بناء نماذج جزيئات بعض المركبات

بناء نماذج جزيئات بعض المركبات

الهدف من التجربة

– أن تبني نماذج لجزيئات بعض المركبات الجزيئية.

الأســـاس النظــــري
.

تعرفت عند دراستك لأشكال الجزيئات في المركبات الجزيئية، أن أي جزء يتكون من ارتباط ذرتين أو أكثر برابطة تساهمية (أو أكثر)، وفق عدد الإلكترونات التي تحتاج إليها كل ذرة للوصول إلى حالة الثبات بشكل عام. وتترتب الذرات في جزيئات المركبات بتراتيب معينة ومنتظمة، لذا، فإن لها أشكالاً هندسية منتظمة، ومن العوامل التي تتحكم في ترتيب الروابط واتجاهاتها قوى التنافر بين الإلكترونات المكونة للروابط ـ الإلكترونات المرتبطة ـ والإلكترونات غير المرتبطة حول الذرة المركزية.

ويفيد بناء النماذج الجزيئية في تصور الأشكال الهندسية للجزيئات عند ذكرها، فالجزيئات المكونة من ذرتين تتخذ شكلاً خطياً، أما الجزيئات المكونة من ثلاث ذرات، فقد تأخذ الشكل الخطي أو المنحني الزاوي في حال وجود زوجين من الإلكترونات غير المرتبطة في الذرة المركزية، وتتخذ الجزيئات المكونة من أربع ذرات شكل المثلث المسطح أو شكل الهرم الثلاثي في حال وجود زوج من الإلكترونات غير المرتبطة في الذرة المركزية، أما الجزيئات المكونة من خمس ذرات فتتخذ شكل رباعي الأوجه منتظم.

المــواد والأدوات اللازمــــة

.

مجموعة نماذج الكرات الجاهزة ووصلاتها (نوابض).

خطوات التجربة
.

تستخدم في بناء نماذج الجزيئات، نماذج الكرات الجاهزة، إذ تمثل الكرة ذرة العنصر، وتختلف الكرات في ألوانها، لتمثل كل منها ذرة أحد العناصر المألوفة، وتتخذ الثقوب على كل كرة اتجاهات هندسية محددة وفق نوع ذرة العنصر الذي تمثله، وستمثل الرابطة الأحادية بنابض، والرابطة الثنائية بنابضين، والرابطة الثلاثية بثلاثة نوابض.

1- اختر كرة من كل لون من الكرات الجاهزة، انظر إليها وتعرف عدد الثقوب في كل منها. بشكل عام، تُمثل الألوان المختلفة من الكرات ذرات العناصر على النحو الآتي: الكربون: الأسود، الهيدروجين: الأبيض، الكلور: الأخضر، النتروجين: الأزرق، البورون: زهري، الأكسجين: أحمر، البيريليوم: رمادي.

2- سجل عدد الثقوب حول كل ذرة كما في الجدول الآتي، ما علاقة عدد الثقوب بعدد الروابط التساهمية المتوقع أن تنشئها الذرة؟

رمز ذرة العنصر
لون الكرة
عدد الثقوب
عدد الروابط

H

C

Cl

N

B

Be

O

3- مستخدماً نماذج الكرات والنوابض، ابن نموذجاً للجزيء (NH3) على النحو الآتي:

أ- اختر الكرة المحتوية على ثلاثة ثقوب ـ الزرقاء اللون ـ لتمثل ذرة النتروجين، ضع في كل ثقب نابضاً، ثم صل كل نابض بكرة محتوية على ثقب واحد ـ البيضاء اللون ـ لتمثل ذرة الهيدروجين. انظر إلى النموذج الذي حصلت عليه، ما عدد الروابط في الذرة المركزية؟

ب- ضع النموذج الذي حصلت عليه على سطح الطاولة. هل تقع جميعها على مستوى واحد؟ ما الذرات التي تلامس سطح الطاولة؟

ج- ارسم شكل الجزيء الذي حصلت عليه، صف هذا الشكل على النحو: خطي، منحني زاوي، مثلث مستوٍ، هرمي ثلاثي، رباعي الأوجه منتظم.

4- اتبع الأسلوب نفسه في بناء نماذج للجزيئات الآتية:

CH 2O, H 2O, CH 4, BCl 3, BeH 2, HCl

وسجل ملحوظاتك ونتائجك في الجدول المبين في بند المشاهدات والنتائج.

المشــاهدات والنتائج

.

1- استعن بالجدول الدوري لكتابة بناءات لويس للجزيئات التي بنيت نماذج لها.

2- سجل ملحوظاتك ونتائجك في الجدول الآتي، معتمداً على النماذج الجزيئية التي بنيتها وعلى بناءات لويس لها.

صيغة الجزيء
الشكل الهندسي للجزيء واسمه
بناء لويس للجزيء
فيما يتعلق بالذرة المركزية

عدد الروابط فيها
عدد أزواج الإلكترونات غير المرتبطة
عدد المجاميع فيها

HCl

BeH 2

BCl 3

CH 4

NH 3

H 2O

CH 2O