هيكل الزئبق وخصائصه (15 حقائق كاملة)


الزئبق أو Hydrargyrum هو معدن إنتقالي عنصر له وزن جزيئي 200.59 جم / مول. سنتعلم المزيد من التفاصيل حول عطارد في هذه المقالة.

يظهر الزئبق كجزيء صلب رمادي أو عديم اللون. إنه غير قابل للذوبان ولكنه يتفاعل مع المذيبات البروتونية العضوية وقابل للذوبان في ملح مصهور مختلف ولكنه غير متفاعل معها. إنه عالي التوصيل بطبيعته وقيمة التوصيل الحراري للجزيء 0.125 واط / (سم · كلفن) للبلورة الصلبة.

عطارد مغناطيسي في الطبيعة والمواد اللينة مع زحف الضغط وفجوة الشريط. دعونا نناقش البنية والتهجين والقطبية والطبيعة الأيونية وقابلية ذوبان الزئبق في الجزء التالي مع الشرح المناسب.

1. كيفية رسم هيكل عطارد؟

كل جزيء له هيكل خاص به قد يكون متشابهًا مع بعض الأشكال الهندسية أم لا. دعونا نناقش هيكل جزيء الزئبق.

نظرًا لوجود ذرتين متماثلتين ، يتم تشكيل الهيكل المعتمد عن طريق ربط ذرتين من الزئبق. نقوم بتوصيل الروابط المزدوجة بينهما للتحقق من التكافؤ وكذلك حالة الأكسدة لكل أيون زئبقي. الرابطة المزدوجة تجعل الهيكل أكثر قوة.

هيكل عطارد لويس

2. إلكترونات تكافؤ الزئبق

تسمى الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي لأي ذرة إلكترونات التكافؤ. دعونا نحسب إجمالي إلكترونات التكافؤ لعطارد.

العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الموجودة في الغلاف الخارجي للزئبق2 هي 4 حيث يأتي إلكترونان من موقع Hg ويأتي إلكترونان من موقع Hg آخر لأنهما يحتويان فقط على إلكترونين تكافؤين في غلافهما الخارجي. لذلك ، أضفنا إلكترونات التكافؤ الفردية لكل ذرة على حدة.

  • التكوين الإلكتروني للزئبق هو [Xe] 4f145d10622
  • لذا ، فإن إلكترونات التكافؤ الموجودة فوق ذرة الزئبق هي 2 ، حيث أن 6s هي مدار تكافؤ الزئبق
  • إذن ، إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ لعطارد هو 2 + 2 = 4

3. أزواج هيكل الزئبق وحيدة

الأزواج الوحيدة هي إلكترونات التكافؤ الموجودة فوق مدار التكافؤ كما تبقى بعد تكوين الرابطة. دعونا نحسب العدد الإجمالي للأزواج المنفردة من عطارد.

عدد الأزواج المنفردة الموجودة فوق جزيء عطارد هو صفر لأنه لا يحتوي على أزواج وحيدة. تحتوي الذرات المكونة على حد سواء Hg على إلكترون واحد فقط في مدار التكافؤ الخاص بهما وأن إلكترونًا واحدًا يستخدم في تكوين الرابطة لذلك ، لا يتبقى إلكترونًا.

  • يتم حساب عدد الأزواج المنفردة بالصيغة ، الأزواج الوحيدة = الإلكترونات الموجودة في مدار التكافؤ - الإلكترونات المشاركة في تكوين الرابطة
  • الأزواج الوحيدة الموجودة فوق ذرة الزئبق هي 1-1 = 0
  • لذا ، فإن العدد الإجمالي للأزواج المنفردة الموجودة فوق جزيء عطارد هو 0 + 0 = 0

4. شكل هيكل الزئبق

الشكل الجزيئي للجزيء هو ترتيب للذرة المركزية مع ذرات أخرى في شكل هندسي. دعونا نتوقع الشكل الجزيئي لعطارد.

الشكل الجزيئي للزئبق خطي حول ذرات الزئبق المركزية والتي يمكن التنبؤ بها من الجدول التالي.

جزيئي
المعادلة
رقم
أزواج السندات
رقم
ثنائي وحيد
الشكل  علم الهندسة    
1. الضريبة10خطي  خطي
2. الضريبة2        20خطي  خطي  
3-ضريبة       11خطي  خطي  
4. الضريبة330ثلاثي الزوايا
مستو
ثلاثي الزوايا
مستو
5. الضريبة2E     21انحنىثلاثي الزوايا
مستو
6-ضريبة2     12خطي  ثلاثي الزوايا
مستو
7. الضريبة440رباعي السطوحرباعي السطوح
8. الضريبة3E     31ثلاثي الزوايا
هرمي        
رباعي السطوح
9. الضريبة2E2                2انحنىرباعي السطوح
10-ضريبة3                     13خطي  رباعي السطوح
11. الضريبة550ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
12. الضريبة4E     41تأرجحثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
13. الضريبة3E2    32على شكل حرف T         ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
14. الضريبة2E3    23خطي   ثلاثي الزوايا
biهرمي
15. الضريبة660ثماني السطوحثماني السطوح
16. الضريبة5E     51             مربع
هرمي   
ثماني السطوح
17. الضريبة4E2                    42مربع
هرمي 
ثماني السطوح
جدول VSEPR

يتم تحديد الشكل الجزيئي للجزيء الأيوني من خلال التركيب البلوري ويتم التنبؤ بالجزيء التساهمي بواسطة نظرية VSEPR (تنافر زوج الإلكترونات من Valence Shell) ، ووفقًا لهذه النظرية ، يكون نوع الجزيء AX الذي له هندسة خطية.

