1-2االأهداف

ت�صف القوى اجلزيئية.

تقارن بن القوى املوجودة بن

اجلزيئات.

مراجعة املفردات

الت�صاهمي��ة القطبية: رابطة تتكون

عندما يكون التشارك باإللكرتونات غري متساو.

املفردات اجلديدة

قوى التشتتالقوى الثنائية القطبيةالرابطة اهليدروجينية

Forces of Attraction قوى التجاذب

د الق��وى ب��ني اجلزيئ��ات � ومنه��ا ق��وى الت�صت��ت، والق��وى الثنائي��ة الرئيسةالفكرة حت��د

القطبية، والروابط الهيدروجينية � حالة املادة عند درجة حرارة معينة.

الربط مع احلياة تعلم أن املاء من املواد النادرة التي توجد يف صورة صلب أو سشائل أو

غشاز يف الظشروف العادية. وهشذه اخلاصية الفريدة ش باإلضافشة إىل اخلصائص األخرى التي أودعها اخلالق عز وجل فيه ش جتعله منبع هذه احلياة .

Intermolecular Forces القوى بني اجلزيئات

لشو كان جلسشيامت املادة مجيعها عند درجة حرارة الغرفة متوسشط الطاقة احلركية نفسشه، فام سشبب وجود مواد غازية وأخرى صلبة أو سائلة؟ تكمن اإلجابة عن هذا التساؤل يف قوى التجاذب يف اجلسيامت نفسها، وفيام بينها. وتسمى قوى التجاذب التي تربط بن جسيامت املادة بروابط أيونية وتسامهية وفلزية بقوى الرتابط اجلزيئية )intramolecular forces(.ويعني املقطع intra »داخل«، بينام يعني املقطع molecular »جزيئية«، ويقصد باجلزيئية الذرات

واأليونات واجلزيئات. ويلخص اجلدول 2-1 ما قرأته سابقا عن قوى الرتابط اجلزيئية.ال متثشل قشوى الرتابط اجلزيئية كافشة قوى التجاذب بن اجلسشيامت، بل هنشاك قوى جتاذب أخرى تسشمى القوى بن اجلزيئات )intermolecular forces(، وهي قوى بينية تربط بن جسشيامت متششاهبة، مثل تلك التي بن جزيئات املاء، أو بن جسيامت خمتلفة مثل ذرات الكربون يف اجلرافيت، وجسشيامت السليلوز يف الورق. سنناقش يف هذا الدرس ثالثة أنواع من القشوى بن اجلزيئات، هي: قوى التششتت، والثنائية القطبيشة، والروابط اهليدروجينية. وعى الرغم من اختالف هذه القوى يف قوهتا بعضها عن بعض، إال أن القوى بن اجلزيئات

كلها أضعف من قوى الرتابط داخل اجلزيئات.

املقارنة بني قوى التجاذب داخل اجلزيئاتاجلدول 1-2

مثالاأ�ص�س التجاذبالنموذجنوع الرابطة

الأيونية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--NaCl.ال�سحنات ال�سالبة واملوجبة

الت�ساهمية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--

H 2 .النواة املوجبة والإلكرتونات امل�سرتكة

الفلزية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--

الأيونات الفلزية املوجبة والإلكرتونات

املتحركة.Fe

L-GE-CBE-TRNS-CHMI3-CH1-L2

http://esstest-net.t4edu.com/Files/LessonsQR/httpsien.edu.saqrL-GE-CBE-TRNS-CHMI3-CH1-L2.png

قوى التجاذب

التعليم العام-الثانوية مقررات-علوم طبيعية-كيمياء3-حاالت المادة

علوم طبيعية

الثانوية مقررات

22

SA.CH12.SE.COURSES3.CH01.indd 22 7/5/18 4:02 PM

قوى الت�صتت تذكر أن جزيئات األكسشجن غري قطبية؛ ألن إلكرتوناهتا موزعة بالتسشاوي بن

ذريت أكسشجن ذات الكهروسشالبية املتسشاوية. ويمكن ضغط جزيئات األكسجن وحتويلها إىل سائل حتت الظروف املناسبة. وحتى يتكاثف األكسجن ال بد من قوى جتاذب بن جزيئاته.

