الرابطة التساهمية - الكيمياء2-1 - ثاني ثانوي

وزارة التعليم الروابط التساهمية Covalent Bonding الفصل 51 الفكرة العامة تتكون الروابط التساهمية عندما تتشارك الذرات في إلكترونات تكافؤها. 5-1 الرابطة التساهمية الفكرة الرئيسة تستقر ذرات بعض العناصر عندما تتشارك في إلكترونات تكافؤها لتكوين رابطة تساهمية. 5-2 تسمية الجزيئات الفكرة الرئيسة تستعمل قواعد محددة في تسمية المركبات الجزيئية الثنائية الذرات والأحماض الثنائية الذرات والأحماض الأكسجينية. 5-3 التراكيب الجزيئية الفكرة الرئيسة تبين الصيغ البنائية المواقع النسبية للذرات في الجزيء وطرائق ارتباطها معًا داخل الجزيء. 5-4 أشكال الجزيئات الفكرة الرئيسة يستعمل نموذج التنافر بين أزواج إلكترونات التكافؤ VSEPR لتحديد شكل الجزيء. 5- الكهروسالبية والقطبية الفكرة الرئيسة يعتمد نوع الرابطة الكيميائية على مقدار جذب كل ذرة للإلكترونات في الرابطة. حقائق كيميائية يعود الشكل الكروي لقطرة الماء إلى قوة التوتر السطحي، بسبب القوى بين الجزيئات. . تعمل قوة التوتر السطحي في الماء عمل غشاء مرن على السطح. وتستطيع بعض الحشرات المشي على سطح هذا الغشاء الذي يكونه الماء. . الخواص الكيميائية والفيزيائية للماء تجعله سائلاً فريدًا. :O -- H H النموذج في الفراغ نموذج العصا والكرة تركيب لويس قطرة ماء كروية 172

نشاطات تمهيدية تجربة استهلالية ما نوع المركب المستخدم لعمل كرة مميزة؟ تُصنع هذه الكرات في الغالب من مركب يدعى أكسيد السليكون العضوي (Si(OCHCH. المطويات خواص الرابطة اعمل المطوية الآتية لتساعدك منظمات الأفكار على تنظيم دراستك لأنواع الروابط الرئيسة الثلاث. خطوة 1 ضع ورقتين إحداهما فوق الأخرى، ودع حافة إحداهما العلوية أسفل الحافة B خطوات العمل DEOS .1 اقرأ تعليمات السلامة في المختبر. 2. غط الطاولة بالمناديل الورقية، وضع فوقهـا كوبًا ورقيَّا، والبس القفازين. 3 قس 0mL. 20 من محلول سليكات الصوديوم بالمخبار المدرج وصبّها في الكوب. وأضف إلى الكوب قطرة من ملوّن الطعام و 10.0mL من الإيثانول، ثم حرك المحتويات جيدًا مدة 3 ثوان في اتجاه عقارب الساعة. تحذير: إياك أن تضع الإيثانول قرب اللهب أو أي مصدر آخر للشرر؛ لأن بخاره قابل للانفجار. .4. صب الخليط في راحة اليد وأنت لا تزال تلبس القفازات وتعمل فوق الطاولة المغطاة بمناديل الورق، ثم اضغط برفق على السائل عندما يبدأ في التصلب. الأخرى بـ 2cm تقريبًا. خطوة 2 اطو حافتي صفحات الورق السفلية إلى الأعلى لعمل ثلاثة أجزاء متساوية، ثم اضغط على الثنيات لتثبيتها في أماكنها. خطوة 3 ثبّت المطوية بدبوس كما في الشكل، واكتب عنوانًا لكل جزء على النحو الآتي: تساهمية قطبية خواص الرابطة رابطة رابطة أيونية تساهمية غير قطبية رابطة تساهمية غير قطبية تساهمية قطبية رابطة أيونية. خواص الرابطة المطويات - استعمل هذه المطوية في القسم 1-5، .5 كور العجينة في راحة اليد لتصنع كرة، ثم أسقطها على ولخص ما تعلمته عن خواص الروابط، وكيف يؤثر ذلك في خواص المركب الكيميائي؟ الأرض، وسجل ملاحظاتك. 6. احفظ الكرة في مكان معزول عن الهواء؛ لأنك ستحتاج إلى تشكيلها قبل استخدامها مرة أخرى. تحليل النتائج 1 صف خواص الكرة التي شاهدتها. 2 قارن بين الخواص التي شاهدتها وخواص المركب الأيوني. استقصاء ما عدد الإلكترونات التي يحتاج إليها كل من السليكون والأكسجين للوصول إلى حالة الثمانية ؟ وإذا كانت كلتا الذرتين بحاجة إلى اكتساب الإلكترونات فكيف يكونان رابطة معا ؟ 173 Ministry of Education 2024-1446

