الروابط الكيميائية chemical bonds

ارتباط ذرات العناصر :-

وجود العناصر منفردة في الطبيعة يكون نادرا وغالبا ما تكون متحدة مع بعضها البعض مكونة مركبات كيميائية بواسطة قوى تسمى الروابط BONDS

الرابطة الكيميائية : -

هي القوة التى تربط ذرات العناصر مع بعضها في المركبات الكيميائية .

ولكن لماذا تميل ذرات العناصر الى الارتباط مع بعضها البعض لتكوين المركبات أو للدخول في تفاعلات كيميائية ؟

قاعدة الثمانيات (THE OCTET RULE)

تميل ذرات العناصر ما عدا الهيدروجين للارتباط مع بعضها البعض حتى يصبح مستواها الخارجي الرئيسي محتويا على ثمانية الكترونات.

 أي عندما تتحد الذرات او ترتبط مع بعضها البعض لتكوين المركبات الكيميائية فانها تعدل من نظامها الالكتروني بحيث يحتوي مستواها الخارجي على عدد من الالكترونات مماثل لعددها في المستوى الخارجي للغاز النبيل القريب منها لكي تحصل على تركيب الكتروني مستقر. وبالطبع لا تنطبق هذه القاعدة على ذرة الهيدروجين .

وتصل الذرة الى التركيب الالكتروني الثماني المستقر من خلال :-

                   - فقد الكترونات .

إكتساب الكترونات 

المساهمة بالكترونات 

الرابطة الايونية IONIC BOND

توجد هذه الرابطة في معظم المركبات التي تتكون من عنصر فلزي وآخر لا فلزي .

 ولتوضيح طبيعة الرابطة الايونية نستعرض الامثلة التالية :-

1- اتحاد الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم :-

عند تفاعل الصوديوم مع الكلور ينتقل الكترون واحد من المستوى الخارجي لذرة الصوديوم الى المستوى الخارجي لذرة الكلور انتقالا كاملا لتصبح كل منهما مستقرة الكترونيا .

2- - اتحاد الماغنيسوم مع الاكسجين لتكوين اكسيد الماغنيسيوم.

من الأمثلة السابقة يمكن تعريف الرابطة الايونية بأنها :-

 ” هي قوى التجاذب الكهربائى بين الايونات المختلفة الشحنة في المركبات الايونية ”

الشبكة البلورية الايونية CRYSTAL LATTIC

لناخذ مركب كلوريد الصوديوم كمثال فهو كما نعلم يتركب من ايونات الصوديوم الموجبة وايونات الكلوريد السالبة ويتواجد على هيئة اعداد متساوية من هذه الايونات والتي تنجذب لبعضها البعض بقوى تجاذب كهربائية .ولذا فهي

 ترتب نفسها في شكل صلب يسمى الشبكة البلورية

ان كل ايون صوديوم محاط بستة ايونات كلوريد سالبة والعكس صحيح وعند

 انتقالنا من طبقة الى طبقة نجد ان الايونات قد عكست مواضعها وهكذا بالتبادل .

الرابطة التساهمية COVALENT BOND

علمنا ان الرابطة الايونية تحدث بين ذرات الفلزات واللافلزات وهي التي يوجد فرق بينها في السالبية الكهربائية وذلك للوصول الى التركيب الإلكترونى المستقر .

 ولكن ما يحدث عند اتحاد ذرات من نفس العنصر ( لا يوجد فرق في السالبية الكهربائية بينهما ) ؟ وماذا يحدث عند اتحاد ذرات مختلفة يوجد فرق صغير في سالبيتها الكهربائية ؟

 في هذه الحالة ترتبط الذرتان بنوع آخر من الروابط تسمى الروابط التساهمية ، ويتم فيها الوصول الى حالة الاستقرار المشابه لاقرب غاز نبيل عن طريق مساهمة كل ذرة مع الاخرى بنفس العدد من الالكترونات.

 الامثلة التالية توضح ذلك :-

مثال 1 : -

تكوين جزئ االهيدروجين :-

تملك كل ذرة من الهيدروجين الكترون تكافؤ واحد في المستوى الخارجي فاذا ساهمت كل ذرة منهما بهذا الالكترون فسيكون لدينا زوج من الالكترونات المشتركة بين الذرتين وبذا تكتسب كل ذرة التركيب المستقر .

مثال 2: -

مثال 3 : -

قوى الترابط بين الجزيئات:-

تمثل الروابط الايونية والتساهمية القوى التي تربط بين الذرات في البلورة او الجزىء وتتحكم هذه الروابط في الخواص الكيميائية للمواد .

 ولكن ما الذي يحدد الخواص الفيزيائية للمركبات مثل درجات الغليان والانصهار ؟

 ان هناك قوى ترابط بين الجزيئات هي التي تحدد هذه الخواص وكان اول من اكتشف هذه القوى العالم ” فان ديرفال“ .

 ويوجد ثلاث انواع معروفة من هذه القوى :

قوى التجاذب بين الجزيئات القطبية:-

عند اقتراب الجزيئات القطبية من بعضها البعض مثل (  HCL     ) تظهر تأثيرات متبادلة بينها وينتج هذا من مواجهة القطب الموجب لبعض الجزيئات للقطب السالب لبعض الجزئيات الاخرى مما يؤدي الى قوى تجاذب كهربائي بين الاقطاب غير المتشابهة .

هذه القوى تكون اضعف من قوى التجاذب الكهربائي في الرابطة الايونية ، وعلى الرغم من ضعفها فهي تؤدي الى تماسك الجزيئات القطبية مما يؤدي الى ارتفاع درجة غليانها .

قوى فان ديرفال:-

توجد هذه القوى بين الجزيئات غير القطبية نتيجة لحركة الالكترونات العشوائية فيها حيث يفقد الجزئ في لحظة معينة انتضام توزيع الالكترونات على سطحه فيصبح قطبيا . يؤثر الجزئ القطبي على جزئ مجاور له فينتج عليه بالتأثير شحنة مخالفة لشحنته فيتولد بين الجزيئين قوى تجاذب لحظية سرعان ما تختفي ثم تعود وهكذا ......

الرابطة الهيدروجينيةHydrogen bond

توجد هذه الرابطة في المركبات التي تحتوي جزيئاتها على ذرة هيدروجين مرتبطة برابطة تساهمية مع ذرة اخرى ذات سالبة كهربائية عالية مثل الفلور او الاكسجين او النيتروجين .

ففي مركبات مثل الماء ( H2O    ) والامونيا ( NH3 )  وفلوريد الهيدروجين (   HF   ) تتصف الجزيئات بقطبية عالية مما يؤدي الى وجود تجاذب كهربائي بين ذرة الهيدروجين في جزئ والذرة ذات السالبية الكهربائية العالية في جزئ اخر مكونة ما يعرف بالرابطة الهيدروجينية .

ملاحظة : الموضوع مشاركة من النادي العلمي بكلية التربية بعبري

808

عالم المعلومات العامه