إجابات أسئلة مراجعة الوحدة الأولى

أشكال الجزيئات وقوى التجاذب بينها

السؤال الأول:

أوضح المقصود بكلّ من المفاهيم الآتية:

الرابطة التناسقية، الفلك المهجن، قوى التجاذب ثنائية القطب.

الرابطة التناسقية: أحد أنواع الروابط التساهمية، ينشأ نتيجة مشاركة إحدى الذرتين بزوج من الإلكترونات، في حين تشارك الذرة الأخرى بفلك فارغ.

الأفلاك المهجنة: أفلاك جديدة تنتج من اندماج أفلاك الذرة نفسها، تختلف عنها في الشكل والطاقة وتشارك في تكوين الروابط.

قوى التجاذب ثنائية القطب: قوى تجاذب ضعيفة نسبياً تربط جزيئات المادة القطبية نتيجة لوجود محصلة لاستقطاب الروابط.

السؤال الثاني:

أتوقع الشكل الفراغي لكلّ من الجزيئات الآتية، بالاعتماد على تراكيب لويس لكلّ منها:

خطي، رباعي الأوجه منتظم، هرم ثلاثي.

السؤال الثالث:

أقارن بين الجزيئين BH₃ , NH₃ ، من حيث:

عدد أزواج الإلكترونات حول الذرة المركزية، عدد أزواج الإلكترونات غير الرابطة، نوع التهجين في الذرة المركزية، الشكل الفراغي، الزاوية بين الروابط، قطبية الجزيئات.

السؤال الرابع:

أجيب عمّا يأتي في ما يتعلق بالجزيء BeF₂ . علماً أن العدد الذري للبريليوم (4):

أ- أكتب التوزيع الإلكتروني لذرة البريليوم (Be) قبل التهجين وبعده.

قبل التهجين: 1s² 2s² 2p⁰   ، بعد التهجين: 1s2 2sp¹ 2sp¹

ب- أحدد نوع التهجين في الذرة المركزية Be .

sp

ج- أحدد نوع الأفلاك المكونة للرابطة Be-F .

sp - s

د- أتوقع مقدار الزاوية بين الروابط (الأفلاك المهجنة) في الجزيء BeF₂ .

180⁰

هـ- أرسم الشكل البنائي للجزيء وأسمّيه.

 F – Be - F خطي.

السؤال الخامس:

عنصران (Y , X) من الدورة الثانية، يكوّنان مع الفلور الصيغتين (YF₂ , XF₂) على التوالي.

إذا كان المركب XF₂ يمتلك أزواج إلكترونات غير رابطة، فأجيب عن الأسئلة الآتية:

أ- أكتب تركيب لويس لكلّ من المركبين.

ب- أحدد العدد الذري لكلّ من X و Y .

العدد الذري للعنصر (X) هو (8)، وللعنصر (Y) هو (4).

ج- أحدد نوع الأفلاك التي تستخدمها كل من الذرتين في تكوين الروابط.

جزي (XF₂) نوع الأفلاك:sp³ ، وفي جزيء (YF₂) نوع الأفلاك: sp²

د- أرسم الشكل الفراغي لكل من XF₂ و YF₂ ، وأحدد قطبية كلّ منهما.

الجزي (XF₂): منحنٍ(قطبي)، والجزيء (YF₂): خطي (غير قطبي).

هـ- أتوقع مقدار الزاوية بين الروابط في كل من المركبين.

الزاوية في الجزي (XF₂):104.5 ، والجزيء (YF₂): 180

السؤال السادس:

أرسم الأشكال الفراغية لكل من الجزيئات الآتية، وأبين قطبية كلّ منها:

NF₃ , BCl₃ , OCl₂ , CH₂Cl₂ , BeH₂

جزي BeH₂ : خطي (غير قطبي).

جزي CH₂Cl₂ : رباعي الأوجه منتظم (غير قطبي).

جزي OCl₂ : منحنٍ (قطبي).

جزي BCl₃ : مثلث مستوٍ (غير قطبي).

جزي NF₃ : هرم ثلاثي (قطبي).

السؤال السابع:

أفسّر:

أ- درجة غليان المركب CH₃CH₂Cl أعلى منها للمركب CH₃CH₃ .