رابط الدرس الرقمي 5-1 الأهداف تطبق القاعدة الثمانية على الذرات الرابطة التساهمية التي تكوّن روابط تساهمية. www.ien.edu.sa The Covalent Bond 1 تصف كيفية تكون الرابطة الفكرة الرئيسة تستقر ذرات بعض العناصر عندما تتشارك في إلكترونات تكافؤها التساهمية الأحادية، والثنائية لتكوين رابطة تساهمية. والثلاثية. الربط مع الحياة لعلك أردت يوما أن تشتري كرة تلعب بها أنت وأصدقاؤك، إلا أن المبلغ تقارن بين روابط سيجما وروابط الذي معك لا يكفي لشرائها، وعندئذ شاركك أحد أصدقائك بالمبلغ المتبقي لشراء الكرة. إن باي. تربط بين قوة الرابطة التساهمية وطولها وطاقة تفككها. مراجعة المفردات هذا يشبه تشارك الذرات بالإلكترونات لتكوين مركبات تساهمية. ما الرابطة التساهمية؟ What is a covalent bond? تتشارك بعض الذرات بالإلكترونات ليستقر توزيعها الإلكتروني. فكيف يحدث ذلك؟ وهل هناك طرائق مختلفة تتيح المشاركة بالإلكترونات؟ وكيف تختلف خواص هذه المركبات عن الرابطة الكيميائية القوة التي تربط ذرتين معًا. المفردات الجديدة الرابطة التساهمية الجزيء تركيب لويس رابطة سيجما ه رابطة باي T تفاعل ماص للطاقة تفاعل طارد للطاقة المركبات التي تتكون من الأيونات؟ الإلكترونات المشتركة تتشارك الذرات في المركبات غير الأيونية في الإلكترونات، جزيئات قطرات الماء في الشكل 1-5 وتسمى الرابطة الكيميائية التي تنتج عن مشاركة كلا من الذرتين الداخلتين في تكوين الرابطة بزوج إلكتروني واحد أو أكثر من الأزواج الإلكترونية الرابطة التساهمية. ويتكون الجزيء عندما ترتبط ذرتان أو أكثر برابطة تساهمية. وتعد الإلكترونات المشتركة في تكوين الرابطة جزءًا من إلكترونات مستوى الطاقة الخارجي لكلتا الذرتين المشتركتين. وعادة ما تتكون الروابط التساهمية بين ذرات اللافلزات المتجاورة في الجدول الدوري. تكوّن الروابط التساهمية تتكون الجزيئات الثنائية -الذرات ومنها الهيدروجين (H) والنيتروجين (N) ، والأكسجين (O)، والفلور (F) ، والكلور (CL)، والبروم (BI)، واليود (I) - عندما تتشارك ذرتان من نفس العنصر في إلكترونات التكافؤ، حيث أن الجزيء المكون من ذرتين أكثر استقرارًا من الذرة في حالتها الفردية. الشكل 1-5 تتكون كل قطرة ماء من جزيئات يحتوي كل منها على ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة، وترتبط فيما بينها برابطة تساهمية. وتتشكل القطرة بحسب القوى بين الجزيئية. 2 6 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 174