تسشمى قوة الرتابط بن جزيئات األكسشجن قوى التش�تت وهي قوى جتاذب ضعيفة تنششأ بن اجلزيئشات غشري القطبية، وتنتج هذه القشوى الضعيفة عن إزاحة مؤقتشة يف كثافة اإللكرتونات يف السشحب اإللكرتونية، وتعرف قوى التششتت أحيانا بقوى )لندن(؛ نسشبة إىل الفيزيائي األملاين-

األمريكي فريتز لندن الذي كان أول من وصف هذه القوى.تذكشر أيضشا أن حركشة اإللكرتونشات دائمشة داخشل السشحب اإللكرتونيشة. وعندمشا يقشرتب جزيئشان أحدمهشا مشن اآلخر ش وال سشيام عنشد تصادمهشام ش فإن السشحب اإللكرتونيشة ألحدمها حشول اإللكرتونشات كثافشة فتصبشح اآلخشر، للجشزيء اإللكرتونيشة السشحب مشع تتنافشر كل نشواة ش ولشو حلظشة ش لشكل سشحابة إلكرتونيشة أكشرب يف جهشة عشن األخشرى، فيششكل كل جشزيء ثنائيشة قطبيشة مؤقتشة. وعنشد اقشرتاب ثنائيات األقطشاب املؤقتشة بعضها من بعض تنششأ قشوى تششتت ضعيفشة بشن مناطشق الششحنات املختلفشة لثنائيشة األقطشاب، كشام هشو موضح يف

الشكل 1-9.

ماذا قراأت؟ ف�صر سبب تكون قوى التشتت.

تنششأ قوى التششتت بن اجلسشيامت كافة، ولكنها قوى ضعيفة بالنسشبة إىل اجلسشيامت الصغرية، ويزداد تأثريها مع ازدياد عدد اإللكرتونات. لذلك كلام زاد حجم اجلسشيم تصبح قوى التشتت أكثشر قشوة، وبالتايل فإن قوى التششتت بن جزيئات اليشود أقوى من قوى التششتت بن جزيئات

الربوم يف جمموعة اهلالوجينات.

δ⁺δ⁻ δ⁺δ⁻

ال�ص��كل 9-1 تتنافر ال�ص���حب االإلكرتونية عند

اق���رتاب جزيئ���ن اأحدهم���ا م���ن االآخ���ر، مكونة ثنائية قطبية موؤقتة؛ حيث متثل اإ�ص���ارة δ منطقة

ال�صحنة اجلزئية على اجلزيء.

ف�صر م���اذا متث���ل اإ�س���ارتا δ+ و δ- املوجودت���ان

على الثنائية القطبية املوؤقتة؟

23

SA.CH12.SE.COURSES3.CH01.indd 23 7/5/18 4:02 PM

δ-

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+δ+

δ+

δ+

δ+

δ+δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-δ-δ-

ال�ص��كل 10-1 توج���ه اجلزيئ���ات القطبية

املجاورة نف�ص���ها، بحيث ت�ص���طف ال�ص���حنات املتعاك�صة معا.

حدد اأنواع القوى املمثلة يف ال�سكل.

وهذا الفرق يف قوى التششتت يفرس سشبب وجود كل من الفلور والكلور يف احلالة الغازية، والربوم سائال، واليود صلبا عند درجة حرارة الغرفة .

ماذا قراأت؟ ا�صتنتج احلالة الفيزيائية لعن�صر االأ�صتاتني )At( عند درجة

حرارة الغرفة، مبينا سبب ذلك.ق��وى ثنائية القطبية حتتوي اجلزيئشات القطبية عى ثنائية قطبيشة دائمة، أي أن

بعشض املناطق يف اجلزيء القطبي تكون دائام سشالبة جزئيشا، وبعضها اآلخر يكون شا، ممشا خيلق جتاذبشا بن هاتشن املنطقتشن املختلفتي الششحنة، وهذا ما موجبشا جزئييسمى ثنائية القطبية . أما اجلزيئات القطبية املجاورة فتوجه نفسها، بحيث تصطف

الشحنات املتعاكسة معا .عندمشا تقرتب جزيئشات غاز كلوريشد اهليدروجن بعضها من بعشض تنجذب ذرة اهليدروجشن املوجبشة جزئيشا يف اجلزيء نحشو ذرة الكلشور يف جزيء آخشر، والتي ا. يوضح الش�كل 10-1 جتاذبات متعددة بن جزيئات كلوريد تكون سشالبة جزئياهليدروجشن؛ ألن ثنائيشة القطبيشة دائمشة يف هذا اجلشزيء القطبي، فمشن املتوقع أن تكون القوى الثنائية القطبية أقوى من قوى التشتت. ويمكن أن يكون هذا التوقع صحيحشا يف اجلزيئشات القطبيشة الصغشرية؛ إذ إن هلشا ثنائية قطبية كبشرية. ومع ذلك فالكثري من اجلزيئات القطبية ش ومنها جزيئات كلوريد اهليدروجن HCl املوضحة

يف الشكل 10-1 ش تبقى قوى التشتت فيها أكرب من القوى الثنائية القطبية.

ماذا قراأت؟ قارن بن القوى الثنائية القطبية وقوى التشتت.

الرواب��ط الهيدروجيني��ة نشوع خاص من القشوى الثنائية القطبيشة، وحتدث بن

اجلزيئات التي حتتوي عى ذرة هيدروجن مرتبطة مع ذرة صغرية ذات كهروسالبية كبرية حتتوي عى األقل عى زوج واحد من اإللكرتونات غري الرابطة.