ترتبط جزيئات CH₃CH₂Cl بقوى ترابط ثنائية القطب، بينما ترتبط جزيئات CH₃CH₃ بقوى لندن، وبذلك فإن الطاقة اللازمة للتغلب على قوى التجاذب بين جزيئات CH₃CH₂Cl أعلى مما يلزم لجزيئات، وبذلك فإن درجة غليانه تكون أعلى.

ب- درجة غليان المركب NH₂CH₂CH₂NH₂ أعلى منها للمركب CH₃CH₂CH₂NH₂ .

يحتوي المركب NH₂CH₂CH₂NH₂ على مجموعتي (NH₂) يمكنه تكوين مجموعتين من الروابط الهيدروجينية، ويكون التجاذب بين جزيئاته أكبر من المركب CH₃CH₂CH₂NH₂ الذي يحتوي مجموعة واحدة من (NH₂) ويكوّن مجموعة واحدة من الروابط الهيدروجينية.

ج- الجزيء CHCl₃ قطبي، بينما الجزيء CCl₄ غير قطبي.

محصلة قطبية الروابط في الجزيء (CHCl₃) لا تساوي صفر، بينما محصلة قطبية الروابط في الجزيء (CCl₄) تساوي صفر.

قطبية الروابط في الجزيء (CCl₄) تلغي بعضها بعضاً فيكون الجزيء غير قطبي، في حين أن قطبية الروابط في الجزيء (CHCl₃) لا تلغي بعضها فيكون الجزيء قطبي.

د- الرابطة (B-F) قطبية، بينما الجزيء BF₃ غير قطبي.

الرابطة (B-F) قطبية لوجود فرق في السالبية الكهربائية بين ذرتي البورون والفلور، بينما الجزيء (BF₃) غير قطبي لأن محصلة قطبية الروابط تساوي صفر، فقطبية الروابط تلغي بعضها بعضاً.

هـ- يذوب الإيثانول C₂H₅OH في الماء، بينما الإيثان C₂H₆ عديم الذوبان.

جزيئات الإيثانول قطبية ترتبط فيما بينها بروابط هيدروجينية، وكذلك الماء جزيئاته قطبية وترتبط فيما بينها بروابط هيدروجينية، مما يسبب حدوث روابط هيدروجينية بين جزيئات الماء وجزيئات الإيثانول؛ ما يساعد على ذوبان الإيثانول، في حين أن جزيئات الإيثان غير قطبية، ما يقلل من انجذابها نحو جزيئات الماء، وبذلك يكون عديم الذوبان.

السؤال الثامن:

أنظم جدولاً، أقارن فيه بين الجزيئات PCl₃ و H₂O و CO₂ و GeCl₄ 

السؤال التاسع:

الإيثين مركب عضوي صيغته C₂H₄ ، يعرف باسم الإيثيلين يستخدم في صناعة المبلمرات البلاستيكية. إذا كان العدد الذري للكربون (6)، فأرسم تركيب لويس للجزيء، ثم:

أ- أحدد عدد الروابط سيجما ($\sigma$) وباي ($\pi$) في الجزيء.

عدد روابط سيجما (5)، وعدد روابط باي (1).

ب- أبين نوع التهجين الذي تستخدمه ذرة الكربون.

sp²

ج- أوضح توزيع أزواج الإلكترونات في الفراغ حول ذرة الكربون.

د- أحدد مقدار الزاوية بين الروابط حول كل ذرة كربون.

120⁰

السؤال العاشر:

أدرس الجدول الآتي، ثم أجيب عن الأسئلة الآتية:

أ- أكتب تركيب لويس لكل من: L, X, U, M

ب- أكتب تركيب لويس للجزيئات: XE₃, GD₂

ج- أتوقع الشكل الفراغي لكل من المركبات: LE₂, XD₃, ME₃, UD₄

  UD₄ : رباعي الأوجه منتظم، ME₃ : هرم ثلاثي، XD₃ : مثلث مستوٍ، LE₂ : خطي.

د- أحدد الجزيء القطبي بين الجزيئات: GD₂, XD₃, UD₄, LE₂

الجزيء القطبي: GD₂

هـ- أحدد نوع تهجين الذرة المركزية لكل من الجزيئات: LE₂, XD₃, ME₃, UD₄, GD₂

GD₂ : sp³، UD₄ : sp³، ME₃ : sp³، XD₃ : sp²، LE₂ : sp

و- أحدد مقدار الزاوية بين الروابط في كل من الجزيئات: XD₃, ME₃, GD₂

GD₂ : 104.5، ME₃ : 107، XD₃ : 120

ز- أحدد الجزيئات القطبية بين الجزيئات: LE₂, XD₃, ME₃, UD₄, GD₂

الجزيئات القطبية: ME₃, GD₂

ح- أقارن بالرسم قطبية الجزيء MJ₃ بالجزيء ME₃

قطبية الجزيء MJ₃ أكبر من قطبية الجزيء ME₃ .

