المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر، أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها.

تعددية (كيمياء)

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
Question book-new.svg
المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016)

تعددية في كيمياء الكم و الفيزياء (بالإنجليزية: Multiplicity) هي تعددية خطوط طيف ذرة أو جزيء ، وهي متعلقة بتعددية حالات الإلكترون /أو حالات الإلكترونات في النظام الذري أو نظام الجزيء.

تستخدم التعددية في كيمياء الكم لتفرقة بين عدة حالات للإلكترونات في ذرة أو جزيء ما ، و تتسم بإمكانية انفطارها تحت تأثير مجال كهربائي أو مجال مغناطيسي خارجي . تختلف تلك الحالات فيما بينها بسبب إتجاه العزم المغزلي الكلي فقط . وتعرف التعددية بالعلاقة :

2S+1 = التعددية

حيث:

S العدد الكمومي المغزلي الكلي.

والتعددية تختص بتحديد عدد الإلكترونات "المنفردة" في مدار في الذرة (أي ليس لها زوج ، حيث يشغل عادة زوج من الإلكترونات كل مدار ، ويكونان معكوسان الزخم المغزلي ، فتصبح محصلتهما للزخم المغزلي مساوية للصفر) . وتصف قاعدة هوند التعددية ، حيث تقول : يفضل الشغل المنفرد للإلكترونات في المدارات ذات مستوى طاقة واحد . ونتيجة ذلك هو شغل مدارات مختلفة بإلكترونات منفردة أو مزدوجة ، وبهذا تتحدد التعددية .

تـُحسب التعددية بالعلاقة 2S+1.

حيث S مجموع العزوم المغزلية .

ولكن للتبسيط نضع s = ½ ( وهو الزخم المغزلي للإلكترون المنفرد ). فإذا كانت الإلكترونات مزدوجة في الذرة يكون الزخم المغزلي الكلي S = 0 ، وبالتالي نحصل على التعددية = 2(0) + 1 = 1 . وتسمى تلك الحالة منفردة singlet ، وينشأ عن هذا الإلكترون خط واحد في طيف العنصر . أما إذا احتوى جزيئ على إلكترون منفرد واحد تكون S = +½ ، وبالتالي تصبح التعددية 2S + 1 = 2, وهذه الحالة تسمى زوجية doublet ، (أي يظهر خطين في الطيف لتلك الحالة) . وإذا وجد في الذرة أو الجزيئ إلكترونان منفردان فتصبح S = 1 ، وتكون التعددية ثلاثية triplet وهكذا .

التعددية في الأنظمة عديدة الالكترونات[عدل]

في الذرات و الأيونات التي لها إلكترونات عديدة وكذلك في الجزيئات نقوم بحساب عدد الكم المغزلي الكلي لمجموع الإلكترونات باستخدام المعادلة التالية . وإذا كان في الذرة عدد من الإكترونات نستطيع حساب كالآتي (هذا ينطبق على ذرة أو جزيء أو أيون) :

حيث عدد الكم المغزلي للإلكترون i.

ونظرا لأن الإلكترونات الزوجية لا تشارك في قيمة S (حيث أن عزميهما المغزليان متعاكسان) فيمكننا اخذ الإلكترونات المنفردة وحدها في الاعتبار . والعزم المغزلي للإلكترون مقداره ، وبجمع العزوم الكمومية المغزلية للإلكترونات المنفردة في ذرة أو جزيء أو أيون نحصل على :

النظام مثــال إلكترونات في حالة قاعية عدد كم مغزلي كلي
التعددية
حالة قاعية
إلكترونات مزدوجة إلكترونات منفردة
معظم الجزيئات جزيء الهيدروجين H-H
( 1x2)
0 0/2 = 0 2x0+1 = 1 Singlet
جذر أول أكسيد النيتروجين •N=O وبالتالي N-O• 5x2 1 1/2 2x(1/2)+1 = 2 Doublet
جذرين مترابطين •O-O• أكسجين 5x2 2 2/2 = 1 2x1+1 = 3 Triplet
أيونات فلزات, على الأخص فلزات المجموعات الثانوية * ،
و المعقدات التساندية
…x2 Triplet, Quartet, …

نظام بإلكترون منفرد واحد[عدل]

نتصور عادة بالنسبة للزخم المغزلي للإلكترون أن الإلكترون يلف حول محوره ، ولكن هذا مجرد تصور ، والحقيقة هي أن الزخم المغزلي صفة من صفات الجسيمات ، وهي ثابتة لا تتغير . و في الفيزياء نقرن خاصية لغلأكترون هذه بالعدد الكمومي المغزلي . وتكون التعددية في نظام به إلكترون منفرد واحد و بالتالي فهي حالة "زوجية".

اقرأ أيضا[عدل]