symmetry ||~

[كوبالـت_Co]

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

عدنا < سبيس تون

انا عارف انه محد اشتاق لي بس كذا احب يتهيئ لي اشياء زي كذا تجيب السعادة

الموضوع اليوم بيتكلم عن الـ symmetry

لقد لاحظ سعادتي حفظني الله الرعب في وجيه طلاب و طالبات الكيمياء من ما يسمى بالـ symmetry

شكلكم ما تحبون الخيال كثير

مو مهم خلونا نبدأ نتكلم عن الـ symmetry

أول شيئ لازم نعرف الـ symmetry

هو التماثل < براء

صح معناه تماثل و التماثل يكون بوجود جسمين متشابهين بالضبط و نقول انهم متماثلين

طيب تخيل نفسك لو تنقسم من النصف بالطول < مو مشكلة تخيل

اكيد ان الشكلين الناتجين متماثلين !!

لكن اذا قسمت نفسك من النصف بالعرض اكيد جزئك العلوي ما يشبه جزئك السفلي < الا اذا ما كنت ادمي

و يكون الشكلين غير متماثلين !!

و هاذي الميزة موجودة في مركبات عن غيرها حسب الشكل الهندسي و نوع الذرات في الجزيء

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

كل الي فات كان عبارة عن مقدمة !

و الآن عشان تقدر تتعامل مع symmetry ( تماثل )

تحتاج لأن تعرف شيئ واحد بس !! << بس شيئ واحد

اي نعم شيء واحد بس ( تعرف تعيين الشكل الهندسي لأي مركب يجيك )

وراح ادلك الى نظريتين و انت تبحث عنهم و تتعلمهم و تتقنهم على اكثر من مركب

صدقني اذا عرفت تعين الشكل الهندسي 40% من أزمة الـ symmetry انحلت

انا ما اطلب منك تحفظ الشكل !! اطلب منك تعيينه يعني تستخدم النظريات و تحدده !!

اول نظرية \ نظرية لويس
ثاني نظرية \ نظرية vsepr

بعد ما تفهمهم و تتقنهم على اكثر من مثال يجي دور الـ symmetry

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

في الـ symmetry فيه اشكال كثير خلونا نتكلم اول شيء عن شيئين ( عناصر التماثل + عملية التماثل )

عناصر التماثل :
هي اشكال هندسية بسيطة يقام عليها عملية التماثل مثل المحور | يشبه الخط ذا و هذا يتم عليه عملية الدوران و الدوران له درجات
360 درجة مئوية ( دوران كامل )
180 درجة مئوية ( نصف دوران )
120 درجة مئوية
90 درجة مئوية
60 درجة مئوية

و يرمز للمحور بالرمز Cn

و الـ n عدد صحيح ياخذ الارقام 1,2,3,4,.....etc

و الارقام تحسب بعد القيام بعملية الدوران و معرفة الزاوية مثلا جزيء الماء تخيل معي جزيء الماء و المحور على الاكسجين و على يسار المحور و يمينه ذرتي هيدروجين
عند القيام بعملية دوران 180 درجة نحصل على شكل يشبه الاصل في ترتيب الذرات في الفراغ شرط عملية التماثل انه الترتيب في الفراغ يكون نفسه قبل عميلة التماثل
لو عملنا مثلا عملية دوران 90 درجة لن يكون ترتيب الذرات في الفراغ نفس الترتيب قبل العملية و بالتالي لا يعتبر الدوران بزاوية 90 عملية تماثل .

و احب اقول ملاحظة ان محور التماثل لا يحرك الذرة الي يقع عليها بس يحرك الذرات الي بعيدة عنه بمعنى محور التماثل بجزيء الماء 180 جاي على ذرة الاكسجين و بعيدة عنه

ذرتي الهيدروجين معناها ان حركة الدوران تشمل ذرتي الهيدروجين بينما ذرة الاكسجين ثابتة و قيس عليها اي محور تماثل اذا وقع على ذرة يثبتها و يحرك الذرات الباقية و ممكن يثبت ذرة او ذرتين او ثلاث ذرات

لو كانت عملية الدوران بزاوية 180 كيف نعبر عنها بالرمز Cn

بعد ما تحدد زاوية الدوران تطبق هذا القانون البسسسسيط جدا جدا جدا n=360/degree of rotation

نجي نطبق على الدوران 180

n = 360/180 = 2

اذا رمز الدوران بزاوية 180 هو C2

دوران 120


n = 360/120 = 3

اذا رمز الدوران بزاوية 120 هو C3

و هكذا ...

طبعا المركب مو شرط يكون فيه محور تماثل واحد ممكن يكون فيه اثنين ثلاث اربع خمس محاور تماثل ممكن عشرة كمان و هاذي تعتمد على خيالك

لازم ترسم الشكل الهندسي بعقلك و مخيلتك و تتخيل المحاور x.y.z و تبحث عن محاور التماثل عليهم زي جزيء الماء محور التماثل على المحور زد لكن المحور اكس و المحور واي ما عليهم محاور تماثل

ثم تبحث بين المحاور الثلاث الرئيسية عن محاور اخرى ممكن تكون زاوية الدوران 120 او 180 او 90 على حسب الشكل الهندسي للجزيء

مثل جزيء BF3



لاحظ هذا الشكل الهندسي مثلث مستوي جميع الذرات الاربعة على مستوى واحد ارسم المحاور الرئيسية x,y,z تخيل المحور z على ذرة الفلور الوردية في اول شكل على اليسار و هو طبعا بيكون موازي طول

شاشة الكمبيوتر و المحور y عامودي على المحور z و موازي لعرض شاشة الكمبيوتر و المحور x وهذا المحور مهم جدا متعامد على المحور z و خارج من الشاشة على وجهك و جاي بالضبط على ذرة البورون

نجي لحركة التماثل الدورانية

اول شيء لاحظ المحور z راح تلاحظ انه جاي بالضبط على ذرة الفلور الوردية و ذرة البورون و زي ما قلنا بالملاحظة فوق انه المحور اذا جاء على ذرة يثبتها معناها انه المحور z بيثبت ذرتي البورون و ذرة الفلور

الوردية و يحرك ذرتي الفلور الاخريات لكن كم زاوية الدوران حتكون ؟؟ 120 ؟ لا لان الترتيب في الفراغ حيكون مختلف .. طيب 90؟ كمان لا لنفس السبب ... طيب 180؟ صح ليش لان اذا عملت دوران

180 درجة مئوية و افترضنا ان الفلور الي على يسار المحور رقم 1 و الي على يمين المحور رقم 2 و عملنا عملية الدوران 180 الذرة رقم 1 تصير محل رقم 2 و العكس و الترتيب الفراغي يشبه الترتيب قبل

عملية الدوران يعني .. شكل يشبه الاصل لكن ليس الاصل نفسه و هاذي العملية نرمز لها بالرمز C2 زي ما عملنا بالحسابات فوق

طيب نرجع للمحور y لو دققنا في المحور هذا راح نلاحظ انه لا يوجد عملية تماثل دورانية باي زاوية و بذلك يهمل هذا المحور

نروح للمحور x و هذا المحور قلنا بانه يثبت ذرة البورون فقط و باقي ذرات الفلور متحركة الحظ بانك راح تستعمل خيالك هنا خلينا نرقم ذرات الفلور

نعطي الوردية رقم 1 و الي على اليمين 2 و اليسار 3

اعمل عملية دوران بشكل دائري على اي زاوية حاب انت راح تلاحظ انه ولا زاوية تشكل محور تماثل الا الزاوية 120 و هي واضحة بالصورة السابقة و موضح لك الفلور الوردي كيف بيتحرك

مرة بزاوية 120 يجي في مكان الفلور رقم 2 و زاوية 120 ثانية يجي في مكان الفلور رقم 3 و 120 ثالثة يرجع لمكانه الاصلي

رجوعه لمكانه الاصلي هو الشكل الاصل نفسسه لانه بمجموع الزواية راح تلاحظ انه حيكون دار بزاوية مقدارها 360 درجة يعني رجع للشكل الاصلي و يرمزون للشكل الاصلي بالرمز E

و بما انه زاوية الدوران 120 يصبح الرمز C3



بعد ما انتهينا من المحاور الاصلية x,y,z نبحث بالجزيء عن محاور اخرى بين المحاور الاصلية الثلاث و هذا يعتمد على شطارتك و مخيلتك

لو بنلاحظ بالجزيء حقنا بنلاحظ انه ذرتي الفلور 2 و 3 على كل ذرة منهم محور تماثل بزاوية 180 نفس ذرة الفلور الوردية مثلا ذرة الفلور رقم 2 السوداء على يمين البورون

عليها محور تماثل يثبتها مع البورون و يصبح الفلور الوردي مع الفلور رقم 3 متحركين و بالتالي عند القيام بعملية دوران 180 درجة الفلور الوردية حتجي محل الفلور رقم 3





---------

و شكل هندسي آخر هو المستوى فيه ناس يعتبرونه مربع و ناس يعتبرونه دائرة لكن العبرة في العملية الي بقوم بها

العملية الي بيقوم بها المستوى صعبة على البعض اذا ما كان الكل !

نعمل نشاط بسيط طبق يدينك على بعض بطن الكف على بطن الكف تخيل انهم مع بعضهم جسم واحد تخيل ان المستوى يقسمهم الى نصفين

بين يدينك الي هما جالسين احنا نتخيلهم جسم واحد و افصلهم عن بعض بتشوف جسمين مقسومين عن بعضهم و يشبهون بعض كانهم صورة و مرايته

هاذي صورة تطبيقيه على النشاط البسيط لكن الفرق اننا استبدلنا اليد بجزيء ماء



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

دقيقة اشرب مويه

طبعا هذا البداية عن عناصر التماثل باقي نتكلم عن :
1- عمليات التماثل
2- انواع المستوى
3- المحور التخيلي
4- تحديد الـ point group
في ردود تحت

والي عنده اي سؤال او استفسار بخصوص الشرح فوق او ما فهم يسال فلا حياء في العلم

بالتوفيق ::.