5. زاوية هيكل الزئبق

زاوية الرابطة هي الزاوية التي تصنعها الذرات في شكل معين للتوجيه الصحيح في هذا الترتيب. دعونا نحسب زاوية الرابطة لجزيء عطارد.

يمتلك الزئبق هندسة خطية ، لذا فإن زاوية ارتباطه تساوي 1800 لأنه بالنسبة للهندسة الخطية ، تكون زاوية الرابطة دائمًا 1800 من الحساب الرياضي. لا يوجد تنافر صارم ، لذا لا توجد فرصة لانحراف زاوية الرابطة المثالية للجزيء الخطي لذرتي زئبق.

  • الآن نقوم بدمج زاوية الرابطة النظرية مع قيمة زاوية الرابطة المحسوبة بواسطة قيمة التهجين.
  • صيغة زاوية الرابطة وفقًا لقاعدة بينت هي COSθ = s / (s-1).
  • الزئبق غير مهجن ولكن بسبب الهندسة الخطية ، فإنه يتبنى التهجين sp.
  • يتم تهجين الذرة المركزية Hg ، لذا فإن الحرف s هنا هو 1/2th
  • إذن ، زاوية الرابطة هي COSθ = {(1/2)} / {(1/2) -1} = - (1)
  • Θ = COS-1(-1/2) = 1800

6. التهمة الرسمية لهيكل الزئبق

مع مساعدة من اتهام رسمي، يمكننا التنبؤ بالشحنة الجزئية الموجودة في الجزيء بواسطة الكهربية المتساوية. دعونا نتوقع التهمة الرسمية لعطارد.

الشحنة الرسمية لعطارد هي صفر لأنه يبدو محايدًا على ما يبدو ، لكن توجد شحنة على ذرات الزئبق. هذه الشحنات متساوية في الحجم ولكنها معاكسة في الاتجاه ، لذلك يمكن إلغاؤها وجعل الجزيء محايدًا.

دعونا نرى كيف يكون الجزيء محايدًا عند حساب الشحنة الرسمية بواسطة الصيغة ،

  • الشحنة الرسمية = Nv - نليرة لبنانية -1/2 نبي بي
  • الشحنة الرسمية الموجودة فوق ذرة الزئبق هي 1-0- (0/2) = +1
  • الشحنة الرسمية الموجودة فوق ذرة الزئبق هي 0-1- (0/2) = -1
  • لذلك ، فإن كل كاتيون وأنيون يحملان شحنة واحدة والقيمة هي نفسها ولكنهما متعاكسان في طبيعتهما ويلغيان لجعل الشحنة الرسمية صفرًا لجزيء عطارد.

7. تهجين الزئبق

تخضع الذرة المركزية للتهجين لتشكيل مدار هجين من الطاقة المكافئة من المدارات الذرية. دعنا نعرف عن تهجين عطارد.

يتم تهجين Hg المركزي sp في جزيء Mercury والذي يمكن تأكيده بالجدول التالي.

الهيكلية   تهجين
القيمة  
حالة من
تهجين
من الذرة المركزية
زاوية السندات
1. الخطي         2         sp / sd / pd1800
2-المخطط
ثلاثي الزوايا      
3sp2                   1200
3. رباعي السطوح 4sd3/ س3109.50
4 ثلاثي الزوايا
ثنائي الهرمي
5sp3د / دسب3900 (محوري)،
1200(استوائي)
5. الاوكتاهدرا         sp3d2/ د2sp3900
6. خماسي
ثنائي الهرمي
7sp3d3/d3sp3900، 720
جدول التهجين
  • يمكننا حساب التهجين بواسطة صيغة الاصطلاح ، H = 0.5 (V + M-C + A) ،
  • إذن ، تهجين مركز Hg هو ، ½ (2 + 2 + 0 + 0) = 2 (sp)
  • ويشارك في التهجين مدار واحد مداري s ومداري p واحد من Hg.
  • لا تشارك الأزواج الوحيدة الموجودة فوق الذرات في عملية التهجين.

8. الذوبان في الزئبق

معظم الجزيئات الأيونية قابلة للذوبان في الماء حيث يمكن فصلها. دعونا نرى ما إذا كان الزئبق قابل للذوبان في الماء أم لا.

الزئبق قابل للذوبان في الماء لأنه يمكن أن يتأين لتشكيل اثنين من الأيونات وهذه الأيونات قابلة للذوبان في الماء. عندما ينفصل الزئبق في الأيونات ، فإنه يشكل الزئبق+ وهذا الأيون يمكن أن يجذب جزيء الماء المحيط بجهدته الأيونية ، ويمكن لأيون الهيدريد تكوين رابطة H مع جزيء الماء.