24

SA.CH12.SE.COURSES3.CH01.indd 24 7/5/18 4:02 PM

وتتغلشب عشادة الروابشط اهليدروجينية عى كل من قوى التششتت والقشوى الثنائية القطبيشة. ولكشي تتكون الرابط�ة اهليدروجينية ال بد للهيدروجشن أن يرتبط إما مع ذرة فلشور أو أكسشجن أو نيرتوجن؛ حيث تكون كهروسشالبية هذه الذرات كافية جلعل ذرة اهليدروجن ذات ششحنة جزئية موجبشة، وتكون هذه الذرات يف الوقت نفسشه صغرية بقدر كاف يسشمح ألزواج اإللكرتونات غري الرابطة فيها باالقرتاب من ذرات اهليدروجن. فعى سبيل املثال، لذرات اهليدروجن يف جزيء املاء شحنة جزئية موجبة كبرية، ولذرة األكسشجن ششحنة جزئية سشالبة كبرية، وعند اقرتاب جزيئشات املشاء تنجشذب ذرة اهليدروجن يف اجلشزيء نحشو زوج اإللكرتونات غري

الرابط مع ذرة أكسجن يف جزيء آخر، كام هو موضح يف الشكل 1-11.تفشرس الرابطة اهليدروجينية سشبب وجود املاء يف احلالة السشائلة عنشد درجة حرارة الغرفشة، بينام تكون املركبات املششاهبة للامء يف كتلتها املوليشة يف احلالة الغازية. انظر إىل البيانشات الواردة يف اجلدول 3-1. من السشهل تفسشري الفرق بشن املاء وامليثان؛ فجزيئشات امليثان غشري قطبية، والقوى الوحيشدة التي تربط بشن جزيئاهتا هي قوى

خوا�س بع�س املركبات اجلزيئيةاجلدول 1-3

ال�صكل الفراغياملركب الكتلة املولية

)g/mol(

درجة

)c°(الغليان

)H 2 O ( املاء

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H

—

H18.0100

) C H 4( امليثان

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H

—

H

16.0-33.4

) N H 3( الأمونيا

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H

—

H

17.0-164

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

OHH

رابطة هيدروجينية رابطة هيدروجينية

اأو

الهيدروجيني���ة 11-1 الرواب���ط ال�ص��كل

ب���ن جزيئات املاء اأقوى م���ن جتاذب الثنائية القطبية؛ وذلك الأن الرابطة بن الهيدروجن

واالأك�صجن ذات قطبية كبرية.

25

SA.CH12.SE.COURSES3.CH01.indd 25 7/5/18 4:02 PM

التقومي 1-2

اخلال�صة

قشوى الرتابشط داخشل اجلزيئات أقشوى من القوى بن اجلزيئات.

قشوى التششتت قشوى بشن اجلزيئشات غشري القطبية حتدث بن أقطاب مؤقتة.

حتشدث قشوى ثنائيشة القطبية بشن اجلزيئات القطبية.

الرئيسةالفكرة ف�صر ما الذي حيدد حالة املادة عند درجة حرارة معينة؟. 14

قارن بن القوى بن اجلزيئات والقوى اجلزيئية.. 15

قوم أي اجلزيئات اآلتية يستطيع تكوين روابط هيدروجينية، وأيا حيتوي . 16

عى قوى التشتت فقط بوصفها قوى بن اجلزيئات؟ فرس إجابتك. HF .d HCl .c H 2 S .b H 2 .a

17 . ،CH4تف�ص��ري البيانات هناك أربع روابط تسشامهية أحادية يف جزيء امليثان

C. كيف 8H

18بينشام يوجد 25 رابطة تسشامهية أحاديشة يف جزيء األوكتشان

يؤثر عدد الروابط يف قوى التششتت يف كال املركبن؟ وأي املركبن يكون يف احلالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة، وأيام يف احلالة السائلة؟

التششتت الضعيفة. أمشا الفرق بن املاء واألمونيا فغري واضشح؛ حيث يمكن جلزيئات هذين املركبشن تكويشن روابشط هيدروجينية. وألن األمونيشا تكون غازا عند درجة حشرارة الغرفة فذلك يدل عى أن قوى الرتابط بن جزيئات األمونيا ليسشت قوية. وألن ذرات األكسشجن أكثر كهروسالبية من ذرات النيرتوجن فإن الرابطة بن O-H يف جزيء املاء أكثر قطبية من الرابطشة بشن N-H يف األمونيا. ونتيجة لذلك فإن الروابشط اهليدروجينية بن جزيئات املاء

أكثر قوة من الروابط اهليدروجينية بن جزيئات األمونيا.

26

SA.CH12.SE.COURSES3.CH01.indd 26 7/5/18 4:02 PM