هيكل لويس SP2: الرسومات والتهجين والشكل والشحن والزوج والحقائق التفصيلية

 تم اقتراح العديد من النظريات لوصف هيكل sp2 Lewis. هنا سنقوم بتدوين ملاحظة حول كيفية القيام بذلك هيكل لويس لقد قدم تفسيرًا مرضيًا بشأن التركيبة الكيميائية للذرات المهجنة sp2.

يعمل تكوين بنية لويس على أساس قاعدة الثماني ويتم اعتبار إلكترونات التكافؤ الخارجية فقط. الشكل المحتمل لـ sp2 يمكن أن يكون المركب المهجن مستوي ثلاثي الزوايا. الشحنة الرسمية هي عملية حسابية يجب أن تكون على دراية بشحنة الذرة فيها هيكل لويس وزوج إلكترون واحد غير مترابط في هجين sp2.

المدارات المهجنة sp2 تتداخل مع التشكيل σ تتداخل السندات والمدارات P المتبقية لتكوين روابط. يحتوي صدى المركب المهجن sp2 على أكثر من واحد هيكل لويس لشرح خصائص الجزيء. تظهر جميع المركبات التساهمية المهجنة sp2 قطبية. إذا كان صافي عزم ثنائي القطب لمركب ما يساوي صفرًا فهو غير قطبي وإذا لم يكن صفرًا فهو قطبي.

إذا كنت مهتمًا بمعرفة كيف ساعدت نظرية لويس الثمانية في تحديد سبب التركيبة الكيميائية للذرات التي تركت تأثيرًا كبيرًا في دراسة الكيمياء.

دعونا نناقش حول الحقائق بالتفصيل.

SP2 هيكل لويس الثماني حكم

SP2 هيكل لويس تعمل النظرية على أساس قاعدة الثمانيات. حيث أن هذه الأطروحة متجذرة في التكوين الإلكتروني للذرات و لذلك يتم إدراكها أيضًا على أنها "النظرية الإلكترونية للترابط الكيميائي ".

هيكل sp2 لويس
sp2 هيكل لويس من الفورمالديهايد

القاعدة الثماني-

تنص هذه القاعدة على ذلك تخضع ذرات العناصر المختلفة لتركيب كيميائي للوصول إلى ثمانية إلكترونات (ثماني الإلكترونات) التكوين في قذيفة الستارة الخاصة بهم.

يتم الجمع الكيميائي عن طريق المشاركة المتبادلة للإلكترونات بين الذرات وبالتالي يتم تكوين الروابط. تسمى هذه الرابطة الرابطة التساهمية.

على سبيل المثال. -sp2 هيكل لويس للفورمالديهايد (H2CO) يمكن تمثيله كـ

هنا تحتوي ذرة الكربون على 4 إلكترونات في الغلاف الخارجي وتتطلب 4 إلكترونات أخرى لتحقيق الثماني. وهكذا ، عندما تتحد ذرة الكربون مع المحيطين ، تشترك ذرتان هيدروجين واحدًا في تكوين كل إلكترون روابط مفردة وتتحد مع ذرة أكسجين واحدة تتقاسم إلكترونين وتشكل رابطة مزدوجة وبالتالي تكمل ثماني بتاتها.

هنا sp2المدارات المهجنة لتكوين رابطة 2 CH و 1 CO وتشكل المدارات غير المهجنة المتبقية C = O π bond.

حدود قاعدة الثماني للمركبات المهجنة sp2

تكوين جزيئات غير مكتملة مجموعة ثمانية

في حالة المركبات التساهمية لـ Be و B و Al إلخ. تحتوي الذرات المركزية على إلكترونات أقل من ثمانية في غلافها الخارجي وبالتالي لا تخضع لقاعدة الثمانيات.

على سبيل المثال: - مركب BF3.

SP2 هيكل لويس من BF3

تكافؤ البورون هو 3 ويتم مشاركتها مع 3 ذرات فلور لتشكيل BF3. وهكذا ، يكتسب البورون 6 إلكترونات فقط وليس 8. إهمال قاعدة الثمانيات.

تهجين SP2:

  • هنا في التهجين sp2 ، تتحد المدارات المدارية و 2 p من غلاف الستارة للذرة لتشكل 3 مدارات مكافئة جديدة (نفس الطاقة والشكل).
  • المدارات الهجينة Sp2 لها شخصية ثلث الحرف وثلثي الحرف p.
  • 120º هي زاوية الرابطة بين اثنين من المدارات الهجينة sp2.

