MolDraw › أدوات الكيمياء › حاسبة الشكل الهندسي الجزيئي VSEPR

حاسبة الشكل الهندسي الجزيئي VSEPR وجدولها

باختصار: حاسبة VSEPR وجدول الأشكال الهندسية الجزيئية: أدخل صيغة أو اسمًا أو SMILES لتحصل على صنف AXE والشكل الهندسي الإلكتروني والجزيئي وزوايا الروابط والتهجين والقطبية بشكل ثلاثي الأبعاد. الأداة مجانية وتعمل في متصفح الويب دون الحاجة إلى تنزيل.

أدخل صيغة أو أيونًا أو اسمًا أو SMILES لتحصل على شكله وفق VSEPR. تحصل على صنف AXE والعدد الفراغي والشكل الهندسي الإلكتروني والجزيئي وزوايا الروابط والتهجين والقطبية، إضافةً إلى نموذج ثلاثي الأبعاد قابل للتدوير تظهر فيه الأزواج الحرة على شكل فصوص.

إجابة سريعة: عُدّ الذرات المرتبطة بالذرة المركزية (X) وأزواجها الحرة (E). NH₃ من الصنف AX₃E: أربعة مجالات إلكترونية تعطي شكلًا هندسيًا إلكترونيًا رباعي الأوجه، لكن مع زوج حر واحد يكون الجزيء هرمًا ثلاثيًا (107°).

الصيغة أو الاسم (بالإنجليزية) أو SMILES الشحنة

الذرة المركزيةالذرات المرتبطةزوج حراسحب للتدوير، وقرّب بإصبعين للتكبير

جدول VSEPR: كل الأشكال الهندسية الجزيئية (العدد الفراغي 2–7)

يعرض هذا الجدول كل أشكال VSEPR الشائعة. X = الذرات المرتبطة بالذرة المركزية A، وE = الأزواج الحرة على A. وتُحسب الروابط الثنائية والثلاثية مجالًا واحدًا.

العدد الفراغي	AXE	الروابط	الأزواج الحرة	الشكل الهندسي الإلكتروني	الشكل الهندسي الجزيئي	الزاوية المثالية	التهجين	أمثلة
2	AX₂	2	0	خطي	خطي	180°	sp	CO₂، BeCl₂
3	AX₃	3	0	مثلث مستوٍ	مثلث مستوٍ	120°	sp²	BF₃، SO₃، NO₃⁻
3	AX₂E	2	1	مثلث مستوٍ	منحنٍ	<120° (≈117°)	sp²	SO₂، O₃، NO₂⁻
4	AX₄	4	0	رباعي الأوجه	رباعي الأوجه	109.5°	sp³	CH₄، NH₄⁺، SO₄²⁻
4	AX₃E	3	1	رباعي الأوجه	هرم ثلاثي	<109.5° (≈107°)	sp³	NH₃، PCl₃، H₃O⁺
4	AX₂E₂	2	2	رباعي الأوجه	منحنٍ	<109.5° (≈104.5°)	sp³	H₂O، OF₂، H₂S
5	AX₅	5	0	ثنائي الهرم الثلاثي	ثنائي الهرم الثلاثي	90°, 120°, 180°	sp³d	PCl₅، AsF₅
5	AX₄E	4	1	ثنائي الهرم الثلاثي	أرجوحة	<90°, <120°	sp³d	SF₄، TeCl₄
5	AX₃E₂	3	2	ثنائي الهرم الثلاثي	على شكل T	<90°	sp³d	ClF₃، BrF₃
5	AX₂E₃	2	3	ثنائي الهرم الثلاثي	خطي	180°	sp³d	XeF₂، I₃⁻
6	AX₆	6	0	ثماني الأوجه	ثماني الأوجه	90°, 180°	sp³d²	SF₆، PF₆⁻
6	AX₅E	5	1	ثماني الأوجه	هرم مربع	<90°	sp³d²	BrF₅، IF₅
6	AX₄E₂	4	2	ثماني الأوجه	مربع مستوٍ	90°	sp³d²	XeF₄، ICl₄⁻
7	AX₇	7	0	ثنائي الهرم الخماسي	ثنائي الهرم الخماسي	72°, 90°	sp³d³	IF₇

تتجه الأزواج الحرة دائمًا إلى حيث يتوفر أكبر حيز. ففي ثنائي الهرم الثلاثي تشغل المواقع الاستوائية (الأرجوحة، شكل T، الخطي). وفي ثماني الأوجه يقع الزوجان الحران متقابلين (مربع مستوٍ).

