مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ً من أفرع علم الكيمياء القديمة والحديثة في آن ُعتبر الكيمياء العضوية المعدنية فرعا ً من المشتقات العضوية لكثير من العناصر الفلزية ُرفت منذ القرن التاسع عشر الميالدي، وعلى مدى السنوات الثمانين الماضية، وصار لمركباتها أهمية تطبيقية في مجاالت متعددة، ً مستقالً من أفرع الكيمياء المختلفة. -2-1 الكيمياء العضوية المعدنية: ُعرف الكيمياء العضوية المعدنية )الفلزية( بأنها فرع من العلوم الذي يتعامل مع المركبات التي تحتوي عل األقل اربطة واحدة من نوع )فلز- كربون(. وتبعا : ً لهذا التعريف فإن المركبات التالية .Metal – alkoxide الكوكسيد – فلز الرابطة نوع] Al(OC2H5)3] [3(3CH(Li [نوع الرابط فلز – أميد amide – Metal. Chelate compound (complex) )كليتية )تناسقية الرابطة نوع] M(acac)n] [n)OOCR(M [نوع الرابطة أيونية )أمالح الحوامض الكاربوكسيلية( . Metal salts of carboxylic acid مدخل إلى الكيمياء العضوية المعدنية مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ال تعتبر المركبات أعاله مركبات عضوية معدنية على الرغم من أنها تحتوي ذ ارت فهي مشتقات أمالح عضوية وليست مركبات عضوية فلزية، وبذلك يمكن أن يصبح التعريف أعاله: الكيمياء العضوية المعدنية تتعامل مع المركبات التي تكون المجاميع العضوية قد ارتبطت عن طريق ذرة الكربون مع ذرة ذات كهرسلبية أقل من ذرة الكربون، هذا التعريف تم استبعاد المركبات العضوية الحاوية على الهالوجينات الخفيفة من حقل أقل سلبية كهربائية من الكربون إال أن المركبات العضوية للفوسفور لم يتم تضمينها ُدرس كفرع مستقل وكذلك فإن صفات الفوسفور غير الفلزية يجعل من الصعوبة أن نطلق على مركباته عضوية فلزية. من الناحية العملية تكون جميع العناصر )فيما عدا الغا ازت النبيلة( مركبات حاوية الحاوية عل األقل اربطة مباشرة بين ذرة الكربون وعناصر الفلزات القلوية والقلوية الترابية والعناصر غير االنتقالية )المجموعة 4, القطاع d والالنثيدات والالكتتيدات ( وبعض العناصر الالفلزية مثل البورون والسيليكون -3-1 لمحة تاريخية حول الكيمياء العضوية المعدنية: لويس كلود كاديت دي جاسيكورت: عندما كان يفحص األحبار القائمة عل أمالح الكوبالت ويعزل كاكوديل من معدن الكوبالت المحتوي على الزرنيخ. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 نتج ويليام كريستوفر زيز ي ملح زيز وهو أول مركب يحتوي على البالتين مع أوليفين. تشارلز فريدل وجيمس كرافتس: إعداد مركب فلزي – عضوي chlorosilanes organ اكتشف لودفيج موند مركبات النيكل كربونيل. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 اكتشف جون أولريك نيف: Alkynylation باستخدام أسيتيالت الصوديوم. بول ساباتير يعمل على هدرجة المركبات العضوية بالمحف ازت المعدنية وهدرجة الدهون هي بداية التقدم في صناعة األغذية. قدم بول ايرليش سالفارسان لعالج مرض الزهري مبك ار. هنري جيلمان يعمل على نحاسيات الليثيوم، -4-1 تعريف المركب العضوي المعدني: هي المركبات التي تحتوي على اربطة واحدة على األقل بين الكربون والمعدن مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ً بالمركبات العضوية الفلزية. أيضا عرف C-M bond( ُ ال ي الصوديوم )3NaOCH )مركب عضو معدني وذلك لكون ال اربطة فيه بين المعدن )الفلز( واألكسجين وليس بين المعدن والكربون. المت اركبات التناسقية يكون فيها االرتباط بين الفلز والمركب العضوي من خالل ذ ارت مثل األوكسجين والنتروجين والفوسفور والهالوجينات وبالتالي ال يندرج ضمن هذه -5-1 تسمية المركبات العضومعدنية: مرت