معلومات عامة عن الرابطة التساهمية

الرابطة التساهمية في الكيمياء هي حلقة كيميائية بين ذرتين أو أيونات يتم فيها تبادل أزواج الإلكترون بينهما، ويمكن أيضا أن تسمى الرابطة التساهمية الرابطة الجزيئية، وتتشكل الروابط التساهمية بين ذرتين غير متماثلتين لهما قيم متطابقة أو قريبة نسبيًا، ويمكن العثور على هذا النوع من الروابط أيضًا في أنواع كيميائية أخرى، مثل الجزيئات والجزيئات الكبيرة .

تم استخدام مصطلح “الرابطة التساهمية” لأول مرة في عام 1939، على الرغم من أن إيرفينج لانجموير قدم مصطلح “التساهمية” في عام 1919 لوصف عدد أزواج الإلكترونات التي تشترك فيها الذرات المجاورة .

أزواج الإلكترون المشاركة بالرابطة التساهمية

تسمى أزواج الإلكترون التي تشارك في الرابطة بالأزواج المشتركة أو التساهمية، حيث يتيح تبادل أزواج الترابط لكل ذرة تحقيق غلاف إلكتروني خارجي مستقر، على غرار الذرات الموجودة فيذرات الغازات النبيلة .

الروابط التساهمية القطبية وغير القطبية

هناك نوعان مهمان من الروابط التساهمية هما : الروابط التساهمية غير القطبية أو النقية والروابط التساهمية القطبية، تحدث الروابط غير القطبية عندما تتقاسم الذرات على قدم المساواة أزواج الإلكترون، نظرًا لأن الذرات المتماثلة فقط (التي لها نفس الكهربية) تشترك فعليًا في المشاركة على قدم المساواة ، يتم توسيع التعريف ليشمل الترابط التساهمي بين أي ذرات مع اختلاف الكهربية أقل من 0.4، أمثلة على الجزيئات ذات الروابط غير القطبية هي H2 و N2 و CH4.

عندما يزداد فرق النبض الكهربائي، يرتبط زوج الإلكترون الموجود في الرابطة بشدة بنواة واحدة عن الأخرى. إذا كان فرق الكهربية بين 0.4 و 1.7، فإن الرابطة تكون قطبية، وإذا كان الفرق في الكهربية أكبر من 1.7، فإن الرابطة تكون أيونية .

أمثلة على الروابط التساهمية

هناك رابطة تساهمية بين الأكسجين والهيدروجين في جزيء الماء (H2O) تحتوي كل من الروابط التساهمية على إلكترونين، إحداهما من ذرة الهيدروجين والآخر ذرة الأكسجين، وتشترك الذرتان في الإلكترونات، ويتكون جزيء الهيدروجين ، H2 ، من ذرتين من الهيدروجين مرتبطة برابطة تساهمية، تحتاج كل ذرة هيدروجين إلى إلكترونين لتحقيق غلاف إلكترون خارجي مستقر، ينجذب زوج الإلكترونات إلى الشحنة الإيجابية لكل من النواة الذرية، مع تثبيت الجزيء معًا.

يمكن أن يشكل الفسفور إما PCl3 أو PCl5 في كلتا الحالتين ، ترتبط ذرات الفسفور والكلور بواسطة روابط تساهمية، PCl3 يفترض بنية الغاز النبيلة المتوقعة، حيث تحقق الذرات أصداف إلكترون خارجية كاملة، ومع ذلك ، فإن PCl5 مستقر أيضًا ، لذلك من المهم أن نتذكر أن الروابط التساهمية في الكيمياء لا تلتزم دائمًا بقاعدة الثماني.

ما هي الروابط الكيميائية

هناك العديد من أنواع الروابط والقوى الكيميائية التي تربط الجزيئات ببعضها البعض، تتميز بنوعين رئيسيين من الروابط: رابطة الأيونية والروابط التساهمية. في الروابط الأيونية، تنقل الذرات الإلكترونات بينها، وتحتاج الروابط الأيونية إلى متبرع إلكتروني واحد على الأقل ومتقبل إلكتروني واحد على الأقل. بالمقابل، في الروابط التساهمية، تشترك الذرات التي لديها نفس القدرة الكهربائية في الإلكترونات. وتتشابه الروابط التساهمية مع الروابط الأيونية، حيث لا تجذب الذرة الإلكترونات المشتركة بشكل تفضيلي أو تطرد إلكترونات المشتركة.

ما هو الترابط الأيوني

الترابط الأيوني هو عملية نقل الإلكترونات التي تحدث بين الذرات، وهو نوع من الروابط الكيميائية التي تولد أيونين مشحونين بشكل معاكس. في الروابط الأيونية، يفقد المعدن إلكتروناته ليصبح كاتيونا موجب الشحنة، بينما تقبل اللافلزية تلك الإلكترونات لتصبح سالبة الشحنة، وتتطلب هذه الروابط مانحا للإلكترون، وغالبا ما يكون المانح معدنا والمتلقي مادة غير معدنية.

يتميز الترابط الأيوني بأن المعادن التي تحتوي على عدد قليل من الإلكترونات في مداراتها الخارجية، تفقد هذه الإلكترونات، وبالتالي يمكن لهذه المعادن تكوين غاز نبيل، وتحقيق قاعدة الثماني، بينما المعادن اللافلزية التي تحتوي على عدد قريب من 8 إلكترونات في قذائف التكافؤ، تقبل الإلكترونات بسهولة لتحقيق تكوين الغاز النبيل، وفي الترابط الأيوني، يمكن استلام أكثر من إلكترون واحد لتحقيق قاعدة الثماني، ويجب أن تكون الشحنة الصافية للمركب في الروابط الأيونية تساوي صفر.

يتبرع جزيء الصوديوم بالإلكترون الوحيد في مدارات التكافؤ لتحقيق تشكيل ثمانية ، وهذا ينتج عنه شحنة إيجابية بسبب فقدان الإلكترون. تستقبل ذرة الكلور هذا الإلكترون الواحد لتحقيق تشكيل ثمانية ، مما ينتج عنه شحنة سالبة. وتشمل الطاقة الإجمالية المتوقعة لعملية الترابط الأيوني ، التي تشمل طاقة التأيين للمعادن والإلكترونات في اقتراب اللافلزات، عادة تكون إيجابية .

مما يدل على أن التفاعل يكون ماص للحرارة وغير موات، ومع ذلك، فإن هذا التفاعل موات للغاية بسبب الجذب الكهربائي بين الجزيئات، على مسافة ما بين الذرية المثالية، يطلق الجاذبية بين هذه الجسيمات طاقة كافية لتسهيل التفاعل، وتميل معظم المركبات الأيونية إلى الانفصال في المذيبات القطبية لأنها غالبًا ما تكون قطبية، وهذه الظاهرة هي بسبب الشحنة المعاكسة على كل أيون.