عندما نتأمل العالم من حولنا، نجد أن المادة تتواجد في أشكال متنوعة لا حصر لها، بدءًا من أصغر الجزيئات وحتى أكبر الكواكب. ما الذي يربط كل هذه الأشكال المتباينة ببعضها؟ الإجابة تكمن في الروابط الكيميائية التي تجمع بين الذرات لتشكل الجزيئات والمركبات. ومن أهم هذه الروابط، الرابطة التساهمية.
السؤال : تسمى الرابطة الناتجة عن تشارك الذرات بالإلكترونات رابطة ؟
الاجابة هي :
الرابطة التساهمية.
الرابطة التساهمية: عماد البناء الكيميائي
مقدمة
عندما تتحد الذرات لتشكل الجزيئات والمركبات، فإنها تخضع لقوى تجاذب قوية تربطها ببعضها البعض. هذه القوى هي ما تعرف بالروابط الكيميائية. ومن أهم أنواع هذه الروابط هي الرابطة التساهمية. في هذا المقال، سنتعمق في فهم طبيعة الرابطة التساهمية، وكيفية تكوينها، وأنواعها، وأهميتها في الكيمياء.
ما هي الرابطة التساهمية؟
الرابطة التساهمية هي نوع من الروابط الكيميائية تنشأ عن مشاركة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين ذرتين. بمعنى آخر، عندما تحتاج ذرتان إلى إكمال الغلاف الإلكتروني الخارجي لتحقيق الاستقرار، فإنهما تتشارك بالإلكترونات الموجودة في غلافيها الخارجي لتكوين رابطة.
لماذا تتكون الرابطة التساهمية؟
- قاعدة الثمانيات: تسعى الذرات إلى الحصول على ثمانية إلكترونات في غلافها الخارجي (قاعدة الثمانيات) لتحقيق الاستقرار.
- المساهمة المتبادلة: تشارك الذرات الإلكترونات لتكوين أزواج مشتركة تساهم في استقرار الذرتين معًا.
- التجاذب بين النواة والإلكترونات: يجذب كل من النواتين المشحونتين موجباً زوج الإلكترونات المشترك، مما يؤدي إلى تكوين الرابطة.
كيف تتكون الرابطة التساهمية؟
تتكون الرابطة التساهمية من خلال الخطوات التالية:
- التقارب بين الذرات: تقترب الذرتان من بعضهما البعض حتى تتداخل المدارات الذرية التي تحتوي على الإلكترونات المتاحة للمشاركة.
- تداخل المدارات الذرية: تتداخل المدارات الذرية للذرتين، مما يسمح للإلكترونات بالتواجد في منطقة مشتركة بين النواتين.
- تكوين زوج الإلكترونات: يشكل الإلكترون من كل ذرة زوجًا من الإلكترونات المشتركة، والذي يمثل الرابطة التساهمية.
أنواع الروابط التساهمية
يمكن تصنيف الروابط التساهمية إلى عدة أنواع بناءً على عدد الأزواج الإلكترونية المشتركة:
- الرابطة التساهمية الأحادية: تتكون من زوج واحد من الإلكترونات المشتركة.
- الرابطة التساهمية الثنائية: تتكون من زوجين من الإلكترونات المشتركة.
- الرابطة التساهمية الثلاثية: تتكون من ثلاثة أزواج من الإلكترونات المشتركة.
خصائص المركبات التساهمية
تتميز المركبات التساهمية بمجموعة من الخصائص المميزة، منها:
- حالة الفيزيائية: تكون المركبات التساهمية غازية أو سائلة أو صلبة ذات درجة انصهار وغليان منخفضة نسبيًا.
- الذوبان: تذوب المركبات التساهمية بشكل عام في المذيبات غير القطبية مثل البنزين والأسيتون.
- التوصيل الكهربائي: لا توصل المركبات التساهمية التي تكون في الحالة الصلبة أو السائلة التيار الكهربائي، ولكن بعضها قد يوصل التيار الكهربائي عندما يذوب في الماء أو يتأين.
- القوة: تكون الروابط التساهمية قوية نسبيًا، ولكنها أضعف من الروابط الأيونية.
أهمية الرابطة التساهمية
تعتبر الرابطة التساهمية من أهم أنواع الروابط الكيميائية، ولها دور حيوي في العديد من العمليات الكيميائية والبيولوجية. ومن أهميتها:
- تكوين الجزيئات: تشكل الرابطة التساهمية الأساس لتكوين معظم الجزيئات العضوية وغير العضوية.
- تكوين المواد الحيوية: تدخل الرابطة التساهمية في تكوين البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية، وهي المواد الأساسية للحياة.
- تكوين المواد البوليمرية: تستخدم الرابطة التساهمية في صناعة البوليمرات التي تدخل في العديد من التطبيقات الصناعية.
- تفاعلات الاستبدال والإضافة: تشكل الرابطة التساهمية أساسًا للعديد من التفاعلات الكيميائية المهمة مثل تفاعلات الاستبدال والإضافة.
أمثلة على المركبات التساهمية
توجد العديد من الأمثلة على المركبات التساهمية في حياتنا اليومية، منها:
- الماء (H₂O): يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين مرتبطة ببعضها بروابط تساهمية.
- ثاني أكسيد الكربون (CO₂): يتكون من ذرة كربون وذرتي أكسجين مرتبطة ببعضها بروابط تساهمية ثنائية.
- الميثان (CH₄): يتكون من ذرة كربون وأربع ذرات هيدروجين مرتبطة ببعضها بروابط تساهمية أحادية.
- الأمونيا (NH₃): تتكون من ذرة نيتروجين وثلاث ذرات هيدروجين مرتبطة ببعضها بروابط تساهمية أحادية.
خاتمة
الرابطة التساهمية هي أحد أهم المفاهيم في الكيمياء، وتلعب دورًا حاسمًا في فهم طبيعة المادة وتفاعلاتها. من خلال فهم طبيعة هذه الرابطة، يمكننا تفسير العديد من الظواهر الكيميائية والبيولوجية، وتطوير مواد جديدة ذات خصائص محددة.