على سبيل المثال: -

1) BCl3 (جزيئات البورون ثلاثي كلوريد):

sp2 هيكل لويس من ثلاثي كلوريد البورون

المدارات الهجينة الثلاثة sp2 للكلور متداخلة مع نصف مداري p مملوء من كلور.

2) C2H4 (إيثيلين)

  • يوجد نوعان من الكربون في الإيثيلين في حالة هجين sp.
  • يتداخل أحد المدارات الكربونية الهجينة sp2 مع مدار هجين sp2 آخر من الكربون مكونًا CC سيغما بوند المتبقية sp2 المدارات الهجينة للكربون تشكل رابطة سيغما CH عن طريق التداخل مع مدار 1 ثانية للهيدروجين.
  • تتداخل المدارات غير المهجنة 2Pz لكل ذرة كربون بشكل جانبي لتشكل رابطة pi بين ذرتين من الكربون
هيكل لويس من الإيثيلين

كيفية رسم هيكل لويس لـ SP2؟

هنا سوف نتعلم كيف ارسم هيكل لويس للتهجين sp2

  • تسوية العدد الكامل لإلكترونات التكافؤ للجزيء.

1) حدد ذرة الرابطة المركزية.

قواعد اختيار الذرة المركزية

  1. اختر أقل عدد من الذرات كذرة مركزية.

                                     [أو]

  • أقل ذرة كهربائية سلبية كذرة مركزية.

                                     [أو]

  •  أكبر ذرة بحجم ذرة مركزية.

                                     [أو]

  • ذرة ذات أعلى عدد ذري.

ملاحظة: -

  • قد تحتوي الذرة المركزية على 8 إلكترونات أو أكثر في غلاف الستارة الخاص بها.
  • لا تعمل ذرة الهيدروجين والفلور كذرة مركزية.
  1. 2) الذرات المتبقية الأخرى مرتبة حول الذرات المركزية.
  2. 3) يتم ربط الذرة المركزية والذرات المحيطة باستخدام رابطة سيجما.
  3. 4) يعاد توزيع الإلكترونات بين الذرة المركزية والذرات المحيطة لإكمال ثماني بتاتها.

على سبيل المثال: - C2H4 (إيثيلين)

هيكل لويس من الإيثيلين
  • الذرة المركزية هي ذرة الكربون
  • إجمالي عدد إلكترونات التكافؤ هو 12 إلكترونًا.
  • 4 ذرات هيدروجين مرتبة حول ذرة الكربون ومترابطة بواسطة رابطة سيجما.
  • وزع الإلكترونات بحيث تصل ذرات الكربون إلى ثماني بتاتها.
  • يحتاج الهيدروجين إلى إلكترونين ليبلغ الثماني. 

SP2 شكل هيكل لويس

هناك نوعان من الأشكال المحتملة للجزيئات المهجنة sp2

الشكلان المحتملان للجزيئات المهجنة sp2 هما ؛

  1. 1) اللوح الثلاثي (AB3).
  2. 2) بنت (AB2L).

أ- الذرة المركزية

ب- محيط الذرات ذرة مركزية

لام - زوج وحيد من الإلكترونات

على سبيل المثال: - 1) لوحة ثلاثية: BF3 ، AlCl3 ، SO3 ، NO3 إلخ.

شكل مستو مثلثي من BF3

2) عازمة: SO2 ، PbCl2 ، SnCl2 إلخ.

شكل عازمة من so2

SP2 رسوم هيكل لويس الرسمية

تشكل الذرات رابطة تساهمية عن طريق إعطاء أو فقدان إلكترونات التكافؤ. يتم تعيين شحنة رسمية لبعض الذرات في هيكل لويس بعض المركبات. يمكن حسابها باستخدام الصيغة

رسمية شحنة ذرة في بنية لويس = العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في الذرة الحرة - العدد الإجمالي للزوج الوحيد من الإلكترونات - نصف العدد الإجمالي للإلكترونات الرابطة.