قوة تنافر قوة تجاذب الذرتان متباعدتان كثيرًا لذا لا توجد قوى تجاذب أو تنافر. تقوم نواة كل ذرة بجذب السحابة الإلكترونية للذرة الأخرى، وتنشأ قوة تنافر بين النواتين وقوة تنافر أخرى بين سحابتي الإلكترونات. المسافة بين بروتونات الذرة وإلكترونات الذرة الأخرى مناسبة لتكون رابطة مستقرة. إذا اقتربت الذرتان إحداهما من الأخرى فسوف يتنافر كل من النوى والإلكترونات فيما بينها. وباستعراض الفلور نجد أن له التوزيع الإلكتروني 1s22s22p، حيث لكل ذرة فلور سبعة الشكل 2-5 تبين الأسهم في إلكترونات تكافؤ، وتحتاج إلى إلكترون واحد لتصل إلى الحالة الثمانية. وعندما تقترب الأشكال أعلاه محصلة قوى التجاذب ذرتا فلور تحت تأثير العديد من القوى كما في الشكل -2-5- تتولد قوتا تنافر تؤثران في والتنافر بين ذرتى فلور عندما تقترب الذرات، إحداهما بين إلكترونات الذرتين، والأخرى بين بروتونات الذرتين أيضًا. كما تنشأ إحداهما من الأخرى. إن القوة أيضًا قوة تجاذب بين بروتونات إحدى الذرتين وإلكترونات الذرة الأخرى. وكلما اقتربت الإجمالية بين الذرتين هي محصلة ذرات الفلور بعضها من بعض زادت قوة التجاذب بين بروتونات أحدها مع إلكترونات قوى التنافر بين إلكترون وإلكترون الأخرى إلى أن تصل إلى نقطة تكون عندها محصلة قوى التجاذب أكبر من محصلة قوى والتنافر بين نواة ونواة والتجاذب بين نواة وإلكترون. وتتكون الرابطة التنافر، وعندئذ ترتبط الذرتان برابطة تساهمية، ويتكون الجزيء. أما إذا اقتربت الذرتان إحداهما من الأخرى أكثر من ذلك فسوف تتغلب قوى التنافر على قوى التجاذب. التساهمية عندما تكون محصلة قوى التجاذب أعلى ما يمكن. يحدث الترتيب الأكثر استقرارًا والأمثل للذرات في الرابطة التساهمية عند أفضل مسافة بين اربط كيف يرتبط استقرار الرابطة نواتي الذرتين. حيث تصبح محصلة قوى التجاذب عند هذه النقطة أكبر من محصلة قوى مع القوى التي تؤثر في الذرات؟ التنافر. يوجد الفلور على شكل جزيئات ثنائية الذرات؛ لأن مشاركة زوج من الإلكترونات يعطي كل ذرة فلور التوزيع الإلكتروني الشبيه بالتوزيع الخاص بالغاز النبيل. ويوضح الشكل 3- أن لكل ذرة فلور في جزيء الفلور زوجًا واحدًا من الإلكترونات المشتركة، وثلاثة أزواج من الإلكترونات غير المترابطة التي لا تشارك في تكوين الرابطة. : ذرة فلور زوج إلكترونات الرابطة أزواج إلكترونات غير مترابطة من الإلكترونات :F:F: .. .. جزيء الفلور :F ذرة فلور الشكل 3-5 تتشارك ذرتا فلور في زوج من الإلكترونات لتكوّنا رابطة تساهمية. لاحظ أن زوج الإلكترونات المشتركة قد جعل إلكترونات المدار الأخير ثمانية إلكترونات. تركيب ثماني مكتمل 175 Ministry of Education 2024-1446

تحرية مقارنة درجات الانصهار كيف يمكن تحديد العلاقة بين نوع الرابطة ودرجة الانصهار؟ 7. أدر مفتاح التسخين عند أعلى درجة حرارة واطلب إلى أحد تعتمد خواص المركب على نوع الرابطة، إذا كانت أيونية أو الزملاء البدء في قياس زمن التسخين مستخدمًا ساعة إيقاف. 8. راقب المركبات في أثناء فترة التسخين، وسجل أيّها ينصهر تساهمية. خطوات العمل BERD EYE 1. اقرأ تعليمات السلامة في المختبر. 2. صمّم جدولا لتسجيل بيانات التجربة. أولا، ووفق أي ترتيب. 9. أغلق جهاز التسخين بعد انقضاء 5 دقائق، وارفع الطبق بالملاقط أو القفازات الخاصة بذلك. 3. اعمل ثلاثة فجوات بسيطة ومتساوية A و B و C في قاع 10. دع الطبق حتى يبرد ثم تخلص منه بالطريقة الصحيحة. طبق من الألومنيوم مستعينًا بقلم مناسب (قلم تخطيط مثلا). تحليل النتائج .4. ضع الطبق على السخان الكهربائي. تحذير : تعامل بحذر عند تسخين الوعاء. 1 اذكر أي المركبات انصهر أولاً؟ وأيها لم ينصهر ؟ 2 طبق استنادًا إلى النتائج والمشاهدات، صف درجة انصهار كل مادة صلبة باستخدام أحد الخواص الآتية: منخفضة، 5. احصل من معلمك على عينات من كل من بلورات متوسطة، مرتفعة، مرتفعة جدا. السكر (2) ، وبلورات الملح (NaCl)، وشمع البارافين (CH) ، وضعها في الفجوات على الترتيب. 3 استنتج أي المركبات يحتوي على روابط أيونية، وأيها يحتوي 48 22 23 6. توقع الترتيب الذي ستنصهر به المركبات عند تسخينها. على روابط تساهمية؟ .4 لخص كيف يؤثر نوع الرابطة في درجة انصهار المركبات؟ الروابط التساهمية الأحادية Single Covalent Bonds عندما يشترك زوج واحد من الإلكترونات في تكوين رابطة، كما في جزيء الهيدروجين تعرف هذه الرابطة باسم الرابطة التساهمية الأحادية . وعادة ما يُشار إلى زوج الإلكترونات المشترك بزوج إلكترونات الرابطة. وفي حال جزيء الهيدروجين المبين في الشكل 4-5 تقوم كل ذرة هيدروجين بجذب زوج إلكترونات الرابطة بالمقدار نفسه. لذا ينتمي كلا الإلكترونين المشتركين إلى كل من الذرتين في الوقت نفسه، مما يعطي كل ذرة هيدروجين في الجزيء التوزيع الإلكتروني لغاز الهيليوم النبيل ،12، فيصبح جزيء الهيدوجين أكثر استقرارًا من أي ذرة من ذرات الهيدروجين المنفردة. يوضح التمثيل النقطي للإلكترونات تركيب لويس Lewis structure ترتيب إلكترونات التكافؤ في الجزيء، حيث يمثل كل خط أو زوج من النقط العمودية رابطة تساهمية واحدة. فعلى سبيل المثال، يمكن كتابة جزيء الهيدورجين هكذا H- H أو H:H. الشكل 4-5 عندما تتشارك ذرتا هيدروجين في زوج من الإلكترونات تحصل كل ذرة على مستوى طاقة خارجي ممتلئ بالإلكترونات وتصبح مستقرة. H:H ↑ H H جزيء هيدروجين ذرة هيدروجين ذرة هيدروجين 176 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

- المجموعة 17 والروابط التساهمية الأحادية تضم الهالوجينات - عناصر المجموعة 17 ومنها الفلور سبعة إلكترونات تكافؤ، وتحتاج إلى إلكترون واحد للوصول إلى حالة الثمانية إلكترونات. لذا تكون ذرات عناصر المجموعة 17 رابطة تساهمية أحادية مع اللافلزات الأخرى، ومنها الكربون. وكما سبق، فقد قرأت أن ذرات عناصر المجموعة 17 تكون روابط تساهمية مع ذرات من النوع نفسه. فعلى سبيل المثال، يوجد الفلور على صورة ، والكلور على صورة Cl. المجموعة 16 والروابط التساهمية الأحادية تستطيع ذرات عناصر المجموعة 16 أن تشترك بإلكترونين وتكون رابطتين تساهميتين. فالأكسجين أحد عناصر المجموعة 16 وتوزيعه الإلكتروني هو 2p4 252 152 ، حيث يدخل الأكسجين في تركيب الماء الذي يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين. ويصبح لكل ذرة هيدروجين التوزيع الإلكتروني لغاز الهيليوم النبيل نفسه عندما تتشارك في إلكترون مع ذرة الأكسجين، كما يصبح لذرة الأكسجين التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل (نيون) عندما تتشارك في إلكترون واحد مع كل ذرة هيدروجين. ويوضح الشكل 55 تركيب لويس لجزيء الماء. لاحظ أن لذرة الأكسجين رابطتين تساهميتين أحاديتين وزوجين من الإلكترونات غير المترابطة. المجموعة 15 والروابط التساهمية الأحادية تستطيع عناصر المجموعة 15 أن تكون ثلاث روابط تساهمية مع ذرات اللافلزات. فالنيتروجين من عناصر المجموعة 15 وتوزيعه الإلكتروني هو 1s2s 2p. ولغاز الأمونيا (النشادر) NH ثلاث روابط تساهمية أحادية، حيث ترتبط ثلاثة إلكترونات من النيتروجين بثلاث ذرات من الهيدروجين تاركةً زوجًا وحيدًا من الإلكترونات غير المشتركة على ذرة النيتروجين. ويوضح الشكل -5-5 نموذج لويس لجزيء a (b C الماء 2H. + ·Ö: → H-Ö: H رابطتان تساهميتان H → H-N: H الأمونيا 3H + 'N: ثلاثة روابط تساهمية الميثان 4H* + ·Ċ· → H-C-H H أربع روابط تساهمية الأمونيا. ويستطيع النيتروجين أيضًا تكوين مركبات مشابهة للأمونيا عند اتحاده الشكل 5-5 توضح هذه المعادلات 3 بذرات عناصر المجموعة ،17، مثل NF ثلاثي فلوريد النيتروجين وثلاثي كلوريد النيتروجين NC، وثلاثي بروميد النيتروجين .,NBr. وتتشارك كل ذرة من عناصر المجموعة 17 مع ذرة نيتروجين من خلال زوج واحد من الإلكترونات. 3 المجموعة 14 والروابط التساهمية الأحادية الكيميائية كيف تتشارك الذرات في الإلكترونات وتصبح مستقرة. كما يوضح نموذج لويس، كيف تحصل كل ذرة في الجزيء على مستوى طاقة تستطيع عناصر المجموعة 14 أن تكوّن أربع روابط تساهمية. ويتكون جزيء الميثان خارجي ممتلئ. CH عندما ترتبط ذرة كربون واحدة بأربع ذرات هيدروجين. وللكربون-وهو صف كيف تصل الذرة المركزية عنصر في المجموعة 14 - التوزيع الإلكتروني 1s22s22p، وبواقع أربعة إلكترونات للقاعدة الثمانية؟ تكافؤ . لذا يحتاج الكربون إلى أربعة إلكترونات ليصل إلى التوزيع الإلكتروني المشابه للغازات النبيلة. لذا، عندما يتحد الكربون بالذرات الأخرى يكون أربع روابط. ولأن الهيدروجين من عناصر المجموعة الأولى، وله إلكترون تكافؤ واحد فإن ذرة الكربون تحتاج إلى أربع ذرات هيدروجين للحصول على أربعة إلكترونات تحتاج إليها . ويوضح الشكل 55 تركيب لويس للميثان. كذلك يكوّن الكربون أربع روابط تساهمية أحادية مع اللافلزات الأخرى، ومنها عناصر المجموعة 17. ماذا قرأت ؟ صف كيف يرمز تركيب لويس للرابطة التساهمية ؟ 177 Ministry of Education 2024-1446

مثال 1-5 تركيب لويس للجزيء تم عمل الرسوم المبينة في الشكل 56 على الزجاج بالمعالجة الكيميائية (الحفر) لسطح الزجاج بواسطة فلوريد الهيدروجين HF. ارسم تركيب لويس لجزيء فلوريد الهيدروجين. 1 تحليل المسألة لقد علمت أن جزيء فلوريد الهيدروجين مكون من الفلور والهيدروجين. ولأن ذرة الشكل 6-5 تم حفر الهيدروجين –وهو عنصر في المجموعة 1- لها إلكترون تكافؤ واحد فإنها تستطيع الاتحاد بأي الزجاج الخشن الظاهر في من اللافلزات من خلال المشاركة بزوج واحد من الإلكترونات. كما أن ذرة الفلور من عناصر الشكل كيميائيا باستعمال المجموعة 17 تحتاج إلى إلكترون لتصل إلى حالة الثمانية، لذلك تتكون رابطة تساهمية أحادية فلوريد الهيدروجين عند اتحاد الهيدروجين والفلور. وهو حمض ضعيف. يتفاعل B حساب المطلوب .HF فلوريد الهيدروجين مع لكي نرسم تركيب لويس نبدأ بالتمثيل النقطي لإلكترونات التكافؤ لكل ذرة، ثم نعيد كتابة السليكا (أكسيد السليكون)، الرموز الكيميائية ونرسم خطا بينهما لتوضيح زوج الإلكترونات المشتركة. وأخيرا نضيف المكون الرئيس للزجاج وينتج النقط لتوضيح أزواج الإلكترونات غير المترابطة. H + ذرة هيدروجين H-F: جزيء فلوريد الهيدروجين ذرة فلور تقويم الإجابة لكل ذرة في الجزيء التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل ، وتكون في حالة الاستقرار. مسائل تدريبية ارسم تركيب لويس لكل جزيء مما يأتي: CCl4 .4 PH, .1 SiH .5 H₂S .2 4 HCl .3 4. تحفيز ارسم تركيب لويس العام لجزيء ناتج عن اتحاد عنصرين المجموعة 1 والآخر من عناصر المجموعة 16. أحدهما من عناصر الرابطة سيجما 6 تسمى الروابط التساهمية الأحادية روابط سيجما، ويرمز إليها بالحرف الإغريقي .. وتتكون رابطة سيجما عندما تتشارك ذرتان في الإلكترونات وتتداخل مستويات تكافؤهما تداخلا رأسيًا ( رأسًا مقابل رأس)، فتزداد الكثافة الإلكترونية في مستوى الربط بين الذرتين. ويقع مستوى الربط في المنطقة التي يكون احتمال وجود إلكترونات الرابطة فيها أكبر ما يكون. وتتكون رابطة سيجما عندما يتداخل مستوى s مع مستوى s آخر أو مستوى p، أو عند تداخل مستوى p مع مستوى p آخر. والجزيئات الماء ، والأمونيا NH والميثان CH روابط سيجا، كما في الشكل 7-5. 4 ماذا قرأت ؟ كوّن قائمة بالمستويات التي تكون رابطة سيجما في المركب التساهمي وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 4 عن ذلك SiF والماء. 178

&&& H :H :H H الماء H2O الأمونيا NH3 الميثان CH4 الروابط التساهمية المتعددة Multiple Covalent Bonds الشكل 7-5 تكونت روابط تكتسب الذرات في بعض الجزيئات التوزيع الإلكتروني للغازات النبيلة عندما تشترك بأكثر من سيجما في كل من هذه الجزيئات زوج من الإلكترونات مع ذرة أخرى أو أكثر. وينتج عن المشاركة بأكثر من زوج من الإلكترونات عندما تداخلت مستويات ذرات الروابط التساهمية المتعددة. فالروابط التساهمية الثنائية والثلاثية أمثلة على ذلك. وفي العادة تكون الهيدروجين الذرية مباشرة ذرات الكربون والنيتروجين والأكسجين والكبريت روابط تساهمية متعددة مع اللافلزات. ( رأسًا مقابل رأس) مع فكيف تعرف متى تكوّن ذرتان رابطة متعددة؟ إن عدد إلكترونات التكافؤ التي تحتاج إليها ذرة مستويات الذرة المركزية. العنصر للوصول إلى الحالة الثمانية يكون مساويًا لعدد الروابط التساهمية الممكن تكوينها . استنتج ما أنواع المستويات الروابط الثنائية تتكون هذه الروابط عندما تشترك ذرتان بزوجين من الإلكترونات التي تتداخل لتكون روابط فيما بينهما. فعلى سبيل المثال، يوجد الأكسجين على شكل جزيئات ثنائية الذرات. ويوضح سيجما في الميثان؟ الشكل 5-8a- أن لكل ذرة أكسجين ستة إلكترونات تكافؤ ، وتحتاج إلى إلكترونين لتصل إلى التوزيع الإلكتروني الخاص بالغاز النبيل. لذا تتكون الرابطة التساهمية الثنائية عندما تقوم كل ذرة بالمشاركة بإلكترونين، ليصل المجموع إلى زوجين من الإلكترونات المشتركة بين الذرتين. أدخل معلومات من هذا الروابط الثلاثية تتكون هذه الروابط عندما تشترك ذرتان في ثلاثة أزواج من القسم في مطويتك. الإلكترونات فيما بينهما. ويحتوي النيتروجين N الثنائي الذرات على رابطة تساهمية ثلاثية. ويوضح الشكل 5-8b أنّ كل ذرة نيتروجين تشترك بثلاثة إلكترونات لتكون رابطة تساهمية ثلاثية مع ذرة نيتروجين أخرى. الرابطة باي T تتألف الرابطة التساهمية المتعددة من رابطة سيجما واحدة ورابطة باي واحدة على الأقل، ويرمز إليها بالرمز الإغريقي .. وتتكون هذه الرابطة عندما تتداخل مستويات p الفرعية المتوازية تداخلا متوازيًا وتشترك في الإلكترونات وتشغل أزواج الإلكترونات المشاركة لرابطة باي المكان أو الفراغ أعلى الخط الذي يمثل مكان اتحاد الذرتين معا وأسفله. يشترك زوجان من الإلكترونات . يشترك ثلاثة أزواج من الإلكترونات . المطويات الشكل 58 تتكون الروابط التساهمية :ة + 0 : 0 المتعددة عندما تشترك ذرتان بأكثر من زوج → :0=0 0 :N + N: :N=N: → :: من الإلكترونات: a . تكوّن ذرتان من الأكسجين رابطة ثنائية. b. تكوّن ذرتان من النيتروجين رابطة ثلاثية. 179 ليم Ministry of Education 2024-1446

تداخل p رابطة 0 الشكل 59 لاحظ كيف تتكون الرابطة التساهمية المتعددة بين ذرتي الكربون في الإيثين CH من رابطة سيجما ورابطة باي. تقترب ذرتان من الكربون إحداهما من الأخرى لدرجة تسمح بالتداخل بشكل متوازي ( جنبا إلى جنب ) بين مستويات p الفرعية . وينتج عن ذلك رابطة باي T. H رابطة ) H رابطة 0 رابطة . تداخل p الإيثين H رابطة ) رابطة ) H H H C=C H H من المهم أن نلاحظ أن الجزيئات التي لها روابط تساهمية متعددة تحتوي على روابط سيجما وروابط باي أيضًا. فالرابطة التساهمية الثنائية الموضحة في الشكل 9-5 تتألف من رابطة باي واحدة ورابطة سيجما واحدة. أما الرابطة التساهمية الثلاثية فتتكون من رابطتي باي ورابطة سيجما واحدة. قوة الروابط التساهمية The Strength of Covalent Bonds تذكّر أن الرابطة التساهمية تتضمن قوى تجاذب وقوى تنافر. وفي الجزيء تتجاذب النوى مع الإلكترونات، وتتنافر النوى مع النوى الأخرى، كما تتنافر الإلكترونات مع الإلكترونات الأخرى أيضًا. وعندما يختل هذا التوازن بين قوى التجاذب والتنافر يمكن كسر الرابطة التساهمية. ولاختلاف الروابط التساهمية في قوتها يسهل كسر بعض الروابط أكثر من غيرها. وهناك عدة عوامل تؤثر في قوة الرابطة التساهمية. طول الرابطة تعتمد قوة الرابطة التساهمية على المسافة بين النواتين. وتعرف المسافة بين نواتي الذرتين المترابطتين بطول الرابطة، كما في الشكل 10-5، حيث تعتمد قوة الرابطة على طول الرابطة وقوة التجاذب بين الذرتين، ويحدد ذلك الذرتين المترابطتين، وعدد أزواج الإلكترونات المشتركة. ويوضح الجدول 1-5 قائمة بأطوال الروابط الجزيئات الفلور F2 والأكسجين 0 والنيتروجين .. لاحظ أنه كلما زاد عدد 2 بحجم مع الإلكترونات المشتركة قصرت الرابطة. إن طول الرابطة وقوتها مرتبطان أحدهما الآخر؛ فكلما قصر طول الرابطة كانت أقوى . فالرابطة الأحادية للفلور F أضعف من الرابطة الثنائية للأكسجين ،0 ، وكذلك الرابطة الثنائية للأكسجين أضعف من الرابطة الشكل 10-5 يُقَدِّر طول الرابطة الثلاثية للنيتروجين. بالمسافة بين مركزي نواتي الذرتين المترابطتين. ماذا قرأت؟ حدد العلاقة بين نوع الرابطة التساهمية وطولها. 