دروس

ما نوع الرابطة في CH4

ما نوع الرابطة في CH4؟ الميثان هو غاز عديم اللون والرائحة مع تركيبة كيميائية للميثان CH4 ، لأنه مرتبط بذرة كربون وأربع ذرات هيدروجين. ينتمي الميثان إلى المجموعة 14 هيدريد. الميثان هو الألكان الأساسي. وهو غاز طبيعي بشكل أساسي ، ويتم إنتاجه من خلال البكتيريا اللاهوائية الموجودة في مكبات النفايات بالإضافة إلى أمعاء المجترات ، ويعتبر الميثان من غازات الاحتباس الحراري ، حيث تمثل الأنشطة البشرية حوالي سبعين بالمائة من انبعاثات الميثان ، يعتبر الميثان النقي مادة خام عالية الطاقة وتبلغ كثافة طاقته حوالي 55.7 ميغا جول كغ.
يستخدم هذا الغاز لإنتاج الكهرباء ، بالإضافة إلى تدفئة المنازل والطهي ، وفي عام 1776 م ، تم تحديد الميثان علميًا من قبل الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا.

ما نوع الرابطة في CH4

الرابطة في جزيء الميثان المعروفة بالرمز CH4 هي من النوع سيجما ، حيث تتكون هذه الرابطة من ذرة كربون بحيث ترتبط هذه الذرة بأربع ذرات من الهيدروجين ، وتحتوي على أربع روابط تساهمية ، وهذه الروابط تربط ذرة الكربون بالهيدروجين ، وجزيء الميثان في أربع وجهات نظر مختلفة ، حيث يتم وضع ذرات الميثان وروابطه بشكل مختلف ، تشير الكهربية إلى ميل الذرات لربط الإلكترونات ، والطرق المختلفة التي تعمل لتمثيل الروابط التساهمية في رابطة الميثان CH4 تتجلى في:

  • الصيغة الهيكلية.
  • رسم بياني.
  • نموذج العصا والكرة.
  • املأ النموذج الفارغ.

يتكون جزيء الميثان ، كما ذكرنا سابقًا ، من أربع ذرات هيدروجين وذرة كربون واحدة ، وذرة الهيدروجين لها كهرسلبية تبلغ 2.2 ، بينما يتكون الكربون من كهرسلبية تساوي 2.55.
وتجدر الإشارة إلى أن تعريف المركب الأيوني واضح في أنه مركب يتكون من الفرق الكهربائي بين ذراته المتضمنة في تركيبته.
بحيث يكون هذا الاختلاف أكبر من 1.7 ، وإذا أردنا تطبيق هذه القاعدة على ذرات الميثان ، نرى أن فرق الكهربية بين الكربون والهيدروجين هو 2.55-2.2 = 0.35 ، وهذه النتيجة أصغر بكثير من القيمة 1.7 ، و لأن فرق الكهربية بين الميثان صغير جدًا ، لذا فإن غاز الميثان يتكون من أربع روابط ، لذلك هذا الغاز هو مركب تساهمي. لتوضيح شرح ما سبق:

  • الميثان مركب تساهمي لأن كهرسلبية ذرة الهيدروجين = 2.20.
  • كهرسلبية ذرة كربون = 2.55
  • فرق الكهربية لرابطة HC = 2.55 – 2.20 = 0.35 ، وهنا نجد أن فرق الكهربية هو 0.35 على مقياس باولنج. لذلك فإن ذرات الميثان H و C مرتبطة برابطة تساهمية مما يجعلها مركبًا تساهميًا ، ونجد أن هناك مركبًا آخر يسمى الإيثان ويوجد فرق بين الميثان والإيثان.
شاهد أيضاً:   مقارنة بين المواد الصلبة البلورية والغير بلورية

نجد أن ذرة الهيدروجين لها إلكترون واحد وهي قصيرة ولها تكوين ثماني ، بينما يتكون الكربون من أربعة إلكترونات أقل من غلاف خارجي كامل يتكون من ثمانية ، وأربع ذرات من الهيدروجين مشتركة في الإلكترونات مع الإلكترونات الأربعة الخارجية لـ الكربون ، وهذا التشارك ينتج غلاف خارجي كامل للجميع وله خمس ذرات ، وعند التبادل بين الإلكترونات الخارجية لذرات الهيدروجين وذرة الكربون يصل الهيدروجين إلى التكوين الإلكتروني للهيليوم بحيث يصل الكربون إلى التكوين من النيون ، لذلك عندما تتشكل الروابط التساهمية ، في هذه الحالة تتكون كل من ذرات الهيدروجين وذرة الكربون من قذائف خارجية ، وتتكون هذه الأصداف من ثمانية إلكترونات.

أنواع الروابط الكيميائية

حيث يمكننا تصنيف الروابط الكيميائية على أساس الذرات على النحو التالي:

  • تتشكل الرابطة الأيونية عن طريق النقل الدائم لإلكترونات التكافؤ من ذرة إلى ذرة أخرى ، وتتشكل هذه الروابط نتيجة التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات التي لها شحنة معاكسة ، حيث أن الذرة التي تفقد الإلكترونات هي أيون موجب الشحنة يسمى الكاتيون. الذرة التي تمتص الإلكترونات هي أيون سالب الشحنة يسمى الأنيون.
  • الروابط التساهمية ، والتي تتكون من عناصر ذات طاقات تأين عالية وغير قادرة على فقد الإلكترونات ، بينما العناصر التي تتميز بانخفاض تقارب الإلكترونات لا تستطيع قبول الإلكترونات ، وذرات هذه العناصر تشترك في الإلكترونات مع عناصر أخرى ، أو هم يمكن أن تشترك مع ذرات من نفس العنصر بحيث تشكل الذرتان مع بعضهما البعض ترتيبًا ثمانيًا في غلاف التكافؤ ، وتشير الروابط التساهمية إلى رابطة تتكون من أزواج من الإلكترونات التي تشبه الجزيئات.
  • الروابط الأيونية عبارة عن روابط يكون فيها فرق الكهربية بين ذرتين أكبر من 2.0 وتكون هاتان الذرتان في رابطة كيميائية ، ولكن إذا كان الفرق أقل من 2.0 على مقياس بولينج ، ففي هذه الحالة تكون الرابطة التساهمية نشطة وموجودة .
شاهد أيضاً:   ما الذي يتحكم في الصفات الوراثية في المخلوق الحي

مخاطر غاز الميثان

أشارت الدراسات البيئية إلى أن تركيز الميثان في الغلاف الجوي يتزايد بنسبة 151 في المائة ، وأن الميثان شديد الاشتعال ، لذلك فهو من أخطر الغازات المسببة للاحتباس الحراري. غاز الميثان يزيد بمقدار 25 مرة عن ثاني أكسيد الكربون. بينما تبلغ حالة استقرار غاز الميثان في الغلاف الجوي حوالي تسع سنوات ، وتعتبر هذه الفترة قصيرة مقارنة بغازات الاحتباس الحراري الأخرى ، وأن غاز الميثان يتأكسد في الغلاف الجوي ، وأن غاز الميثان له مخاطر على الإنسان تتجلى. في:

  • يؤدي إلى الاختناق حيث يعتبر من الغازات الخانقة ، حيث يحل محل غاز الأكسجين ، وهو غاز مهم للإنسان ويحتاج إلى تركيزات عالية حتى يتمكن من التنفس ، كما يتسبب نقص غاز الأكسجين في فقدان الوعي. للإنسان بالإضافة إلى الاختناق والصداع ، وهذه الأعراض مصحوبة بضعف وغثيان وفقدان التنسيق.
  • يتسبب ملامسة غاز الميثان بجلد الإنسان عندما يكون في شكله السائل في حدوث لدغة باردة ، أو ما يعرف بقضمة الصقيع.

على الرغم من وجود العديد من الأضرار التي تلحق بالميثان ، إلا أن هناك استخدامات للميثان في حياتنا ، ومنها تحضير العديد من المركبات العضوية مثل الكلوروفورم بالإضافة إلى رابع كلوريد الكربون ، حيث يستخدم في إطفاء الحرائق ، ويستخدم في صناعة البلاستيك بالإضافة إلى لصناعة النايلون والكحولات ، وهذا الغاز الميثان عادة ما يأتي من تقطير الفحم والغاز الطبيعي ، ويأتي من المواد العضوية التي يتم تخميرها ، ويؤثر الضغط العالي على الكتلة الحيوية للنباتات الميتة ، لذا فإن جزيئات الكربون الغنية تصبح الطاقة إحدى المواد التي يُستخرج منها غاز الميثان الطبيعي.

ما نوع الرابطة في CH4, ما نوع الرابطة في CH4, ما نوع الرابطة في CH4, ما نوع الرابطة في CH4, ما نوع الرابطة في CH4

شاهد أيضاً:   حل المعادله ١٢ ٤ل هو