بحث عن الكهروسالبية والقطبية

إن النشاط الكهربي هو مقياس لميل الذرة لجذب زوج من الإلكترونات، ومقياس بولينج هو الأكثر استخداما، وقد تم تعيين قيمة 4.0 للفلور (العنصر الأكثر كهربيا)، والقيم التي تتراوح نزولها إلى السيزيوم والفرنسيوم والتي تعتبر الأقل كهربيا عند 0.7، ويمكن تصنيف الروابط الكيميائية على أنها إما قطبية أو غير قطبية، والفرق هو كيف يتم ترتيب الإلكترونات الموجودة في الرابطة .

ماذا يحدث إذا ربطت ذرتان متساويتان معا

ضع في اعتبارك رابطة بين ذرتين A و B وكل ذرة قد تشكل روابط أخرى، وإذا كانت الذرات متساوية الكهربية فالكلاهما نفس الميل لجذب زوج الإلكترونات المترابط، وهكذا يمكن العثور عليه في منتصف الطريق بين الذرتين، وللحصول على رباط مثل هذا يجب أن تكون A و B عادة هي نفس الذرة، وستجد هذا النوع من الروابط على سبيل المثال جزيئات H2 أو Cl2.

الرابطة القطبية

الرابطة القطبية هي رابطة تساهمية بين ذرتين حيث يتم توزيع الإلكترونات التي تشكل الرابطة بشكل غير متساوي، وهذا يتسبب في حصول الجزيء على لحظات ثنائية القطبية طفيفة حيث يكون أحد الطرفين موجبا قليلا والآخر سلبي قليلا، وتكون شحنة الأقطاب الثنائية الكهربائية أقل من شحنة وحدة كاملة، لذلك يتم اعتبارها شحنة جزئية ويرمز إليها بواسطة دلتا زائد (δ +) ودلتا ناقص (δ-) ، ونظرا لفصل الشحنات الموجبة والسالبة في الرابطة تتفاعل الجزيئات ذات الروابط التساهمية القطبية مع ثنائي القطب في الجزيئات الأخرى، وهذا ينتج قوى الجزيئات ثنائية القطب بين الجزيئات، وإذا كانت B أكثر إلكترونيا من Aففي هذه الحالة، يتم سحب زوج الإلكترون مباشرة إلى نهاية السند Bلجميع النوايا والأغراض، وفقد يكون ل A السيطرة على الإلكترون، وال B له السيطرة الكاملة على كل من الإلكترونات، ويتم تشكيل أيونات .

الجزيئات ذات الروابط التساهمية القطبية

الماء (H2O) هو جزيء مستقطب قطبي، وقيمة الكهربية للأكسجين هي 3.44 في حين أن الكهربية للهيدروجين هي 2.20، ويؤدي عدم المساواة في توزيع الإلكترون إلى الشكل المنحني للجزيء، ويشتمل “جانب” الأكسجين في الجزيء على شحنة سالبة صافية، في حين أن ذرات الهيدروجين (في “الجانب الآخر”) تحمل شحنة موجبة صافية، وفلوريد الهيدروجين (HF) هو مثال آخر على جزيء له رابطة تساهمية قطبية، والفلور هو أكثر ذرات الكهربية وبالتالي فإن الإلكترونات الموجودة في الرابطة ترتبط بشكل وثيق مع ذرة الفلور أكثر من ذرة الهيدروجين .

ويتشكل ثنائي القطب مع وجود الجانب السلبي لشحنة سالبة وجانب الهيدروجين له شحنة موجبة صافية، وفلوريد الهيدروجين هو جزيء خطي بسبب وجود ذرتين فقط لذلك لا يمكن إجراء هندسة أخرى، ويحتوي جزيء الأمونيا (NH3) على روابط تساهمية قطبية بين ذرات النيتروجين والهيدروجين، وثنائي القطب بحيث تكون ذرة النيتروجين مشحونة بشكل أكبر مع ذرات الهيدروجين الثلاثة في جانب واحد من ذرة النيتروجين مع شحنة موجبة .

خصائص الكهروسالبية

يعد التنوع الواسع في طرق حساب السلبيات الإلكترونية، والتي تعطي جميعها نتائج ترتبط جيدا مع بعضها البعض، أحد مؤشرات عدد الخصائص الكيميائية التي قد تتأثر بالقدرة الإلكترونية الكهربية، كما إن التطبيق الأكثر وضوحا للهبات الإلكترونية هو في مناقشة قطبية السندات، والتي قدم بولينج المفهوم من أجلها، وبشكل عام كلما زاد الفرق في الكهربية بين الذرتين زادت الرابطة القطبية التي سيتم تشكيلها بينهما، ومع وجود الذرة في الكهربية العليا عند الطرف السلبي للثنائي القطب، اقترح بولينج معادلة لربط “الطابع الأيوني” للرابط بالفرق في النغمة الإلكترونية للذرتين، وعلى الرغم من أن هذا قد انخفض إلى حد ما .

ولقد ظهرت العديد من الارتباطات بين ترددات التمدد بالأشعة تحت الحمراء لبعض السندات وبين السلبيات الكهربائية للذرات المعنية، ومع ذلك فإن هذا لا يثير الدهشة لأن ترددات التمدد هذه تعتمد جزئيا على قوة الرابطة، والتي تدخل في حساب بيات بولينج الإلكترونية، والأكثر إقناعا هي الارتباطات بين النبضة الكهربية والتحولات الكيميائية في مطيافية الرنين المغناطيسي النووي أو تحولات الأيزومر في مطيافية موسباور، ويعتمد كلا القياسين على كثافة الإلكترون في النواة لذا فهي إشارة جيدة إلى أن المقاييس المختلفة للقدرة الكهربية الكهربية تصف فعلا “قدرة الذرة في الجزيء على جذب الإلكترونات لنفسها” .

العناصر التي تشكل سندات قطبية

تتشكل الروابط التساهمية القطبية بين ذرتين غير معدنية لهما سلبيات كهربائية مختلفة عن بعضها البعض، ونظرا لأن قيم الكهربية الكهربية مختلفة قليلا، فإن زوج الإلكترون الترابط لا يتم مشاركته بالتساوي بين الذرات، على سبيل المثال عادة ما تتشكل الروابط التساهمية القطبية بين الهيدروجين وأي مواد غير معدنية أخرى، وقيمة الكهربية بين المعادن والفلزات كبيرة بحيث تشكل روابط أيونية مع بعضها البعض .

ساندرسون والمعادلة الكهربية

لاحظ ساندرسون العلاقة بين موليكين في الكهربية والحجم الذري، واقترح طريقة حسابية تعتمد على المعاملة بالمثل للحجم الذري مع معرفة أطوال السندات، ويسمح نموذج ساندرسون بتقدير طاقات السندات في مجموعة واسعة من المركبات، وتم استخدام نموذج ساندرسون أيضا لحساب الهندسة الجزيئية، وطاقة الإلكترونات وثوابت الدوران NMR وغيرها من المعالم للمركبات العضوية، ويرتكز هذا العمل على مفهوم معادلة الكهربية، والذي يوحي بأن الإلكترونات توزع نفسها حول جزيء لتقليل أو معادلة مولاكن الكهربية ، وهذا السلوك مشابه لمعادلة الإمكانات الكيميائية في الديناميكا الحرارية العيانية .

الوسوم :
الوسوم المشابهة : , ,

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

ريهام عبد الناصر

يوماً ما ستكون لي بصمة يكتب عنها التاريخ وتتناقلها الاجيال

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *