فرمول تعیین بار قراردادی اتم در مولکول – فرمول بسیار مهم در المپیاد شیمی

تدریس خصوصی المپیاد شیمی دکتر مهدی نباتی

تدریس خصوصی المپیاد شیمی معلم خصوصی المپیاد شیمی آموزش خصوصی المپیاد شیمی مدرس خصوصی المپیاد شیمی دبیر خصوصی المپیاد شیمی استاد خصوصی المپیاد شیمی

دانش آموزان المپیادی عزیزم، یکی از مباحث بسیار مهم در شیمی المپیاد که هر دوره بدون استثنا از آن سوال طرح می شود، مبحث تعیین بار قراردادی یک اتم خاص در مولکول است.

در این مقاله می خواهم فرمول تعیین سریع بار قراردادی اتم ها در مولکول ها را به شما عزیزان آموزش دهم.

 

بار قراردادی

در برخی از پیوندهای کوالانسی، هر دو الکترون به اشتراک گذاشته شده، به یکی از اتم ها تعلق دارد.

برای مثال در واکنش تهیه یون آمونیوم از آمونیاک و پروتون، پیوند بین نیتروژن و هیدروژن چهارم از اهدای هر دو الکترون توسط نیتروژن شکل می گیرد و در حقیقت پروتون الکترونی ندارد که برای تشکیل پیوند با نیتروژن به اشتراک بگذارد.

پیوندی که این گونه تشکیل می شود به پیوند کئوردینانسی-کوالانسی مشهور است.

 

نکته بسیار مهم: هر چهار پیوند در آمونیوم یکسان هستند و تشخیص آن ها از یکدیگر امکان پذیر نیست.

 

حالا یک سوال مطرح است!! و آن هم این که در یون ⁺NH₄ بار مثبت به اتم نیتروژن تعلق دارد یا به اتم های هیدروژن؟؟!!!

برای پاسخ به این سوال از بار قراردادی استفاده می کنیم.

 

فرمول بسیار مهم بار قراردادی

برای تعیین بار قراردادی هر اتم در هر مولکولی از فرمول زیر استفاده می کنیم:

 

Q_x = E_v – 0.5E_b – E_n

بار قراردادی اتم ایکس با نماد Q_x

تعداد الکترون های ظرفیتی با نماد E_v

تعداد الکترون های مشترک با نماد E_b

تعداد الکترون های غیر پیوندی با نماد E_n

 

تست تالیفی شیمی المپیاد

بارهای قراردادی اتم های نیتروژن و هیدروژن در یون آمونیوم به ترتیب از راست به چپ کدام هستند؟

الف: ۱+ و ۱+

ب: ۴+ و ۴-

ج: ۱+ و ۰

د: ۴- و ۱+

 

پاسخ:

اتم نیتروژن در یون آمونیوم ۴ پیوند با ۴ هیدروژن دارد و هیچ الکترون ناپیوندی ندارد. از طرفی تعداد الکترون های ظرفیتی اتم نیتروژن برابر با ۵ می باشد.

Q_N = E_v – 0.5E_b – E_n

E_v = 5

E_b = 8

E_n = 0

⇓

Q_N = +1

 

هر اتم هیدروژن در یون آمونیوم ۱ پیوند با ات نیتروژن دارد و هیچ الکترون ناپیوندی ندارد. از طرفی تعداد الکترون های ظرفیتی اتم هیدروژن برابر با ۱ می باشد.

Q_H = E_v – 0.5E_b – E_n

E_v = 1

E_b = 2

E_n = 0

⇓

Q_H = 0

 

گزینه صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده، بارهای قراردادی اتم های نیتروژن و هیدروژن به ترتیب برابر با ۱+ و ۰ می باشد. بنابراین گزینه ج صحیح است.

 

دکتر مهدی نباتی

 

 

 

آموزش خصوصی حضوری و آنلاین (مجازی) شیمی المپیاد در تهران