تحميل الصيغة الرسمية ، وكيفية حسابها وأمثلة

ال تهمة رسمية (CF) هي تلك التي تم تعيينها لذرة جزيء أو أيون ، والذي يسمح لتفسير بنيتها وخصائصها الكيميائية كدالة لها. يتضمن هذا المفهوم النظر في الحد الأقصى لطابع التساهل في الرابط A-B ؛ أي زوج الإلكترونات مشترك بالتساوي بين A و B.

لفهم ما ورد أعلاه في الصورة السفلية ، تظهر ذرتان مرتبطتان: واحدة مخصصة للحرف A والأخرى بالحرف B. كما يمكن رؤيته ، في تقاطع الدوائر ، يتم تشكيل رابط مع الزوج ":". في هذا الجزيء النووي المغاير ، إذا كان A و B لهما نفس الكهربية ، فإن الزوج ":" يظل متساويًا مع كلا A و B.

ومع ذلك ، نظرًا لأن ذرتين مختلفتين لا يمكن أن يكون لهما خواص متطابقة ، ينجذب الزوج ":" إلى الذروة الأكثر إلكترونيا. في هذه الحالة ، إذا كان A أكثر كهربيًا من B ، يكون الزوج ":" أقرب إلى A من B. يحدث العكس عندما تكون B أكثر electronegative من A ، تقترب الآن ":" B.

ثم ، لتخصيص الرسوم الرسمية لكل من A و B ، من الضروري النظر في الحالة الأولى (الحالة أعلاه الصورة). إذا تم كسر الرابطة التساهمية البحتة A-B ، سيحدث انهيار متواضع ، مما يولد الجذور الحرة A · و · B.

مؤشر

• 1 الفوائد النوعية لاستخدام البضائع الرسمية
• 2 الصيغة وكيفية حسابها
  • 2.1 الاختلافات في الحساب وفقا للهيكل
• 3 أمثلة على حسابات المسؤول الرسمي
  • 3.1 BF4- (أيون رباعي الفلور)
  • 3.2 BeH2 (هيدريد البريليوم)
  • 3.3 CO (أول أكسيد الكربون)
  • 3.4 NH4 + (أيون الأمونيوم) ، NH3 و NH2- (أميد أيون)
• 4 المراجع

الفوائد النوعية لاستخدام البضائع الرسمية

الإلكترونات ليست ثابتة ، كما في المثال السابق ، لكنها تتحرك وتفقدها ذرات الجزيء أو الأيونات. إذا كان جزيء ثنائي الذرة فمن المعروف أن الزوج ":" يجب أن يكون مشتركًا أو يتجول بين الذرتين ؛ يحدث الشيء نفسه في جزيء من النوع A-B-C ، ولكن مع تعقيد أكبر.

ومع ذلك ، فمن خلال دراسة الذرة وافتراض وجود تساهل بنسبة 100 في المائة في روابطها ، يكون من الأسهل تحديد ما إذا كانت تكتسب أو تفقد الإلكترونات داخل المجمع. لتحديد هذا الربح أو الخسارة ، يجب عليك مقارنة خطك الأساسي أو وضعك الحر ببيئتك الإلكترونية.

بهذه الطريقة ، يمكن تعيين شحنة موجبة (+) إذا فقدت الذرة إلكترونًا ، أو شحنة سالبة (-) عندما ، على العكس من ذلك ، اكتسبت إلكترونًا (يجب كتابة العلامات داخل دائرة).

وبالتالي ، على الرغم من أنه لا يمكن تحديد موقع الإلكترونات بالضبط ، فإن هذه الشحنات الرسمية (+) و (-) في الهياكل تتوافق في معظم الحالات مع الخواص الكيميائية المتوقعة.

أي أن الشحنة الرسمية للذرة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالهندسة الجزيئية لبيئتها وتفاعلها داخل المركب.

الصيغة وكيفية حسابها

هل يتم تعيين التهم الرسمية بشكل تعسفي؟ الجواب هو لا. لهذا ، يجب حساب مكسب أو فقد الإلكترونات بافتراض روابط تساهمية بحتة ، ويتحقق ذلك من خلال الصيغة التالية:

CF = (رقم مجموعة الذرة) - (عدد الروابط التي تشكلها) - (عدد الإلكترونات التي لم تتم مشاركتها)

إذا كانت الذرة تحتوي على CF بقيمة +1 ، فسيتم تعيين شحنة موجبة (+) ؛ بينما إذا كان لديك CF مع قيمة -1 ، فسيتم تعيين شحنة سالبة (-).

لحساب CF بشكل صحيح ، يجب اتباع الخطوات التالية:

- حدد موقع المجموعة التي توجد فيها الذرة داخل الجدول الدوري.

- حساب عدد الروابط التي تشكلها مع جيرانك: الروابط المزدوجة (=) تساوي اثنين والروابط الثلاثية تساوي ثلاثة (≡).

- أخيرًا ، احسب عدد الإلكترونات التي لم يتم مشاركتها ، والتي يمكن ملاحظتها بسهولة باستخدام هياكل لويس.

الاختلافات في الحساب وفقا للهيكل

بالنظر إلى الجزيء الخطي A-B-C-D ، يمكن أن تختلف الشحنات الرسمية لكل ذرة إذا كان الهيكل ، على سبيل المثال ، مكتوبًا الآن كـ: B-C-A-D ، C-A-B-D ، A-C-D-B ، إلخ. هذا لأن هناك ذرات ، من خلال مشاركة المزيد من الإلكترونات (تكوين المزيد من الروابط) ، تكتسب CF أو موجبة سالبة.