على سبيل المثال: - الأوزون (O3)

الأوزون هيكل لويس

هنا ذرة الأكسجين المركزية (O1) يتم تهجين sp2

العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ في O1 = 6

إجمالي عدد إلكترونات الزوج الوحيد في O1 = 2

العدد الإجمالي للإلكترونات الرابطة في O1 = 6

\ شحنتها الرسمية = 6 - 2 - (6)

                                   = +1

SP2 أزواج هيكل لويس الوحيد

يحتوي المركب المهجن Sp2 على زوج واحد من الإلكترونات غير المترابطة في هيكل لويس. هم في شكل AB2L. هناك زوجان من الإلكترونات سندات وزوج واحد من الإلكترونات.

على سبيل المثال: - SO2 ، PbCl2 ، SnCl2 إلخ.

هنا في ذرة SO2 المركزية هي S ولديها زوج واحد من الإلكترونات وزوجان من الروابط المرتبطة بذرتين من الأكسجين.

  • هذه الجزيئات المهجنة sp2 مع أزواج وحيدة منحنية الشكل.
  • يتم تقليل زاوية ارتباطها من 120 درجة إلى 119 درجة بسبب هدايا زوج وحيد من الإلكترونات.

SP2 صدى هيكل لويس

من أجل شرح جميع خصائص الجزيء ، يوجد الجزيء كهيكل هجين. تُعرف هذه الظاهرة بالرنين.

على سبيل المثال: - C6H6 (بنزين - sp2 مهجن)

هيكل الرنين للبنزين
  • بناء يُطلق على الأول والثاني صدى هجينة / هياكل مساهمة / أشكال متعارف عليها.
  • الهيكل الفعلي للجزيء عبارة عن هجين رنيني وبالتالي فإن جزيء البنزين يحتوي على روابط 12 σ و 3 روابط وبالتالي فإن جزيء البنزين يحتوي على إجمالي 15 رابطة تساهمية.

SP2 قطبي أو غير قطبي

تتشكل الرابطة التساهمية عندما تشترك ذرات الترابط في إلكترونات متساوية. لنفترض أن A & B ذرتان تشاركان في تكوين الرابطة.

الرابطة التساهمية القطبية

إذا كانت الذرة A أكثر كهرسلبية من الذرة B والعكس صحيح ، فعندما تشكل الرابطة زوج الإلكترونات المترابط يميل إلى النزوح نحو الذرة الأكثر كهرسلبية. ثم تميل الذرة السالبة الشحنة إلى أن يكون لها شحنة سالبة جزئية وليس بقدر ما تميل الذرة الكهربية إلى أن يكون لها شحنة موجبة جزئية. تسمى هذه الروابط الرابطة التساهمية القطبية.

على سبيل المثال: - الفورمالديهايد (H2CO)

هنا في الفورمالديهايد ، في الرابطة C = O ، يكون الأكسجين كهرسلبيًا أكثر من ذرة الكربون ، وبالتالي فإن إلكترونات الرابطة تنجذب أكثر نحو ذرة الأكسجين مما يؤدي إلى أن يكون للأكسجين شحنة سالبة جزئية وكربون له شحنة موجبة جزئية و مما يجعل السندات قطبية.

الرابطة التساهمية اللاقطبية

إذا كانت كلتا الذرتين A & B كهرسلبية بشكل متساوٍ ، فسيتم جذب زوج الإلكترونات المترابط بالتساوي بواسطة الذرتين. تسمى هذه الروابط الروابط التساهمية غير القطبية.   

على سبيل المثال: - BF3 (البورون ثلاثي فلوريد)

بسبب التركيب المتماثل العالي لـ BF3 الذي هو شكل الكوكب ثلاثي الزوايا. تم إبطال اللحظات ثنائية القطب لثلاثة سندات BF مما أدى إلى وصول العزم ثنائي القطب إلى الصفر. وبالتالي ، مما يجعله مركبًا غير قطبي.

يستخدم SP2

  • تستخدم ذرة الكربون تهجين sp2 لتشكيل مركبات مثل الإيثين (C2H4) ، والفورمالديهايد (H2CO) ، وحمض الخليك (CH3COOH) ، والبنزين (C6H6) إلخ.
  • يساعد تهجين Sp2 في فهم الخصائص الجزيئية للمركبات مثل SO2 و C2H4 و BF3 و AlCl3 وما إلى ذلك.
  • يلعب تهجين Sp2 دورًا كبيرًا في تفسير استقرار وتركيب البنزين.

   

انتقل إلى الأعلى