تسمية المركبات العضو ية المعدنية بمراحل بدأت بالمركبات الفلزية العضوية )metalloorganic )وذلك في القرن التاسع عشر الميالدي، يصلح لتسمية المركبات التي يتكون فيها الرباط بين ذرة الفلز وأي ذرة أخرى في المجموعة العضوية )وليس بالضرورة ذرة الكربون( مثل 2(3SCH(Hg حيث ترتبط ذرة الزئبق بذرة الكبريت . ثم استقر الرأي على تسميتها بالمركبات العضومعدنية ) organometallic تعتمد الطريقة المتبعة لتسمية المركب العضو ي المعدني أو المركب العضوي لشبه الفلز على إضافة اسم المجموعة العضوية إلى اسم الفلز ويكتب االسم بكلمة واحدة، مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ومثال على ذلك phenylsodium للمركب )PhNa)`، عضوية مرتبطة بالفلز ي di وثالثي tri ورباعي فيسمى مركب األلمنيوم Al3Me( trimethylaluminum)، كتب عدد األكسدة بنهاية اسم المركب حالة األكسدة للعنصر الفلزي ي trimethylaluminumⅢ وإذا اختلفت تلك المجموعات العضوية يؤخذ الترتيب مثالً األبجدي باالعتبار فمركب AlCl2Me يسمى ب ُ )chlorodimethylaluminum فصل المجموعة غبر العضوية ) ( وقد ت Cl)، وتظهر بنهاية االسم فيمسى عن د ئذ المركب AlCl2Me ب ) dimethylaluminum استبدال لبعض ذرات المجموعات العضوية مثل 2AlCl2CH2ClCH يسمى المركب .tetrabenzyllead فيسمى( C6H5CH2(4Pb المركب أما معدني ينتهي بالمقطع )ide )مع البدء بتسمية الفلز فيقال مثالً hydride sodium مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الجدول )1-1(: نماذج لبعض المركبات العضو فلزية مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 يجدر اإلشارة هنا القول إن بعض المركبات اشتهرت بأسماء معينة نسبة لمن اكتشفها، مثال ذلك RMgX المعروف منذ العام ) 1900( بكاشف جرينارد، من المركبات العضو ية المعدنية األخرى قياسا اليورانيوم و neptanocene لمركب النبتانيوم وهكذا. عرف عدد من العناصر الفلزية بأسماء أخرى غير المدونة في الجدول الدوري ويشتق لمركبات تلك العناصر أسماء فد تختلف عن األسماء المألوفة لبقية المركبات. الجدول أدناه طريقة التسمية لتلك المركبات. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الجدول )2-1(: أسماء عدد من الفلزات ومركباتها وبشكل مختصر وكملخص لكل ما ورد يتم إضافة اسم المجموعة العضوية إلى اسم كتب االسم كلمة واحدة. الشكل )1-1(: تسمية المركبات العضوية المعدنية -6-1 خواص المركبات العضوية الفلزية: ً ما تكون ال اربطة بين المعدن وذرة الكربون ذات طبيعة تساهمية عالية. - توجد معظم المركبات العضوية المعدنية في حاالت صلبة، التي تكون فيها مجموعات الهيدروكربون عطرية أو لها بنية حلقية. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 - المركبات التي تتكون من معادن شديدة الحساسية مثل الصوديوم أو الليثيوم شديدة التطاير ويمكن أن تخضع لالحتراق التلقائي. - يمكن أن تعمل هذه المركبات كعوامل اختزال. يمكن مالحظة أن خصائص المركبات المعدنية العضوية تختلف فيما بينها بناء المعدنية سامة لإلنسان )خاص ًة المركبات المتطايرة بطبيعتها(. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 هي عناصر كيميائية في المجموعة 18 من الجدول الدوري، ألن أغلفة الكتروناتها الخارجية مكتملة، واألرجون )Ar )والكريبتون )kr)، ً باسم الغا ازت الخاملة نظ ارً لقلة تفاعلها، ً ألن بعضها يمكن أن يدخل في تفاعالت تحت ظروف خاصة. ً بسبب اكتمال غالفها االلكتروني الخارجي. االستق ارر: تتميز بذروة مستقرة نسبيا التفاعل الكيميائي: تتفاعل بصعوبة مع العناصر األخرى، الخصائص الفيزيائية: هي غا ازت عديمة اللون وال ارئحة والمذاق في الظروف القياسية. اإلضاءة: ستخدم في المصابيح الكهربائية وااللكترونيات مثل مصابيح الفالش، ً مختلفة عند مرور التيار الكهربائي بها كما في مصابيح النيون. ُستخدم في مجاالت مثل الليزر وتصحيح األبصار )ليزك( وكذلك في التخدير. ُستخدم في عمليات اللحام وقطع المعادن، تتطلب غا ازً مستق ارً للحفاظ عل استق ارر العمليات واألجهزة االلكترونية. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ُستخدم الهيليوم في مخاليط التنفس تحت الماء لحماية الغواصين من التسمم مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الملحق )2(: الروابط الكيميائية العنصر األكثر أهمية بالنسبة للكيميائي هو الجزيء الذي ي مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط كيميائية. ،ً وهي مرتبة في الجدول إن عدد الذ ارت المختلفة المتوفرة لتشكيل الجزيئات محدود نسبيا ً الدوري على الرغم من هذا الماليين من العدد المحدود من الذ ارت فإننا نعرف حاليا -1 تعريف الرابطة الكيميائية: الرابطة الكيميائية هي تفاعل دائم بين عدة ذرات أو أيونات أو جزيئات عل مسافة تسمح بتشكيل مختلف العناصر الكيميائية، نواة مكونة من البروتونات موجبة الشحنة، القوة الكهروستاتيكية التي تعمل بين االلكترونات والبروتونات وهكذا فإن االلكترون الموضوع بين نواتين سوف ينجذب بواسطة الجسمين الموجبي الشحنة وسوف تنجذب ً عن طريق ارتباط الكترونين متواجدين عل الطبقة الخارجية تتشكل هذه ال اربطة عموما للذرات )طبقة التكافؤ( كما يمكن أن تتشكل بفعل التفاعالت الكهروستاتيكية )التجاذب االلكتروني( وت الروابط القوية بين الذرات و الروابط الضعيفة بين الجزيئات. A- الروابط بين الذرات )أو ضمن الجزيئات( )الروابط القوية(: ً ما تتواجد الذ ارت عل شكل جزيئات، عند االرتباط يكون مستو طاقة الذ ارت المرتبطة أقل مما لو كانت وحدها وتأخذ الذ ارت نفس التوزيع االلكتروني ألقرب غاز نبيل لها وتنقسم الروابط القوية إل ثالثة أنواع هي األيونية والمعدنية والتساهمية )القطبية وغير القطبية(. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الشكل )1(: أنواع الروابط الكيميائية B- الروابط بين الجزيئات )الروابط الضعيفة(: تؤدي القوى المتواجدة بين الجزيئات إلى تجميع األنظمة المجهرية وهي المسؤولة عن تماسك المادة في الم ارحل المرئية، فهي ال تغير طبيعة األنواع الجزيئية، الروابط بين الجزيئات هي رابطة فاندرفالس والرابطة الهيدروجينية. -2 أنواع الروابط القوية بين الذرات: -1-2 الرابطة التساهمية )التشاركية(: مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الرابطة التساهمية هي رابطة كيميائية ناتجة عن مشاركة الكترونين على األقل توفرهما الطبقات الخارجية لذرتين مترابطتين وتتشكل بين الذرات التي لديها كهروسلبية متقاربة تسعى إلى مشاركة الكترونات التكافؤ الخاصة بها وبالتالي فإن هذه الرابطة تعني مشاركة زوج من االلكترونات بين ذرتين مما يجعل من الممكن إكمال طبقة التكافؤ الخاصة بهما وتحقيق االستقرار وينتج عن ذلك قوة جذب بينهما، الرابطة ظهور زوج الكتروني رابط بين الذرتين. تنقسم الروابط التساهمية إلى فئتين: تساهمية قطبية وتساهمية غير قطبية. ✓ الرابطة التساهمية غير القطبية: تتكون ال اربطة التساهمية غير القطبية عندما ً كما هو الحال في اربطة تتكون من يكون فرق الكهروسلبية بين الذرتين معدوما الشكل )3(: الرابطة التساهمية الغير قطبية يتم تقاسم االلكترونات بالتساوي بين الذرتين ✓ الرابطة التساهمية القطبية: تكون ال اربطة التساهمية قطبية عندما ال يكون فرق ً وهذا يعني أن االلكترونات ال تتوزع بالتساوي