180 النواة G---- طول الرابطة الجدول 1-5 نوع وطول الرابطة التساهمية الجزيء نوع الرابطة طول الرابطة F, O 2 N, 2 تساهمية أحادية تساهمية ثنائية تساهمية ثلاثية 1.43 × 10-10 m 1.21 × 10-10 m 1.10 x 10-10 m وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الجدول 2-5 طاقة تفكك الرابطة الجزيء F O 2 2 N, طاقة تفكك الرابطة 159 kJ/mol 498 kJ/mol 945 kJ/mol الطاقة والروابط يحدث تغير في الطاقة عند تكوّن أو تكسير الروابط بين ذرات الجزيئات. وتنبعث الطاقة عند تكوّن الرابطة، إلا أننا نحتاج إلى الطاقة لكسرها. وتعرف الطاقة اللازمة لكسر رابطة تساهمية معينة بـ "طاقة تفكك "الرابطة" وهي مقدار موجب. ويبين الجدول 2-5 الشكل 11-5 يتطلب كسر طاقة تفكك الروابط الجزيئات كل من الفلور والأكسجين والنيتروجين. وتبين طاقة تفكك الرابطة قوة الرابطة الكيميائية؛ بسبب العلاقة العكسية بين طول الرابطة وطاقتها. ويشير رابطة C-C في الفحم النباتي وكسر رابطة 0-0 في أكسجين الجدولان 1-5 و 2-5 ، إلى أنه كلما قل طول الرابطة زادت طاقة تفكك الرابطة، وأن مجموع طاقات الهواء إلى إضافة طاقة. وعند تفكك الروابط جميعها في جزيء من مركب ما يساوي مقدار الطاقة الكيميائية الكامنة في ذلك الجزيء. احتراق الفحم في الأكسجين ويُحدد إجمالي طاقة التفاعل الكيميائي بمقدار طاقة تفكك الروابط ومقدار طاقة تكوّنها. ويحدث يتكون CO. ويصاحب ذلك التفاعل الماص للطاقة عندما يكون مقدار الطاقة المطلوبة لتفكيك الروابط الموجودة في المواد إطلاق الطاقة على شكل حرارة المتفاعلة أكبر من مقدار الطاقة الناتجة عن تكوّن الروابط الجديدة في المواد الناتجة. أما التفاعل وضوء. لذا يعد حرق الفحم الطارد للطاقة فيحدث عندما تكون الطاقة المنبعثة في أثناء تكون روابط المواد الناتجة أكبر من في الأكسجين تفاعلاً طاردًا الطاقة المطلوبة لتفكيك روابط المواد المتفاعلة. أنظر الشكل 11-5 للحرارة. التقويم 1-5 الخلاصة 7. الفكرة الرئيسة حدّد نوع الذرات التي تكوّن في الغالب روابط تساهمية. تتكون الروابط التساهمية عندما تشترك الذرات 8. صف كيف تنطبق القاعدة الثمانية على الروابط التساهمية؟ في زوج أو أكثر من إلكترونات التكافؤ. 9. اشرح باستخدام تركيب لويس كيف تتكون الرابطة التساهمية ينتج عن المشاركة بزوج واحد أو زوجين أو الأحادية والثنائية والثلاثية ؟ ثلاثة أزواج من الإلكترونات روابط تساهمية 10. قارن بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية. أحادية أو ثنائية، أو ثلاثية على الترتيب. تتكوّن روابط سيجما نتيجة التداخل الرأسي للمستويات. أما روابط باي فتتكون نتيجة تداخل المستويات المتوازية. وتتكون الرابطة التساهمية الأحادية من رابطة سيجما، في حين تتكون الرابطة المتعددة من رابطة سيجما ورابطة باي واحدة على الأقل. • يُقاس طول الرابطة بالمسافة بين نواتي الذرتين المترابطتين. ونحتاج إلى طاقة لتفكيك الرابطة. 11. قارن بين روابط سيجما وروابط باي. 12. طبق استعن بالجدولين 11 و 2-5 ، لرسم منحنى بياني يمثل طاقة الرابطة مقابل طول الرابطة، ثم صف العلاقة بينهما. 13. توقع طاقة تفكك الروابط التساهمية نسبيًا لكل مما يأتي: H-C=C Ha H.b H / C = C H H 181 والاكستعليم Ministry of Education 2024-1446