אלקטרושליליות וקוטביות הקשר


אלקטרושליליות תמונת כותרת

אלקטרושליליות וקוטביות הקשר

לאחר שהבנו מה קורה בין אטומים שונים של אל-מתכות וראינו את יצירת הקשר הקוולנטי ביניהם, למדנו לרשום למולקולות השונות נוסחת ייצוג אלקטרונית ונוסחה מולקולרית. כעת נכיר היבט נוסף הקשור לקשרים קוולנטיים. נתמקד כל פעם בקשר אחד בלבד מבין כל הקשרים במולקולה. למשל, במולקולת המים, H2O, שני קשרים יחידים: בין אטום החמצן לאטום המימן הראשון ובין אטום החמצן לאטום המימן השני. נרצה להתייחס לכל קשר בנפרד.
נתחיל בהיכרות של צורת סימון חדשה. עד עכשיו למדנו לצייר, לבטא ולסמל את נוסחת החומר בשני אופנים. נדגים זאת על מולקולת מים :

  • נוסחה מולקולרית: H2O
  • נוסחת ייצוג אלקטרונית (נוסחת לואיס):
    נוסחת ייצוג אלקטרונים H2O

כפי שכבר הזכרנו ניתן לסמן כל זוג אלקטרונים בקו (—) ולכן, כשנדון בקשר בין אטום החמצן לאטום המימן נסמן אותו כך: H — O.

נתייחס לשני הקשרים הבאים: הקשר H — H במולוקולת ה-H2 והקשר H — Cℓ במולקולת ה-HCℓ.
שני הקשרים הם קשרים יחידים. בשניהם זוג אחד של אלקטרונים משותף שנמצא באורביטל המולקולרי. זוג האלקטרונים הקושר והטעון במטען שלילי, נמשך על-ידי שני הגרעינים הטעונים במטען חיובי/פרוטונים.

נזכור שלפי חוק קולון המשיכה החשמלית תלויה במרחק בין המטענים ובגודל המטענים החשמליים.
עקב תנועת האלקטרונים, נוצרים במולקולה אזורים בעלי מטענים חשמליים הקרויים קטבים (מהמילה קוטב). ישנו קוטב (אזור) שלילי וקוטב (אזור) חיובי .

נפשט את ההסבר תוך תיאור ההתרחשות באורביטל של מולקולת מימן. נציין שתיאור זה אינו מדויק לחלוטין, אבל הוא טוב דיו כדי להבין את משמעות הקטבים הנוצרים במולקולה.
האורביטל המולקולרי של מולקולת המימן מאוכלס בזוג אלקטרונים. כזכור, האורביטל המולקולרי מתאר תחום במרחב שבו יש הסתברות למצוא את זוג האלקטרונים. ההסתברות הגבוהה ביותר למצוא את זוג האלקטרונים היא באמצע, בין שני אטומי המימן.

נניח שהיינו יכולים לעצור את תנועת האלקטרונים בכל רגע נתון ולצלם את מיקומם. המצב הבא יהיה המצב שלו ההסתברות הגבוהה ביותר:

אורביטל מולקולת מימן אמצע

 

אבל ייתכנו גם מצבים אפשריים נוספים כמו המצב הבא:

אלקטרושליליות אורביטל מימן 1

במצב זה, האלקטרונים קרובים יותר לגרעין אטום המימן השמאלי ורחוקים יותר מגרעין אטום המימן הימני. לכן, האזור השמאלי במולקולת המימן טעון במטען שלילי חלקי, יחסית לאזור הימני במולקולה, שטעון במטען חיובי חלקי.

אם האלקטרונים היו בצד הימני של האורביטל אפשר היה לומר בדיוק ההיפך והתמונה הייתה נראית כך:

אורביטל-מולוקולת-מימן-ימין-אלקטרושליליות

במקרה זה היה ניתן לומר שהאזור הימני במולקולה טעון במטען שלילי יחסית לאזור השמאלי, ואילו האזור השמאלי טעון במטען חיובי חלקי.

נציין שככל שמספר האלקטרונים גדול יותר:

המשך התוכן בעמוד זה למנויים (חודשי/שנתי) בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

אם אין ברשותך מנוי אנא בדוק/בדקי את תוכניות מנויים