كيف تستخدم حاسبة VSEPR

اكتب صيغة (PCl5)، أو أيونًا مع شحنته (NO3-، SO4^2-)، أو اسمًا بالإنجليزية (ammonia). وللجزيئات الأكبر الصق سلسلة SMILES (CC(=O)O) واختر الذرة التي تريد تحليلها.
تعدّ الأداة إلكترونات التكافؤ وترسم تركيب لويس بالمحرك نفسه المستخدم في مولّد تراكيب لويس لدينا. ثم تعدّ المجالات الرابطة والأزواج الحرة على الذرة المركزية.
اقرأ صنف AXE والشكل الهندسي الإلكتروني والجزيئي وزاوية الرابطة والتهجين والقطبية، مع عرض كل خطوة.
أدر النموذج ثلاثي الأبعاد لترى أين تقع الأزواج الحرة (الفصوص البنفسجية) وكيف تضغط زوايا الروابط.

أمثلة محلولة

الماء، H₂O (AX₂E₂)

8 إلكترونات تكافؤ: رابطتا O–H + زوجان حران = 4 مجالات (شكل هندسي إلكتروني رباعي الأوجه).

منحنٍ، 104.5°، sp³، قطبي

رباعي فلوريد الكبريت، SF₄ (AX₄E)

34 e⁻: أربع روابط S–F + زوج حر واحد = 5 مجالات. ويشغل الزوج الحر موقعًا استوائيًا.

أرجوحة، sp³d، قطبي

رباعي فلوريد الزينون، XeF₄ (AX₄E₂)

36 e⁻: أربع روابط Xe–F + زوجان حران متقابلان = 6 مجالات.

مربع مستوٍ، 90°، غير قطبي

الكربونات، CO₃²⁻ (AX₃)

24 e⁻: رابطة C=O واحدة ورابطتا C–O⁻ (رنين). ثلاثة مجالات، ولا أزواج حرة على C.

مثلث مستوٍ، 120°، sp²

نظرية VSEPR باختصار

نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ (VSEPR) تنص على أن مجالات الإلكترونات حول الذرة المركزية يتنافر بعضها مع بعض وتنتشر متباعدة قدر الإمكان. والمجال هو رابطة أحادية أو ثنائية أو ثلاثية، أو زوج حر. ويحدد العدد الفراغي (الذرات المرتبطة + الأزواج الحرة) الشكل الهندسي الإلكتروني. أما مواقع الذرات وحدها فتعطي الشكل الهندسي الجزيئي.

العدد الفراغي = (الذرات المرتبطة بـ A) + (الأزواج الحرة على A)

ترتيب التنافر وزوايا الروابط

تتدرج قوة التنافر: زوج حر–زوج حر > زوج حر–زوج رابط > زوج رابط–زوج رابط. ولهذا تتقلص الزاوية من 109.5° (CH₄) إلى 107° (NH₃) و104.5° (H₂O). وتُظهر الذرات المركزية الأثقل زوايا أصغر (PH₃ 93.5°، H₂S 92°). كما تشغل الروابط المتعددة حيزًا أكبر، ولهذا تبلغ الزاوية H–C–H في الفورمالديهايد 116.5° بدلًا من 120°.

الأشكال المسمّاة

هرم ثلاثي: NH₃، PCl₃. منحنٍ: H₂O (AX₂E₂) أو SO₂ (AX₂E). أرجوحة: SF₄. على شكل T: ClF₃. هرم مربع: BrF₅. مربع مستوٍ: XeF₄. ثنائي الهرم الثلاثي: PCl₅. ثماني الأوجه: SF₆.

