجزيئات ثلاثية الأبعاد بنظرية VSEPR – الأزواج الرابطة والأزواج الحرة وزوايا الرابطة
الكيمياءالروابط الكيميائية15–16 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلنموذج ثلاثي الأبعاد من الكرات والعصي قابل للتدوير لأشكال الجزيئات التي تتنبأ بها نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ (VSEPR). اختر جزيئًا (BeCl₂، CO₂، BF₃، SO₂، CH₄، NH₃، H₂O، PCl₅، SF₄، ClF₃، XeF₂، SF₆، BrF₅، XeF₄) أو حدد بنفسك عدد الأزواج الرابطة والأزواج الحرة؛ فيعرض النموذج فصوص الأزواج الحرة، وأقواس زوايا الرابطة، وصيغة AXₙEₘ، واسم الشكل، وزاوية الرابطة (من 109.5° إلى 107° ثم 104.5°)، وهل الجزيء قطبي أم لا.
الدرس: أشكال الجزيئات ونظرية VSEPR؛ زوايا الرابطة؛ قطبية الجزيئات
ماذا تعرض
تتنافر أزواج الإلكترونات المحيطة بالذرة المركزية وتتباعد قدر الإمكان: منطقتان تعطيان ترتيبًا خطيًا، وثلاث مناطق مثلثًا مستويًا، وأربع رباعي السطوح، وخمس هرمًا ثنائيًا مثلثيًا، وست ثماني السطوح. ويُسمّى شكل الجزيء من مواضع الذرات فقط. يرتبط الزوج الحر بنواة واحدة، فيشغل حيزًا أكبر ويدفع الأزواج الرابطة إلى التقارب، لذا تنخفض الزاوية من 109.5° في CH₄ إلى 107° في NH₃ ثم 104.5° في H₂O. والزوايا المعروضة قيم مقيسة لجزيئات نموذجية، وتُحدَّد القطبية من ثنائيات أقطاب الروابط فقط.
طريقة الاستخدام
ابدأ بالجزيء NH₃ وقارنه بالجزيئين CH₄ وH₂O باستخدام الأزرار ذات العدد نفسه من مناطق الكثافة الإلكترونية. اختر «مخصص AXₙEₘ» وحرّك منزلقي «الأزواج الرابطة» و«الأزواج الحرة» لبناء أي شكل. فعّل «الأزواج الحرة» و«زوايا الرابطة» و«عزم ثنائي القطب» أو ألغِها لإظهار هذه العناصر أو إخفائها. اسحب للتدوير، واضغط «إيقاف الدوران» لتثبيت المنظر، و«إعادة ضبط العرض» و«إعادة الضبط» للبدء من جديد.
المعاملات القابلة للتغيير
- الجزيء مخصص AXₙEₘ, BeCl₂, CO₂, BF₃, SO₂, CH₄, NH₃, H₂O, PCl₅, SF₄, ClF₃, XeF₂, SF₆, BrF₅, XeF₄
- عدد الأزواج الرابطة (مخصص) 2–6 أزواج
- عدد الأزواج الحرة (مخصص) 0–3 أزواج
- إظهار الأزواج الحرة
- إظهار زوايا الرابطة
- إظهار عزم ثنائي القطب المحصل
أسئلة للاستكشاف
- لماذا تقل زاوية الرابطة من CH₄ إلى NH₃ ثم إلى H₂O رغم أن لكل منها أربع مناطق كثافة إلكترونية؟
- في SF₄ وClF₃، هل تقع الأزواج الحرة في المواضع الاستوائية أم المحورية، ولماذا؟
- في كل من CO₂ وSO₂ روابط قطبية، فلماذا يكون SO₂ وحده جزيئًا قطبيًا؟