بين الذرتين )كلما زادت كهروسلبية الذرة ستجذب الزوج االلكتروني للرابطة مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الشكل )4(: الرابطة التساهمية قطبية ال يتم تقاسم االلكترونات بالتساوي بين الذرتين )HCL). تنتج عن انتقال لاللكترون بين ذرتين بينهما فرق كبير في الكهروسلبية، كان الفرق )X )∆أكبر ازد احتمال أن تكون ال اربطة أيونية، الطعام NaCL تتكون ال اربطة األيونية بين ذرة الصوديوم Na وهو متبرع بااللكترون الشكل )5(: الرابطة األيونية جزيء كلوريد الصوديوم NaCL نستطيع تحديد نوع الرابطة )تساهمية أو أيونية( وذلك بحساب فرق الكهروسلبية )X )∆ مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 ال اربطة المعدنية هي اربطة تتكون بين ذ ارت المعادن، من الذرات التي تشترك في واحد أو أكثر من االلكترونات تسمى االلكترونات الحرة )هذه االلكترونات هي أصل الناقلية الكهربائية للمعادن(. تتشكل شبكة من الشوارد الموجبة مغمورة في االلكترونات الحرة وهذه الرابطة القوية هي المسؤولة عن متانة وقساوة المعدن وارتفاع درجة انصهاره. الشكل )6(: الرابطة األيونية المعدنية -3 نموذج لويس للرابطة التساهمية: وفقا االلكترونات التي تنتمي إل الطبقات الداخلية للذرة ً للعالم لويس يمكننا تجاهل )الكترونات القلب( فقط الكترونات الطبقة الخارجية للذرة )الكترونات التكافؤ( يمكن أن تمثيل لويس هو مخطط للبنية االلكترونية الخارجية، - الزوج االلكتروني الحر بخط )–( مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 - االلكترون الحر بنقطة ). - الحجيرة الكية الفارغة بمربع ) □ (. التكافؤ: عدد االلكترونات العازبة يعطي تكافؤ الذرة، طبقة التكافؤ: الطبقة الخارجية للذرة )األبعد عن النواة( التي تحمل الكترونات التكافؤ. بشكل عام ترتبط الذ ارت بروابط تساهمية لتكوين جزيئات وتتكون هذه ال اربطة من -1-2-3 الرابطة التساهمية البسيطة ) σ): الرابطة التساهمية البسيطة هي رابطة تتقاسم فيها ذرتان الكترونين عازبين، االلكترونات المشتركة إل كلتا الذرتين في نفس الوقت وهو ما يتوافق مع كسب الكترون مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الشكل )7(: جزيء الميتان 4CH - الزوج الرابط ) Liant Double :DL): هو زوج الكتروني يربط بين ذرتين )االلكترونات العازبة المشتركة بين الرتين(. - الزوج غير الرابط )Liant Non Double :DNL): هو زوج الكتروني للذرة الشكل )8(: جزيء 2CL مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 أمثلة على ال اربطة التساهمية البسيطة لجزيء متعدد الذ ارت: - يتكون جزيء 4CH من ذرة كربون وأربع ذ ارت هيدروجين مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط أحادية من النوع σ. - يتكون جزيء 3NH من ذرة نتروجين وثالث ذرات هيدروجين مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط أحادية من النوع σ. الشكل )9(: جزيء 2CL -2-2-3 الرابطة المتعددة، يمكن أن تشكل الذرات روابط ثنائية أو ثالثية من خالل مشاركة الكترونين أو ثالث مثال على رابطة مزدوجة من النوع )σ, األكسجين مرتبطة ببعضها البعض برابطة ثنائية. مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026 الشكل )10(: الرابطة الثنائية النتروجين مرتبطة ببعضها البعض بواسطة رابطة ثالثية؟ -3-2-3 الرابطة التساهمية التساندية: ً من طبقتها الخارجية )الذرة المانحة في هذه ال اربطة توفر إحدى الذرتين زوجا A )واألخرى )الذرة المستقبلة B)، الرابطة التساندية هي نفسها الرابطة التساهمية ولكن يتم تمثيلها بسهم من المتبرع إلى مقرر الكيمياء العضوية المعدنية العام الدراسي 2025-2026