حل أسئلة مُراجعة الدرس
1- الفكرةُ الرئيسة: أُوضِّحُ مُبَرِّرات نظريّة التهجين.
يعود افتراض حدوث التهجين في بعض الذرات لأن مقدار الزاوية بين الروابط التي تكونها الذرة التي يفترض أن تشارك فيها أفلاك تكون تسعون درجة وفي الواقع أنها أكثر من ذلك كما في ذرة الكربون في جزيء الميثان وكذلك أن عدد الروابط التي تكونها الذرة لا يطابق عدد الإلكترونات المنفردة فيها وهذا ما دعى إلى افتراض حدوث التهجين في العديد من الذرات .
2- أُوَضِّحُ المقصودَ بكلٍّ من: التهجين، العزم القطبيّ.
التهجين: اندماج أفلاك مستوى التكافؤ في الذرة نفسها لينتج منه أفلاك جديدة تختلف عن الأفلاك الذرية في الشكل والطاقة .
العزم القطبي:مقياس كمي لمدى توزع الشحنات في الجزيء ويعتمد على المسافة الفاصلة بين الشحنات على طرفي الجزيء .
3- أقدّم دليلًا على استِخدام ذرّة الأُكسجين في جُزَيْء الماء أفلاكًا مُهجَّنة مِنَ النوع .sp3
لأن الزاوية بين الرابطتين في جزيء الماء 104.5 وهي أقرب إلى الزاوية 109.5 من الأفلاك المهجنة
4- أُفَسِّرُ:
أ. الجُزَيْء NF3 قطبي في حين الجُزَيْء BF3 غير قطبي.
جزيء الأمونيا يتخذ شكل هرم ثلاثي وتكون محصلة قطبية الروابط لا تساوي صفر بينما ثلاثي فلوريد البورون جزيء يتخذ شكل مثلث مستوي ومحصلة قطبية الروابط فيه لا تساوي صفر .
ب. العزمُ القطبيُّ لجُزَيْء الماء أكبرُ مِنَ العزم القطبيِّ للجُزَيْء .
لأن اتجاه محصلة قطبية الروابط في جزيء الماء باتجاه العزم القطبي لزوجي الإلكترونات غير الرابطة الموجودة على ذرة الأكسجين في جزيء الماء مما يزيد من قطبية الجزيء أما في جزيء ثنائي أكسيد الفلور فإن محصلة قطبية الروابط باتجاه عنصري الفلور وهو عكس اتجاه زوجي الإلكترونات غير الرابطة مما يقلل من قطبية الجزيء .
5- أقارن: إذا علمتُ أنَّ العنصرين يرتبطُ كلٌّ منهما بالهيدروجين مكوِّنًا الصيغةَ ، فأجيبُ عنِ الأسئلة الآتية:
أ . أكتُبُ تركيبَ لويس لكلٍّ منهما.
ب . أرسُمُ شكلَ كلٍّ منهما الفراغيَّ.
ج. أُحَدِّدُ نوعَ التهجين الذي تستخدمُهُ أفلاكُ الذرّة المركزيّة في كلٍّ منهما.
د . أُفَسِّرُ استخدامَ الذرّة (X) الأفلاكَ المُهجَّنة في تكوين الروابط.
هـ. أُحَدِّدُ الجُزَيْء الذي له عزمٌ قطبيّ.
الحل:
أ.
ب.
ج. YH2 نوع التهجين هو: sp3
XH2 نوع التهجين هو: sp
6- يُستخدمُ الأستيلين في قصّ الفلزات وَلِحامِها في وُرَشِ تصليحِ هياكل السيارات.
أدرسُ جُزَيْء الأستيلين ، ثمَّ أُجيبُ عنِ الأسئلة الآتية:
أ. أتوقَّعُ نوعَ التهجين الذي تستخدمُهُ كلٌّ مِن ذرّتَي الكربون في الجُزَيْء.
ب. أستنتج عددَ الروابط سيجما وباي في الجُزَيْء.
ج. أسمّي الأفلاكَ التي تستخدِمُها ذرّةُ الكربون في تكوين كلِّ مِنَ الروابط الآتية:
الحل:
أ. sp
ب. عدد روابط سيجما 3 وعدد روابط باي 2
ج. الرابطة: والرابطة:
7- أصممُ استقصاءً: يعتقد طلبة الصف الحادي عشر أن قطبية الجُزَيْء ترتبط بالشكل الفراغي له.
أصوغ فرضية تبين العوامل التي تؤثر في قطبية الجُزَيْء، وأصمم استقصاءً لاختبار فرضيتي، مستعينًا بمصادر المعرفة الموثوقة المتوافرة لدي.
