أحدث الموضوعات

العزم القطبي Dipole moment

.


تعريف العزم القطبي Dipole moment

هو الخاصية التي يمكن قياسها من توزيع الشحنة الكهربية لجزئ ما من خلال قياس مدى عدم انطباق مركز التوزيع الإلكتروني في الجزئ على مركز توزيع الشحنة النووية الموجبة ويتم حساب قيمة العزم القطبي من العلاقة الآتية :-


يقدر العزم القطبي بوحدة تسمى Debye نسبة للعالم Peter J.W. Debye ويرمز لها بالرمز D وتساوي في النظام العالمي SI :


يوضح اتجاه استقطاب الرابطة بإستخدام سهم يشير إلى الطرف الأكثر سالبية  


عزم الرابطة 


هو العزم القطبي لرابطة مفردة .

1- إذا كان الجزئ يتكون من ذرتين فأن عزم الرابطة = عزم ثنائي القطب .

2- إذا كان الجزئ يتكون من عدة ذرات فأن عزم الرابطة = محصلة متجهات عزم الروابط المختلفة للجزئ حيث تعتمد قطبية الجزئيات على فارق السالبية الكهربية لذرات العناصر وعلى الشكل الهندسي للجزئ وكذلك وضع الأزواج الإلكترونية غير الرابطة . 


العزم القطبي للجزيئات غير القطبية Nonpolar molecules



جزئ CCl4 -  CH4



العزم القطبي للجزيئات القطبية polar molecules



ملاحظات هامة

1- تساهم الأزواج الإلكترونية غير الرابطة بشكل كبير في العزم القطبي للماء و الأمونيا وذلك لأنها لا تتصل بذرة أخري لتعادل جزءً من شحنتها السالبة وبالتالي تساهم بعزم كبير بعيداً عن الذرة المركزية .

2- تؤثر قيم الكهروسالبية لذرات العناصر تأثير واضح على العزم القطبي وكذلك على قيم عزم الرابطة C-C الأحادية إعتمادا على التهجين والقيم التالية قام بإحتسابها العالم بيترو Petro سنة 1985 م توضح ذلك .




يتضح من هذه القيم أنه كلما زاد الفارق في الكهروسالبية زاد عزم الرابطة 



جدول رقم 1

3- تعمل المجموعات الدافعة للإلكترونات علي إنقاص العزم القطبي للرابطة حيث تصبح الشحنة منتشرة وغير متمركزة ، والعكس صحيح بالنسبة للمجموعات الساحبة للإلكترونات



أسئلة 

سؤال 1 : إن قيمة العزم القطبي للمركب HC≡C-CH2-CH2 هو 0.8 D أكبر بكثير من قيمة العزم القطبي للمركب H2C=CH-CH2CH3 والتي تبلغ D 0.3 فكيف تفسر هذا الأختلاف على الرغم من أنهما ناتجان بصورة رئيسية عن قطبية واحدة من روابط C-C الأحادية في الجزيئين ؟

الجواب : تفسير ذلك هو أن الرابطة في المركب الأول ناتجة من تهجين Csp -Csp3 فتكون أعلى سالبية من الرابطة في المركب الثاني الناتجة من تهجين Csp2 -Csp3  ( أنظر إلى الجدول رقم 1)


سؤال 2 : العزم القطبي للمركب CH3Cl هو 1.87 D أكبر من العزم القطبي للمركب CH3F- 1.85 D رغم أن كهروسالبية الفلور أعلى من كهروسالبية الكلور .فسر ذلك ؟

الجواب : السبب في ذلك هو صغر حجم ذرة الفلور الذي يؤدي إلى قربها من ذرة الكربون فيقل العزم القطبي .


المراجع : الفصل الأول " الترابط وخواص الجزيئات " من كتاب أسس الكيمياء العضوية Foundations of Organic Chemistry"  للمؤلفين وائل غالب محمد - وليد محمد السعيطي "

.

ليست هناك تعليقات