ط- أحدد المادة الأعلى درجة غليان في الحالة السائلة A أم R ، وأفسّر ذلك.

المادة الأعلى درجة غليان في الحالة السائلة هي R ؛ لأن عدده الذري أكبر؛ وبذلك فإنه يحتوي عدد أكبر من الإلكترونات، وكذلك كتلته الذرية أكبر، وتكون قوى لندن بين ذراته أقوى؛ لذلك تكون درجة غليانه أعلى.

السؤال الحادي عشر:

يبين الشكل المجاور تغير درجة غليان بعض مركبات عناصر المجموعة السادسة وفق ترتيبها في الجدول الدوري. أدرسها،  ثم أجيب عمّا يأتي:

أ- أحدد نوع قوى التجاذب في كل مركب منها.

جزيء H₂O : روابط هيدروجينية، والبقية قوى ثنائية القطب.

ب- أفسر الاختلاف الكبير في درجة غليان الماء مقارنة بباقي مركبات عناصر المجموعة.

بسبب ترابط جزيئات الماء بروابط هيدروجينية الأقوى من قوى ثنائية القطب التي تربط الجزيئات الأخرى.

ج- أفسر تزايد درجة غليان مركبات عناصر المجموعة بزيادة رقم دورتها في الجدول الدوري.

تزداد درجة غليان مركبات عناصر المجموعة باستثناء الماء بسبب زيادة كتلها المولية؛ ما يزيد قوى ثنائية القطب بينها فتزداد درجة غليانها.

السؤال الثاني عشر:

أختار الإجابة الصحيحة لكل فقرة في ما يأتي:

1) العبارة غير الصحيحة في ما يتعلق بالأفلاك المهجنة، هي:

أ- متماثلة في الطاقة.

ب- متماثلة في الشكل.

ج- متماثلة في الاتجاه الفراغي.

د- متماثلة في السعة.

2) الشكل البنائي المرتبط بالتهجين sp² ، هو:

أ- رباعي الأوجه منتظم.

ب- هرم ثلاثي.

ج- مثلث مستوٍ.

د- خطي.

3) المركب الذي يتخذ الشكل رباعي الأوجه منتظم في ما يأتي، هو:

أ- SiCl₄

ب- BeF₂

ج- OCl₂

د- NF₃

4) عدد الروابط سيجما وباي في الجزيء CH₃CH=CH₂ ، هو:

أ- (8) سيجما و (2) باي.

ب- (9) سيجما و (1) باي.

ج- (8) سيجما و (1) باي.

د- (9) سيجما و (2) باي.

5) تتكون الرابطة (H - C) في الجزيء CH₄ من تداخل الأفلاك:

أ- s - p

ب- p - p

ج- s - sp³

د- sp³ - sp³

6) الشكل الفراغي الذي الذي تكون فيه الزاوية بين الروابط 120^o ، هو:

أ- هرم ثلاثي.

ب- مثلث مستوٍ.

ج- منحنٍ.

د- رباعي الأوجه منتظم.

7) الجزيئات التي تنشأ بينها قوى تجاذب ثنائي القطب في الحالة السائلة:

أ- SiCl₄

ب- BH₃

ج- OCl₂

د- NH₃

8) المادة التي تترابط جزيئاتها بروابط هيدروجينية:

أ- CH₃F

ب- CH₃OH

ج- HCl

د- CH₃OCH₃

9) الترتيب الصحيح للمواد الآتية حسب قوى الترابط بين جزيئاتها:

أ- BCl₃ < BF₂Cl < HF < NH₃

ب- BF₂Cl < BCl₃ < HF < NH₃

ج- BF₂Cl < BCl₃ < NH₃ < HF

د- BCl₃ < BF₂Cl < NH₃ < HF

10) المادة الأكثر ترابطاً في الحالة السائلة من بين المواد الآتية:

أ- CHCl₃

ب- BF₃

ج- NH₃

د- CH₃OCH₃