الكيمياء فصل أول

الحادي عشر خطة جديدة

icon

القوى بين جزيئات الغاز ضعيفة جدا

وهذا ما يفسر قدرته على الانتشار والتدفق بسهولة.

القوى بين جسيماتها قوية بما يكفي

لتبقى متماسكة مع بعضها.

القوى بين جسيماتها أكثر قوة

مما في المواد السائلة.

غازية سائلة صلبة

قوى التجاذب بين الجزيئات:

 تنشأ بين جسيمات المادة المتجاورة وهي تعد مسؤولة عن:

• خصائص المادة، مثل درجة الغليان ودرجة الانصهار ولزوجة السوائل وغيرها.

تحولات المادة الفيزيائية.

قوى التجاذب بين الجزيئات:

  • هي قوى تجاذب تنشأ بين جزيئات المادة نفسها.
  • تختلف بطيعتها عن الروابط الكيميائية التي تنشأ بين الذرات. وعادة تكون أضعف منها بكثير.
  • تعادل قوتها (1-10%) من قوة الرابطة التساهمية.

قوى التجاذب بين الجزيئات، تقسم إلى ثلاثة أنواع أساسية:

  1. الروابط الهيدروجينة.
  2. قوى ثنائية القطب.
  3. قوى لندن.

(1) الرابطة الهيدروجينية:

هي رابطة تنشأ بين عنصر الهيدروجين وأحد العناصر التالية: الفلور \ النيتروجين \ الأكسجين .

الرابطة الهيدروجينية

رابطة هيدروجينة

  1. تنشأ شبكة من الروابط الهيدروجينة وتتخذ جزيئات الماء ترتيبا شبكيا.
  2. ذلك لوجود زوجان من الإلكترونات غير الرابطة حول ذرة الأكسجين وذرتي هيدروجين.
  3. وهذا بدوره يزيد من قوة التجاذب
  4. ويفسر ذلك درجة الغليان المرتفعة للماء مقارنة بجزيء HF.

الرابطة الهيدروجينة وطاقة الرابطة

◘ تعتمد قوة الرابطة الهديروجينية على:

1.قطبية الرابطة التساهمية بين الذرتين 
2.طول الرابطة بين الجزيئين المتجاورين 

 

◘ فسر الجملة التالية:    

الرابطة في جزيء فلوريد الهيدروجين أكبر من مثيلاتها في جزيء الماء والأمونيا.

وذلك لأن الرابطة  بين الهيدروجين والفلور أكثر قطبية من الرابطة في جزيء الماء أو الأمونيا.


• إذابة الميثانول في الماء

إذابة الميثانول في الماء


(2) قوى ثنائية القطب:

تنشأ قوى ثنائية القطب نتيجة تجاذب بين الطلرف السالب للجزيء والطرف الموجب لجزيء مجاور حيث تتكون نتيجة ذلك شبكة من قوى التجاذب بين هذه الجزيئات

قوى ثنائية القطب

سؤال: هل يوجد قوى أخرى تنشأ في هذه الجزيئات؟

تنشأ قوى التنافر بين الأطراف المتماثلة الشحنة للجزيئات إضافة إلى قوى التجاذب بينها.    

هل يؤثر وجود هذه القوى على ترتيب الجزيئات؟    

إن ترتيب الجزيئات وقوى التجاذب بينها يتغلب على قوى التنافر مما يبقي الجزيئات متماسكة ومنجذبة نحو بعضها البعض في الحالتين السائلة والصلبة.


تعلمنا مما سبق: قوى ثنائية القطب وهي تنشأ بين الجزيئات القطبية ويزداد تأثيرها بزيادة العزم القطبي للجزيء.

مثل: BF2Cl , CH3Cl , HCl

مقارنة الحالة الفيزيائية ودرجة الغليان لبعض المواد

مقارنة الحالة الفيزيائية ودرجة الغليان لبعض المواد
♦ بوجه عام:

يكون تأثير قوى ثنائية القطب في الخواص الفيزيائية للمواد أقل من تأثير الروابط الهيدروجينة.

=» وهذا يعني أن الرابط الهيدروجينة أقوى من قوى ثنائية القطب.


(3) قوى لندن.

- تنشأ قوى لندن نتيجة الاستقطاب اللحظي للجزيئات أو الذرات وهي قوى تجاذب ضعيفة .
- توجد جزيئات الكلور في الحالة الغازية في حين يوجد البروم في الحالة السائلة واليود في الحالة الصلبة وجميعها جزيئات غير قطبية.


تكوين قوى ثنائية القطب اللحظية بين جزيئات الكلور Cl2.

تكوين قوى ثنائية القطب اللحظية بين جزيئات الكلور Cl2

♦ قوى لندن:

  • تعتمد قوى لندن على عدد الإلكترونات في الجزيء أو كتلتها المولية =» فتزداد بزيادتها.
  • تتأثر بحجم الجزيئات وأشكالها، فتتفاوت بدرجة غليانها وطاقة تبخرها =» بسبب اختلاف توزيع ذراتها في الجزيء وأشكالها.

 

قوى لندن تكون في الجزيء الذي له سلسلة كربونية أطول أقوى منها في الجزيء الذي له سلسلة اقصر وذلك بسب زيادة فرصة التجاذب على طول السلسلة . 

العلاقة بين الكتلة المولية ودرجة الغليان

  1. تزداد درجة الغليان ودرجة الانصهار والصلابة وطاقة التبخر بزيادة القوى بين الجزيئات.
  2. كما تزداد بزيادة العدد الذري لعناصر المجموعة الواحدة في الجدول الدوري.
  3. وتزداد بزيادة الكتلة المولية للمواد التي تكونها هذه العناصر.

أتحقَّق: أُحَدِّدُ من بين الموادّ الآتية الموادَّ التي ترتبطُ جزيئاتُها بروابطَ هيدروجينيّة: CHCl3 , CH3OH , HBr , CH3NH2

CH3OH , CH3NH2


أتحقق: 
1- أحدد المواد التي يتوقع أن ترتبط جزيئاتها في الحالة السائلة بقوى ثنائية القطب: HI , BF3 , CO2

HI


2- أُرتب المواد الآتبة تصاعديّا بحسب درجة غليانها: NH3 , CH3OH , CH3Cl

NH3< CH3Cl< CH3OH 


أتحقق:

1- أُحَدِّدُ الموادَّ التي ترتبط جسيماتُها ارتباطًا رئيسًا بقوى لندن في ما يأتي: C3H8 , CH3CH2OH , Ne , SiCl4, HBr

 C3H8 , Ne , SiCl4

2- أيُّها ستكون له درجة غليان أعلى C5H12 أم C3H8 ؟ أبرّر إجابتي.

درجة غليان المادة C5H12؛ وذلك لأن لها كتلة مولية أكبر وكذلك سلسلة الكربون فيها أطول:
C3H8:CH3CH2CH3
C5H12:CH3CH2CH2CH2CH3
وبذلك فإن قوى لندن بين جزيئاتها أقوى من تلك التي بين جزيئات C3H8.