لذلك ، أي من التركيبات الجزيئية الثلاثة الممكنة يتوافق مع المركب ABCD؟ الجواب هو: واحد يحتوي على أدنى قيم CF ؛ أيضا ، الذي يعين الشحنات السلبية (-) إلى الذرات الأكثر electronegative.

إذا كانت C و D أكثر إلكترونياً من A و B ، فعندئذٍ عن طريق مشاركة المزيد من الإلكترونات ، فإنها تحصل بالتالي على شحنة رسمية موجبة (تُرى من قاعدة ذاكري).

وبالتالي ، فإن الهيكل الأكثر ثباتًا والأكثر تفضيلًا للطاقة ، هو C-A-B-D ، لأنه في هذه الحالة ، يشكّل كل من C و B رابطًا واحدًا فقط. من ناحية أخرى ، فإن الهيكل A-B-C-D وتلك التي تحتوي على C أو B وتشكل رابطة اثنين (-C- أو -D-) ، غير مستقرة أكثر.

أي من جميع الهياكل هو الأكثر استقرارا؟ A-C-D-B ، لأنه ليس فقط C و D يشكلان رابطين ، ولكن أيضًا تهمهما الرسمية السلبية (-) متجاورة لبعضهما البعض ، مما يزيد من زعزعة استقرار الهيكل.

أمثلة على حسابات الرسوم الرسمية

BF₄^- (رباعي الفوسفات أيون)

يحيط ذرة البورون بأربع ذرات فلورية. نظرًا لأن B ينتمي إلى المجموعة IIIA (13) يفتقر إلى الإلكترونات غير المشتركة ويشكل أربعة روابط تساهمية ، يكون CF الخاص به (3-4-0 = -1). على النقيض من F ، عنصر المجموعة VIIA (17) ، CF هي (7-6-1 = 0).

لتحديد شحنة أيون أو جزيء ، يكفي إضافة CFs الفردية للذرات التي تتكون منها: (1 (-1) + 4 (0) = -1).

ومع ذلك ، فإن CF لـ B ليس لها معنى حقيقي ؛ وهذا هو ، أعلى كثافة الإلكترونية لا تكمن في هذا. في الواقع ، يتم توزيع هذه الكثافة الإلكترونية على ذرات F الأربعة ، وهو عنصر إلكترون أكثر بكثير من B.

بيه₂ (هيدريد البريليوم)

تنتمي ذرة البريليوم إلى المجموعة IIA (2) ، وتشكل رابطة وتفتقر ، مرة أخرى ، إلى الإلكترونات غير المشتركة. وبالتالي ، فإن CFs ل Be و H هي:

CF_كن= 2-2-0 = 0

CF_H= 1-1-0 = 0

تحميل BeH₂= 1 (0) + 2 (0) = 0

ثاني أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون)

يمكن تمثيل هيكل لويس على النحو التالي: C≡O: (على الرغم من أنه يحتوي على هياكل صدى أخرى). كرر حساب CF ، هذه المرة لـ C (من مجموعة VAT) و O (من مجموعة VIA) ، لدينا:

CF_C= 4-3-2 = -1

CF_O= 6-3-2 = +1

هذا مثال حيث لا تتفق الرسوم الرسمية مع طبيعة العناصر. O هو أكثر الكترونية من C ، وبالتالي ، لا ينبغي أن يحمل إيجابية.

الهياكل الأخرى (C = O و ⁽⁺⁾C-O^(-)) ، على الرغم من أنها تمتثل للتخصيص المتسق للرسوم ، إلا أنها لا تمتثل لقاعدة الثماني (تحتوي C على أقل من ثمانية إلكترونات تكافؤ).

NH₄⁺ (أيون الأمونيوم) ، NH₃ و NH₂^- (أميد أيون)

في حين أن المزيد من الإلكترونات تشترك في N ، إلا أن CF أكثر إيجابية (تصل إلى أيون الأمونيوم ، لأنه لا يوجد لديه طاقة لتكوين خمس روابط).

وبتطبيق الحسابات الخاصة بـ N في أيون الأمونيوم والأمونيا والأيون الأوسط أيضًا ، لدينا:

CF = 5-4-0 = +1 (NH₄⁺)

CF = 5-3-2 = 0 (NH₃)

وأخيرا:

CF = 5-2-4 = -1 (NH₂^-)

وهذا هو ، في NH₂^- تحتوي N على أربعة إلكترونات غير مشتركة ، وتشترك جميعها عندما تشكل NH₄⁺. يساوي CF لـ H 0 ، وبالتالي ، يتم حفظ حسابهم.

مراجع

1. جيمس. (2018). مفتاح المهارة: كيفية حساب المسؤول الرسمي. تم الاسترجاع في 23 مايو 2018 ، من: masterorganicchemistry.com
2. الدكتور إيان هانت. قسم الكيمياء ، جامعة كالجاري. رسوم رسمية. تم الاسترجاع في 23 مايو 2018 ، من: chem.ucalgary.ca
3. رسوم رسمية. [PDF]. تم الاسترجاع في 23 مايو 2018 ، من: chem.ucla.edu
4. جيف د. كرونك تهمة رسمية. تم الاسترجاع في 23 مايو 2018 ، من: guweb2.gonzaga.edu
5. بياض ، ديفيس ، بيك وستانلي. الكيمياء. (الطبعة الثامنة). CENGAGE التعلم ، ص 268-270.
6. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية (الطبعة الرابعة. ، الصفحة 38). مولودية جراو هيل.
7. مونيكا جونزاليس (10 أغسطس 2010). تحميل رسمي. تم الاسترجاع في 23 مايو 2018 ، من: quimica.laguia2000.com