المحاضره السادسة / قاعده العدد الذري الفعال

🧪 قاعدة العدد الذري الفعال (EAN Rule)

✅ ما هي؟

قاعدة العدد الذري الفعّال (EAN) هي قاعدة اقترحها الكيميائي نيفين (Sidgwick) لتفسير استقرار المركبات التناسقية، وهي تنص على:

“يميل العنصر الفلزي في المركب التناسقي إلى اكتساب عدد من الإلكترونات من الليجندات بحيث يصبح العدد الكلي للإلكترونات حوله مساويًا للعدد الذري لغاز نبيل أقرب له.”

🔍 الهدف من القاعدة:

• التنبؤ بثبات المركبات التناسقية.
• تفسير سبب استقرار بعض المعقدات وعدم استقرار أخرى.

⚛️ كيف نحسب العدد الذري الفعّال؟

$$\text{EAN} = Z – x + (n \times 2)$$

حيث:

• $Z$: العدد الذري للعنصر المركزي.
• $x$: عدد الإلكترونات المفقودة (شحنة الأيون الموجب).
• $n$: عدد الليجندات الأحادية السن (كل ليجند يعطي زوج إلكتروني = 2 إلكترون).

✅ خطوات تطبيق قاعدة EAN:

1. احسب العدد الذري للعنصر المركزي.
2. اطرح عدد الإلكترونات المفقودة بسبب الشحنة (إذا كان موجبًا).
3. أضف عدد الإلكترونات المُقدّمة من الليجندات (كل ليجند يعطي زوجًا = 2 إلكترون).
4. اجمع للحصول على EAN.
5. قارن الناتج مع العدد الذري لأقرب غاز خامل (مثل: Ar = 18، Kr = 36، Xe = 54).

🧪 أمثلة محلولة:

🔷 1. المعقد $[Fe(CN)_6]^{4-}$:

• $Fe$: العدد الذري = 26
• الشحنة = 2+ ⇒ فقد إلكترونين
• عدد الليجندات = 6 (كل CN⁻ يمنح 2 إلكترون) ⇒ $6 \times 2 = 12$

$$\text{EAN} = 26 – 2 + 12 = 36$$

⇒ يساوي العدد الذري لغاز الكريبتون Kr (36) ⇒ المعقد مستقر جدًا.

🔷 2. المعقد $[Co(NH_3)_6]^{3+}$:

• Co: العدد الذري = 27
• الشحنة = +3 ⇒ فقد 3 إلكترونات
• عدد الليجندات = 6 ⇒ $6 \times 2 = 12$

$$\text{EAN} = 27 – 3 + 12 = 36$$

⇒ مساوي للكريبتون (Kr) ⇒ المعقد مستقر.

🔷 3. المعقد $[Ni(CO)_4]$:

• Ni: العدد الذري = 28
• الشحنة = 0
• عدد الليجندات = 4 ⇒ $4 \times 2 = 8$

$$\text{EAN} = 28 + 8 = 36$$

⇒ أيضًا مساوي للكريبتون ⇒ مستقر.

📌 ملاحظات مهمة:

• ليست كل المعقدات تتبع قاعدة EAN بدقة، لكنها أداة مفيدة للتنبؤ بالاستقرار النسبي.
• تعمل بشكل أفضل مع المعقدات التناسقية البسيطة.
• غالبًا ما تكون المعقدات التي تحقق EAN مساوية لغاز خامل مستقرة إلكترونيًا وهندسيًا.

🔬 تطبيقات قاعدة EAN:

1. التنبؤ بثبات المعقدات التناسقية.
2. مقارنة بين مركبين لمعرفة أيهما أكثر استقرارًا.
3. تفسير التوزيع الإلكتروني حول الذرة المركزية.
4. ربط EAN بالشكل الهندسي وعدد التناسق.

✅ خلاصة:

🧠 هل القاعدة دقيقة دائمًا؟

ليست صارمة 100%، لكنها مفيدة جدًا في فهم:

• البنية الإلكترونية
• الاستقرار النسبي
• أنواع الليجندات المناسبة