بصرف النظر عن جزيء الماء ، فإن الزئبق قابل للذوبان في المذيبات التالية

  • لجنة علم المناخ4
  • CS2
  • البنزين
  • الميثانول
  • CHCl3
  • غاز الأمونيا

9. هل الزئبق صلب أم غاز؟

غالبًا ما تكون المركبات الأيونية صلبة بطبيعتها لأنها تمتلك بنية بلورية مناسبة ورابطًا قويًا. دعونا نتحقق مما إذا كان عطارد صلبًا أم لا.

الزئبق هو جزيء صلب له وجه بلوري مكعب وطاقة البلورة قوية جدًا للبقاء في شكل صلب. نظرًا لوجود البلورة ، فإن الانتروبيا منخفضة جدًا بالنسبة للجزيء ، ولهذا السبب ، فإن جميع الذرات متراصة بشكل وثيق في البلورة. يبدو كمادة صلبة بلورية رمادية.

10. هل عطارد قطبي أم غير قطبي؟

المركبات الأيونية ذات طبيعة قطبية بسبب تكوين الرابطة بينها كونها قطبية في طبيعتها. دعونا نتحقق مما إذا كان جزيء عطارد قطبيًا أم لا.

الزئبق هو جزيء غير قطبي لأنه لا يوجد فرق في الكهرومغناطيسية موجود في ذرتين لأن كلاهما لهما نفس العنصر.

11. هل الزئبق حمضي أم قاعدي؟

إذا كان الجزيء قادرًا على إطلاق أيونات البروتون أو الهيدروكسيد في محلول مائي ، فإنه يسمى حمض أو قاعدة على التوالي. دعونا نتحقق مما إذا كان عطارد أساسيًا أم لا.

الزئبق قاعدة قوية على الرغم من عدم احتوائه على H+ أو أوه- الأيونات. يحتوي على أيون هيدريد يمكنه سحب البروتون من حمض مترافق لاحق آخر. يمتلك أيون الهيدريد تقاربًا أعلى لسحب البروتون لتكوين جزيء هيدروجين ويتصرف كقاعدة برونزية قوية.

12. هل الزئبق بالكهرباء؟

للجزيئات الأيونية طبيعة إلكتروليتية أعلى لأنها تتكون من التفاعل القوي للأيونات. دعونا نرى ما إذا كان الزئبق إلكتروليت أم لا.

عطارد قوي "الإلكتروليت" لأنه عندما يتفكك في محلول مائي يكون الزئبق+، وهي أيونات قوية وحركة هذه الأيونات عالية جدًا. الإمكانات الأيونية لهذه الأيونات أعلى جدًا وتحمل الكهرباء عبر المحلول المائي بسرعة كبيرة.

13. هل الزئبق أيوني أم تساهمي؟

الجزيء الأيوني له تفاعل قوي بين الذرات المكونة وله قوة استقطاب أعلى. دعونا نرى ما إذا كان عطارد أيوني أم لا.

الزئبق جزيء أيوني لأن الجزيء يتكون من التبرع الإلكتروني وآلية القبول وليس عن طريق المشاركة. أيضا ، الزئبق+ لديه إمكانات أيونية أعلى بسبب كثافة الشحنة ، لذلك يمكنه استقطاب الأنيون بسهولة ، كما أن أيون الزئبق لديه قابلية استقطاب أكبر وفقًا لقاعدة فاجان ، فهو جزيء أيوني.

14. هل الزئبق عامل تغيير طبيعة؟

المركبات الكيميائية أو الكواشف التي يمكن أن تكسر روابط الببتيد أو بنية البروتين تسمى عامل تغيير طبيعة. دعونا نرى ما إذا كان الزئبق هو عامل تغيير طبيعة أم لا.

الزئبق هو عامل تغيير طبيعة لأنه يمكن أن يكسر بنية البروتين الأولية والثانوية. نظرًا لطبيعة الزئبق الكارهة للماء ، لا يمكنه تكوين رابطة الببتيد ، فقد شق بسهولة المجموعة الأمينية المكونة من البروتين الثاني والمجموعة الحمضية للبروتين السابق. لكن ميثيل الزئبق عامل تغيير طبيعة قابل للعكس.

في الختام

الزئبق هو قاعدة برونستيد غير عضوية قوية ويمكن استخدامه في العديد من التفاعلات العضوية لسحب البروتون الحمضي من الجزيء المطلوب. بسبب المدار d المملوء بالكامل ، فإنه يتصرف بشكل مختلف عن العناصر الانتقالية الأخرى.

بيسواروب شاندرا داي

مرحبًا ...... أنا بيسواروب شاندرا داي ، لقد أكملت الماجستير في الكيمياء. تخصصي هو الكيمياء غير العضوية. الكيمياء لا تدور حول القراءة سطراً بسطر والحفظ ، إنه مفهوم يجب فهمه بطريقة سهلة وهنا أشارككم مفهوم الكيمياء الذي أتعلمه لأن المعرفة تستحق مشاركتها.

آخر المقالات