حدود النموذج

يعمل VSEPR على أفضل وجه مع جزيئات عناصر المجموعات الرئيسية ذات الذرة المركزية الواحدة. والجذور الحرة مثل NO₂ فيها إلكترون منفرد يعمل مجالًا أصغر، فتنتج زاوية 134°. والأزواج الحرة التي تنضم إلى نظام π (الأميدات، البيرول، الأنيلين) تجعل الذرة أقرب إلى التسطح وتهجين sp². أما معقدات الفلزات الانتقالية فتتبع بدلًا من ذلك نظرية المجال البلوري ونظرية مجال الليغند.

هل تحتاج إلى البنية الكاملة؟ ارسم أي جزيء في محرر MolDraw، وانسخ SMILES الخاص به والصقه هنا لتحصل على الشكل الهندسي عند كل ذرة. ويمكنك أيضًا عرضه بشكل ثلاثي الأبعاد.

افتح محرر MolDraw

الأسئلة الشائعة

ما نظرية VSEPR؟

تنص نظرية تنافر أزواج إلكترونات غلاف التكافؤ (VSEPR) على أن مجالات الإلكترونات حول الذرة المركزية (الروابط والأزواج الحرة) يتنافر بعضها مع بعض لتتباعد قدر الإمكان. ويحدد عدد المجالات الشكل الهندسي الإلكتروني، بينما تعطي مواقع الذرات وحدها الشكل الهندسي الجزيئي.

كيف تجد الشكل الهندسي لجزيء؟

ارسم تركيب لويس، وعُدّ الذرات المرتبطة بالذرة المركزية (X) وأزواجها الحرة (E). مجموعهما هو العدد الفراغي. ثم استخدم جدول VSEPR: فمثلًا AX3E (3 روابط وزوج حر واحد) هرم ثلاثي، مثل NH3.

ما الفرق بين الشكل الهندسي الإلكتروني والشكل الهندسي الجزيئي؟

يعدّ الشكل الهندسي الإلكتروني الأزواج الحرة مواقع، أما الشكل الهندسي الجزيئي فيصف مواقع الذرات فقط. فللماء شكل هندسي إلكتروني رباعي الأوجه لكن شكله الجزيئي منحنٍ.

هل تُحسب الروابط الثنائية والثلاثية مجالًا إلكترونيًا واحدًا؟

نعم. في VSEPR تُحسب الرابطة الأحادية أو الثنائية أو الثلاثية مع الذرة نفسها مجالًا واحدًا، لذا يكون CO2 (رابطتان ثنائيتان) خطيًا مثل BeCl2.

لماذا تبلغ زاوية الرابطة في NH3 107° وفي H2O 104.5°؟

تشغل الأزواج الحرة حيزًا أكبر من الأزواج الرابطة وتدفع الروابط لتقترب من بعضها. في NH3 زوج حر واحد (107°)، وفي H2O زوجان (104.5°)، مقارنة بـ 109.5° في CH4.

ما الشكل الهرمي الثلاثي؟

الهرم الثلاثي (AX3E) فيه ثلاث ذرات وزوج حر واحد على شكل هندسي إلكتروني رباعي الأوجه، مثل NH3 وPCl3 وH3O+. وزوايا الروابط أقل قليلًا من 109.5°.

ما شكل الأرجوحة؟

شكل الأرجوحة (AX4E) فيه أربع ذرات وزوج حر واحد على ثنائي هرم ثلاثي. ويشغل الزوج الحر موقعًا استوائيًا، كما في SF4 وTeCl4.

كيف تعرف قطبية الجزيء من شكله؟

إذا كان الشكل متماثلًا (خطي، مثلث مستوٍ، رباعي الأوجه، ثنائي الهرم الثلاثي، ثماني الأوجه، مربع مستوٍ) وكانت كل الذرات الخارجية متماثلة، فإن ثنائيات أقطاب الروابط تلغي بعضها ويكون الجزيء غير قطبي. أما الأزواج الحرة على الذرة المركزية أو اختلاف الذرات الخارجية فتجعله غالبًا قطبيًا.

ما علاقة التهجين بالعدد الفراغي؟

العدد الفراغي 2 = sp، و3 = sp2، و4 = sp3، و5 = sp3d، و6 = sp3d2. وهذا هو نموذج الكتب المدرسية؛ أما في الجزيئات فوق التكافؤ مثل SF6 فلا تحتاج النظرية الحديثة إلى مدارات d.

أدوات كيمياء ذات صلة

آخر تحديث: 11 أكتوبر 2026