الكيمياء
العضوية
القسم
الأول
21- الذوبان
- Solubility
عندما يذوب صلب أو سائل،
فإن وحدات البناء . سواء كانت أيونات أم حزينات - تنفصل بعضها عن بعض، وتحتل مربعات
المذيب الفراغ الكائن بينها. وكما في الانصهار أو الغليان، يجب تقديم الطاقة، في عملية
الذوبان، للتغلب على القوى بين الأيونية أو القوى بين الجزيئية. من أين تأتي الطاقة
الضرورية لذلك؟ تأتي الطاقة اللازمة لتحطيم الروابط بين جسيمات المذاب عن طريق تشکل
روابط بین جسيمات المذاب و جزيئات المذيب، أي أن قوى التجاذب القديمة قد حلت محلها
قوة جديدة .
ما هي الآن، تلك القوى
التي تكونت بين جزيئات المذيب وحسيمات المذاب؟ الدرس أولا، حالة المدابات الأيونية
يتطلب التغلب على قوى
التجاذب الكهرساكن الشديدة القوة التي تنبت الشبكة البلورية كمية كبيرة من الطاقة و
بعد الماء ومذيبات أخرى عالية القطبية فقط، هي القادرة على إذابة المركبات الأيونية
إلى درجة محسوسة, مانوع الروابط التي تتشكل بين الأيونات والمذيب القطبي؟ إن الجزيء
القطبي بالتعريف ذو نهاية موجبة وأخرى سالبة. يشج عن ذلك تجاذب گهر ساکن بين الأيون
الموجب والنهاية السالبة لجزيء المذيب، وبين أيون سالب والنهاية الموجية الجزيء المدبب.
تدعى هذه التجاذبات «روابط
الأيون - ثنائي القطب الأيوني ion- dipole », تكون كل رابطة من روابط «أيون - ثنائي قطب»
ضعيفة نسبيا، ولكنها عندما تتجمع تقدم طاقة كافية للتغلب على القوى الأيونية الداخلية
في البلورة، وفي المحلول بحباط كل أيون بتجمع من جزيئات المذيب، وعليه يقال أن الأيون
قد تحلل solvated، وإذا صادف إن كان المذيب هو الماء، يقال عندك، أنه قد تحلمه
hydrated. ففي
المحلول، كما في الحالة الصلبة أو السائلة، تكون وحدة المادة مثل كلوريد الصوديوم،
هي الأيون، رغم أنها في مثل هذه الحالة، هي أيون منحلل (انظر الشكل 22. 1) ويجب أن
يملك المذيب ثابت عزل كهربائي dielectric constant كبير کې يستطيع إذابة المركبات
الأيونية، أي يجب أن يتمتع بخواص عازلة مرتفعة تستطيع تخفيض التجاذب بين الأيونات المتعاكسة
الشحنة، بعد حلمهتها.
يعود تفوق الماء كمذيب
للمركبات الأيونية ليس فقط إلى قطبيته وارتفاع قيمة ثابت عزله الكهربائي، بل إلى عوامل
أخرى أيضا. فهو يحتوي على الزمرة (OH-) ولذلك يستطيع تشكيل الروابط الهيدروجينية.
يحلحل الماء، الكاتيونات والأنبونات الكاتيونات، بسبب قطيها السالب (زوجاها الالكترونيان
غير المشترك بهما). والأفيونات، عبر الارتباط الهيدروجيني،
لنعود الآن إلى الحلال
المذابات غير الأيونية
تتعين صفات القدرة على
الإذابة، للمركبات غير الأيونية، يقطبيتها، بشكل رئيسي، تذوب المركبات غير القطبية
أو الضعيفة القطبية، في مذيبات غير قطبية، أو ضعيفة القطبية؛ وتذوب المركبات عالية
القطبية في المذيبات العالية القطبية . «الشميه يذيب شبيهه»، إنها قاعدة مفيدة للغاية،
فالميتان يذوب في رباعي كلوريد الكربون، لأن القوى التي تربط جزيئات ببعضها مع بعض
- قوى فان دير فالس - تحل محلها قوى مشابهة جدا تربط جزيئات الميتان يجزيئات رباعی
كلوريد الكربون.
لا يذوب الميثان ولا رباعي
كلوريد الكربون، في الماء، لأن جزيئات الماء، العالمة القطبية ترتبط بعضها ببعض، بقوة
بوساطة التآثرات ثنائي القطب - ثنائي القطب، أي الروابط الهيدروجينية، وعليه لا نجد
إلا نوى تجاذب ضعيفة جدا بين جزيئات الماء، من جهة، وجزيئات الميتان أو رباعي كلوريد
الكربون، من جهة ثانية.
Organic Chemistry
Robert T. Morrison
Robert N. Boyd
Translation copyright © 2000 by Arab Centre for Arabization,
Translation, Authorship & Publication (ACATAP, branch of ALECSO).
Original English language title: Organic Chemistry, 6th edition by
Robert T. Morrison and Robert N. Boyd. Copyright © 1992. All Rights Reserved.
Published by arrangement with the Original publisher, Prentice Hall Inc, A
Pearson Education Company.
Comments
Post a Comment