Main menu

Pages

المدارات الذرية - Atomic orbitals

المدارات الذرية  -  Atomic  orbitals




الكيمياء العضوية
القسم الأول
5- المدارات الذرية  -   Atomic  orbitals


لا تستطيع المعادلة الموجية أن تعطينا موقع الالكترون بدقة في أي لحظة معينة، كما لا تستطيع أن تحدد السرعة التي يتحرك بها؟ إنها لا تسمح لنا برسم مدار محدد بدقة حول النواة، ولكنها تعطينا احتمال وجود الالكترون في أي مكان محدد.

يدعي المكان من الفراغ الذي يحتمل وجود الالكترون فيه، المدار orbital. وهناك أنواع مختلفة من المدارات؛ مختلفة بمقاساتها وكذلك بأشكالها، وتتوضع حول النواة بطرق محددة. ويتعلق نوع المدار الذي يشغله الکترون بطاقة ذلك الالكترون. إن ما نهتم به هنا هو أشكال هذه المدارات و توضعاتها بعضها بالنسبة لبعض، لأن هذا الأمر يعين - أو بدقة أكبر يمكن أن نعتقد إنه يعين - ترتيب الذرات في الجزيء فراغية، وحتى أنه يمكن أن يساعد في تحديد سلوكها الكيميائي. من المناسب أن نصور الالكترون بشكل سحابة. ويمكن التفكير في هذه السحابة على أنها صورة مشوشة الإلكترون يتحرك بسرعة. إن شكل السحابة هو شكل المدار، والسحابة ليست موحدة أو متجانسة فهي كثيفة في المواقع التي يكون احتمال وجود الالكترون فيها كبيرا، أي في المواقع التي تكون فيها الشحنة السالبة الوسطية، أو الكثافة الالكترونية، أعظم ما يمكن.


يدعي المكان من الفراغ الذي يحتمل وجود الالكترون فيه، المدار orbital. وهناك أنواع مختلفة من المدارات؛ مختلفة بمقاساتها وكذلك بأشكالها، وتتوضع حول النواة بطرق محددة. ويتعلق نوع المدار الذي يشغله الکترون بطاقة ذلك الالكترون. إن ما نهتم به هنا هو أشكال هذه المدارات و توضعاتها بعضها بالنسبة لبعض، لأن هذا الأمر يعين - أو بدقة أكبر يمكن أن نعتقد إنه يعين - ترتيب الذرات في الجزيء فراغية، وحتى أنه يمكن أن يساعد في تحديد سلوكها الكيميائي. من المناسب أن نصور الالكترون بشكل سحابة. ويمكن التفكير في هذه السحابة على أنها صورة مشوشة الإلكترون يتحرك بسرعة. إن شكل السحابة هو شكل المدار، والسحابة ليست موحدة أو متجانسة فهي كثيفة في المواقع التي يكون احتمال وجود الالكترون فيها كبيرا، أي في المواقع التي تكون فيها الشحنة السالبة الوسطية، أو الكثافة الالكترونية، أعظم ما يمكن.


لنرى ماهية أشكال بعض المدارات الذرية . يدعي المدار الذري في السوية الطاقية الأخفض؛ المدار 12. وهو كسرة ينطبق مرکزها على نواة الذرة، كما هو موضح في الشكل 1 . 1، وليس للمدار حدود محددة طالما كان هناك احتمال؛ ولو كان ضئيلا جدا، أن نجد الالكترون منفصلا عن الذرة أو حتى أن نجده عند بعض الذرات الأخرى  مع ذلك فإن هذا الاحتمال يتناقص بسرعة كبيرة بعد مسافة معينة من النواة، وهكذا، فإن توزع الشحنة يمثل حيدا بوساطة السحابة الالكترونية في الشكل


وللتبسيط، يمكن أن تمثل المسدار كما في الشكل ، حيث يحدد الخط المستمر المغلق المنطقة التي يقضي فيها الالكترون النقل 95%) من وقته. وفي السوية الطاقية التي تلي ذلك يوجد المدار 2s. وهذا المدار هو أيضا کرة ينطبق مرکزها على النواة الذرية . و هو، طبعا، أكبر من المدار 15: وتعزى الطاقة الأعلى (الاستقرار الأقل إلى المسافة الوسطية الأكبر بين الالكترون والنواة، وما ينتج عن ذلك من تناقص في التجاذب الكهرساكن. (فكر بالعمل الواجب بذله - الطاقة التي يجب إعطاؤها للمنظومة - لإزاحة إلكترون بعيدا عن النواة ذات الشحنة المعاكسة له). ويلي ذلك المدار ثلاثة مدارات متساوية الطاقة تدعى المدارات 2p،
إنه يتألف من انتفاخين تقع بينهما النواة. إن محور كل مدار 2p يتعامد مع محوري المدارين الآخرين، ويفرق بينهما باستخدام الأسماء 2px و 2p و چ2p، حيث تشير x ولوج إلى المحاور الموافقة .


وللتبسيط، يمكن أن تمثل المسدار كما في الشكل ، حيث يحدد الخط المستمر المغلق المنطقة التي يقضي فيها الالكترون النقل 95%) من وقته. وفي السوية الطاقية التي تلي ذلك يوجد المدار 2s. وهذا المدار هو أيضا کرة ينطبق مرکزها على النواة الذرية . و هو، طبعا، أكبر من المدار 15: وتعزى الطاقة الأعلى (الاستقرار الأقل إلى المسافة الوسطية الأكبر بين الالكترون والنواة، وما ينتج عن ذلك من تناقص في التجاذب الكهرساكن. (فكر بالعمل الواجب بذله - الطاقة التي يجب إعطاؤها للمنظومة - لإزاحة إلكترون بعيدا عن النواة ذات الشحنة المعاكسة له). ويلي ذلك المدار ثلاثة مدارات متساوية الطاقة تدعى المدارات 2p،


Comments

contents title