العوامل المؤثرة هي:
1-الشكل الفراغي للجزيء
2-وجود عزم قطبي (للجزيئات متعددة الذرات)
3-وجود فرق في السالبية الكهربائية (للجزيء ثنائي الذرة)
حلول أسئلة كتاب الأنشطة
تجربة 2: الأشكال الفراغية للجزيئات وقطبيتها
الخلفية العلمية:
توصفُ الرابطة بين ذرّتين مختلفتين بأنها رابطةٌ قطبيّة، وتعتمد قطبيَّتُها على فرق السالبيّة الكهرَبائيّة بين الذرّتين المكوِّنتين للرابطة، فتزدادُ بِزيادَتِها. وبسبب قطبيّة الروابط في الجُزَيئات، فإنَّها قد تكون قطبيّة، فالجُزَيئات ثنائيّة الذرّة التي تتكوّن من ذرّتين مختلفتين تكون قطبيّة؛ لأنّ الرابطة بين الذرّتين قطبيّة، أمّا الجُزَيئات متعدّدة الذرّات، فتعتمد قطبيَّتُها على الشكل الفراغيّ للجُزَيء وقطبيّة الرابطة التي يمكن التعامل معها بوصفها قُوًى متّجهة، فتكون هذه الجُزَيئات قطبيّة عندما تكون محصّلة قطبيّة الروابط في الجُزَيء لا تساوي صفرًا؛ أي أنّ قطبيّة الروابط لا تلغي بعضَها كما في الشكل المنحني والهرم الثلاثيّ، وكذلك في الشكل الخطيّ والمثلث المستوي ورباعي الأوجه المنتظم، التي تتكوّن من أكثر من نوعين مِنَ الذرّات، مثل CHCl3 , BFCl2 في حين تكون هذه الجُزَيئاتُ غيرَ قطبيّة عندما تتكوّن من نوعين فقط مِنَ الذرّات، مثل CH4 , BCl3 حيث تلغي قطبيّةُ الروابط بعضَها وتكون محصّلةُ قطبيَّتِها تساوي صفرًا وتكون الجُزَيئات غيرَ قطبيّة.
الهدف: أستقصي العلاقةَ بين أشكال الجُزَيئات وقطبيتها.
المواد والأدوات:
لوح مِنَ الكرتون الأبيض، أقلام تخطيط ملوّنة، مسطرة 1m، مِقصّ، مِشرط، لاصق، ورق مصقول ملوّن.
إرشادات السلامة:
- أتَّبِعُ إرشاداتِ السلامةِ العامّة في المختبر.
- أرتدي معطفَ المختبر والنظاراتِ الواقيةَ والقُفّازات.
- أتعاملُ معَ المِقصّ والمِشرط بحذر شديد.
خطوات العمل:
1. أرسمُ جدولً على ورقة (A4) يتضمَّنُ معلوماتٍ عن أشكال الجُزَيئات المختلفة كما يأتي:
2. أرسم لوحةً جداريّةً مِنَ الكرتون كما في الشكل المجاور.
3. أستخدمُ الورقَ الملوَّنَ في تصميم أشكال الأفلاك المكوِّنة للروابط في الجُزَيئات (الأمثلة المذكورة)، ثمّ ألصقُهُ في المكان المخصّص على اللوحة.
4. أدوِّنُ المعلوماتِ المتعلّقةَ بالشكل في المكان المخصّص له.
5. أُعَلِّقُ اللوحةَ في مكان ظاهر في غرفة المختبر، وَأُشاركُ زملائي/زميلاتي في المعلوماتِ المتعلّقةَ بالتهجين وأشكال الجُزَيئات.
6. أُنَظِّمُ البياناتِ والقياساتِ في جدول.
التحليل والاستنتاج:
1. أُحَدِّدُ أشكالَ الجُزَيئات التي تكون دائمًا قطبيّة.
الجزيئات ذات الشكل المنحني والهرمي الثلاثي .
2. أُحَدِّدُ أشكال الجُزَيئات التي قد تكون قطبيّة أو غيرَ قطبيّة.
الجزيئات ذات الشكل الخطي والشكل المثلث المستو اولشكل رباعي الأوجه المنتظم .
3. أُفَسِّرُ العلاقةَ بين قطبيّة الروابط وقطبية الجُزَيء.
يكون للجزيء عزمً ا قطب يًا إذا كانت الروابط بين ذ ا رته قطبية، وألا تلغي هذه القطبية بعضها بعضًا أي أن محصلتها لا تساوي صفر.
4. أستنتجُ العلاقةَ بين قطبيّة الجُزَيء وشكله الفراغيّ.
قطبية الروابط في الشكل المنحني والشكل الهرمي الثلاثي لا تلغي بعضها بعضًا وبذلك فان جزيئاتها دائ ما قطبية، اما الأشكال الأخرى في الجدول (الخطي اولمثلث المستو ورباعي الأوجه المنتظم) فانها قد تكون قطبية ، عندما محصلة الروابط لا تساوي صفرا، وعادة يتحقق ذلك عن دما تختلف الذ ا رت المرتبطة بالذرة المركزية في سالب يتها الكهربائية.
