محتويات
تسمى الرابطة الناتجة عن تشارك الذرات بالإلكترونات
الرابطة التساهمية .
تحدث الرابطة التساهمية نتيجة المشاركة المتبادلة لواحد أو أكثر من أزواج الإلكترونات بين ذرتين، حيث تنجذب هذه الإلكترونات في نفس الوقت بواسطة نواة ذرتين، وتترابط الذرات تساهميًا مع الذرات الأخرى من أجل اكتساب المزيد من الاستقرار، وتتشكل الرابطة التساهمية في حالة ما يكون الفرق بين السلبية الكهربائية لذرتين صغير جدًا، بحيث لا يحدث نقل الإلكترونات لتكوين أيونات. [1]
ويسهل تكوين الروابط التساهمية بين اللافلزات مع اللافلزات الأخرى من أجل الحصول على الاستقرار، ومن الممكن أن تتشكل في أي مكان من 1:3 روابط تساهمية اعتمادًا على عدد إلكترونات التكافؤ التي تمتلكها الذرات، وعندما تنتج رابطة تساهمية بين ذرتين من نفس العنصر، تكون الإلكترونات المشتركة متساوية بين الذرات، ولكن في حالة مشاركة ذرات العناصر المختلفة في الإلكترونات من خلال الرابطة التساهمية، فإن الإلكترون ينجذب أكثر نحو الذرة التي لها قدرة سلبية أعلى مما يؤدي إلى رابطة تساهمية قطبية.
وعند مقارنتها بالمركبات الأيونية نجد أن المركبات التساهمية تكون ذات درجة انصهار وغليان أقل من الأيونية، ويكون لديها ميل أقل للذوبان في الماء، ويمكن أن تظهر المركبات التساهمية في صورة حالة غازية أو صلبة أو سائلة، ولكنها لا توصل الكهرباء ولا تسخن جيدًا.
ويمكن تمييز أنواع التساهمية من خلال النظر إلى بنية لويس النقطية للجزيء، ولكل جزيء أسماء مختلفة لأزواج الإلكترونات به، حيث تعتمد على إذا ما كانت مشتركة أم لا، فيطلق على زوج الإلكترونات المشترك بين ذرتين اسم زوج السندات، بينما يسمى زوج الإلكترونات غير المشترك بين ذرتين باسم الزوج الوحيد. [2]
تسمى الإلكترونات المشتركة الموجودة في الفراغ بين النواتين بإلكترونات الترابط، ويعد جزيء الهيدروجين هو أبسط مادة ذات رابطة تساهمية، حيث أنه يتكون من ذرتين هيدروجين ولكل منهما إلكترون واحد في مدار 1 ثانية، حيث تشترك ذرتا الهيدروجين في الإلكترونين مكونة الرابطة التساهمية.
كما تتشكل رابطة تساهمية أيضًا في جزيء الكلور بين ذرتيه بزوج مشترك من الإلكترونات، حيث تحتوي كل ذرة كلور على سبعة إلكترونات في مستوى الطاقة الثالث، وتتطلب إلكترونًا إضافيًا لتشكيل وتكوين إلكترون يشبه ارجون، وتساهم كل ذرة كلور بإلكترون واحد في زوج الترابط المشترك بين الذرتين، ولكن لن تشارك إلكترونات التكافؤ الستة الأخرى في الترابط، بل تتركز حول ذراتها الخاصة.
تسمى إلكترونات التكافؤ هذه والتي تظهر عادة كأزواج من الإلكترونات بشكل مختلف بالإلكترونات غير المترابطة بسم إلكترونات الزوج الوحيد، أو أزواج الإلكترونات غير المشتركة، ويتم رسم شرطة الرابطة التساهمية على هيئة شرطة (-) لتمييز زوج الترابط من الإلكترونات. [1]
الرابطة الأيونية انجذاب أيون موجب بأيون سالب
تتشكل الروابط الأيونية عند تفاعل المعادن مع غير المعادن كيميائيًا، حيث يكون المعدن مستقر نسبيًا في حالة فقده الإلكترونات لتكوين غلاف تكافؤ كامل وبالتالي يصبح مشحونًا بشكل إيجابي، وبالمثل سيصبح اللافلز أيضًا مستقرًا باكتساب إلكترونات لإكمال غلاف التكافؤ وبالتالي يصبح سالبًا.
وعندما تتفاعل المعادن مع اللافلزات تفقد المعادن الإلكترونات عن طريق نقلها إلى اللافلزات، ومن هنا تحدث الرابطة الأيونية نتيجة الانجذاب والترابط بين الأيونات الموجبة والسالبة، وفي المركب الأيوني الكلي يجب أن تكون الشحنات الموجبة والسالبة في حالة توازن، كي يتم نقل الإلكترونات دون زيادة أو نقصان.
كما تتشكل الروابط الأيونية عند الشحن الموجب والسالب لأيونت تم تجميعها معًا بواسطة القوى الكهروستاتيكية، ووفقًا لقانون كولوم، فإن طاقة التجاذب الكهروستاتيكي بين جسمين مشحونين يتناسب طرديًا مع حجم الشحنات، ويتناسب عكسيًا مع المسافة بين الجسيمات. [3]
الذرة التي تفقد وتكتسب الكترون لا تكون متعادلة بل تصبح
مشحونة كهربائيًا .
عندما تكتسب الذرة إلكترونًا أو تفقده، لا تكون متعادلة بل تصبح مشحونة كهربائيًا وتعرف باسم الأيون أو الكاتيون، حيث ينتج عن اكتساب الإلكترون شحنة سالبة أنيون، وبالعكس عندما تفقد إلكترونًا تصبح موجبة الشحنة ويطلق عليها اسم كاتيون، بمعنى آخر إذا أضفنا إلكترونًا إضافيًا إلى ذرة ما، فستصبح الذرة في البداية غير متوازنة، وتحتوي على العديد من الجسيمات سالبة الشحنة، ولذا نقول عليها أنها ذرة سالبة الشحنة، وبالمثل في المقابل إذا فقدت الذرة إلكترونًا تصبح موجبة الشحنة ويطلق عليها اسم كاتيون. [4]
الجزيئات غير القطبية يتم مشاركة الالكترونات فيها بشكل متساو
تعد الروابط غير القطبية نوع من أنواع الروابط التساهمية، ولكن الجزيئات غير القطبية يتم فيها مشاركة الإلكترونات بشكل غير متساوٍ على عكس الروابط القطبية، حيث تكون الرابطة بين ذرتين أو أكثر من الذرات غير القطبية، إذا كانت لها نفس القدرة الكهربائية أو كان الاختلاف الكهرومغناطيسي أقل من 0.4.
وتعد رابطة الكلور مثال على الرابطة غير القطبية، حيث يحتوي الكلور على ذرتين من الكلور، يتم تقاسم الإلكترونات بينهم بالتساوي، لأن فرق الكهربية بين الذرتين يكون صفر، والجزيئات غير القطبية تكون خالية من الأقطاب الموجبة والسالبة أيضًا، ويتم توزيع أي شحنات بالتساوي عبر الجزيء.
تكون الجزيئات غير القطبية متماثلة بشكل عام، مثال ذلك جزيء رباعي كلوريد الكربون، والبورون ثلاثي الفلورايد، وعادة ما تذوب الجزيئات غير القطبية جيدًا في المذيبات غير القطبية، ولكنها قد تكون غير قابلة الذوبان في الماء، ومثال آخر على جزيء غير قطبي هو ثاني أكسيد الكربون، ورباعي كلوريد الميثان. [5]
