شارك:
خصائص الروابط بين الأنواع وأنواعها
ال صلة interatomic هي الرابطة الكيميائية التي تتشكل بين الذرات لإنتاج الجزيئات.
على الرغم من أن العلماء اليوم يتفقون عمومًا على أن الإلكترونات لا تدور حول النواة ، فقد كان يعتقد على مدار التاريخ أن كل إلكترون يدور حول نواة الذرة في طبقة منفصلة..
في هذه الأيام ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن الإلكترونات تحوم في مناطق معينة من الذرة ولا تشكل مدارات ، ومع ذلك ، لا تزال قشرة التكافؤ تستخدم لوصف توافر الإلكترونات.
ساهم لينوس بولينج في الفهم الحديث للارتباط الكيميائي عن طريق كتابة كتاب "طبيعة الرابطة الكيميائية" حيث جمع أفكارًا من السير إسحاق نيوتن وإتيان فرانسوا جيفروي وإدوارد فرانكلاند وإدوارد فرانكلاند بوجه خاص.
في ذلك ، ربط فيزياء ميكانيكا الكم بالطبيعة الكيميائية للتفاعلات الإلكترونية التي تحدث عند صنع الروابط الكيميائية.
ركز عمل بولينج على إثبات أن الروابط الأيونية الحقيقية والروابط التساهمية تقع في نهايات الطيف الملزم ، وأن معظم الروابط الكيميائية تصنف بين تلك الأطراف المتطرفة..
قام بولينج أيضًا بتطوير مقياس متنقل لنوع الوصلة التي تحكمها الكهربية للذرات المتضمنة في الوصلة.
أدت مساهمات بولينج الهائلة في فهمنا الحديث للارتباط الكيميائي إلى حصوله على جائزة نوبل لعام 1954 عن "البحث في طبيعة الترابط الكيميائي وتطبيقه في توضيح بنية المواد المعقدة".
الكائنات الحية تتكون من ذرات ، لكن في معظم الحالات ، لا تطفو هذه الذرات بشكل فردي. بدلاً من ذلك ، فهي تتفاعل عادة مع ذرات أخرى (أو مجموعات من الذرات).
على سبيل المثال ، يمكن توصيل الذرات بواسطة روابط قوية وتنظيمها في جزيئات أو بلورات. أو يمكنهم تكوين روابط مؤقتة ضعيفة مع ذرات أخرى تصيبهم.
تعد الروابط القوية التي تربط الجزيئات والروابط الضعيفة التي تخلق روابط مؤقتة ضرورية لكيمياء أجسامنا ولوجود الحياة نفسها.
تميل الذرات إلى تنظيم نفسها في أكثر الأنماط ثباتًا ، مما يعني أن لديهم ميلًا لملء أو ملء مدارات الإلكترون الخارجية.
ينضمون إلى ذرات أخرى للقيام بذلك. تُعرف القوة التي تحمل الذرات معًا في مجموعات تُعرف باسم الجزيئات بأنها رابطة كيميائية.
أنواع الروابط الكيميائية بين الذرية
رابط معدني
الرابطة المعدنية هي القوة التي تجمع الذرات معًا في مادة معدنية نقية. تتكون هذه المادة الصلبة من ذرات معبأة بإحكام.
في معظم الحالات ، تتداخل طبقة الإلكترون الخارجية لكل ذرة من المعدن مع عدد كبير من الذرات المجاورة.
نتيجةً لذلك ، تتحرك إلكترونات التكافؤ باستمرار من ذرة إلى أخرى ولا ترتبط بأي زوج من الذرات (Encyclopædia Britannica ، 2016).
تحتوي المعادن على العديد من الصفات الفريدة ، مثل القدرة على توصيل الكهرباء والطاقة منخفضة التأين وانخفاض القدرة الإلكترونية (بحيث تتخلى بسهولة عن الإلكترونات ، أي أنها كاتيونات).
تشمل خصائصه الفيزيائية مظهرًا لامعًا (لامعًا) ، كما أنها مرنة وطويلة. المعادن لها هيكل بلوري. ومع ذلك ، المعادن هي أيضا طيع ودكتايل.
في أوائل القرن العشرين ، توصل بول درود إلى نظرية الإلكترونات للإلكترونات بنمذجة المعادن كمزيج من النوى الذرية (النواة الذرية = النواة الإيجابية + الطبقة الداخلية للإلكترونات) والإلكترونات التكافؤ.
في هذا النموذج ، تكون إلكترونات التكافؤ مجانية ، غير موضعية ، متحركة ولا ترتبط بأي ذرة معينة (Clark، 2017).
الرابطة الأيونية
الروابط الأيونية هي كهرباء في الطبيعة. تحدث عندما ينضم عنصر ذي شحنة موجبة إلى شحنة سالبة بسبب التفاعلات coulombic.
العناصر ذات الطاقات المؤينة المنخفضة تميل إلى فقد الإلكترونات بسهولة بينما العناصر ذات الألفة الإلكترونية العالية تميل إلى الحصول على الإلكترونات المنتجة للكاتيونات والأنيونات على التوالي ، وهي العناصر التي تشكل الروابط الأيونية.
المركبات التي تظهر الروابط الأيونية تشكل بلورات أيونية تتأرجح فيها أيونات الشحنات الموجبة والسالبة بالقرب من بعضها البعض ، ولكن لا يوجد دائمًا ارتباط مباشر 1-1 بين الأيونات الموجبة والسالبة.
يمكن عادة كسر الروابط الأيونية من خلال الهدرجة ، أو إضافة الماء إلى مركب (Wyzant، Inc.، S.F).
يمكن عادةً فصل المواد التي يتم تجميعها بواسطة روابط أيونية (مثل كلوريد الصوديوم) إلى أيونات مشحونة حقيقية عندما تعمل قوة خارجية عليها ، مثل عندما تذوب في الماء..
علاوة على ذلك ، في صورة صلبة ، لا يتم جذب الذرات الفردية بواسطة جار منفرد ، بل تشكل شبكات عملاقة تجذب بعضها البعض من خلال التفاعلات الإلكتروستاتيكية بين نواة كل ذرة وإلكترونات التكافؤ المجاورة.
تعطي قوة الجذب بين الذرات المجاورة المواد الصلبة الأيونية بنية مرتبة للغاية تعرف باسم الشبكة الأيونية ، حيث تتحاور الجسيمات ذات الشحنة المعاكسة مع بعضها البعض لإنشاء هيكل صلب مقيد بإحكام (Anthony Capri ، 2003).
رابطة تساهمية
يحدث الرابطة التساهمية عندما تتقاسم الذرات أزواج الإلكترونات. سيتم ربط الذرات تساهميًا مع ذرات أخرى للحصول على مزيد من الثبات ، والذي يتم الحصول عليه من خلال تكوين طبقة إلكترونية كاملة.
من خلال مشاركة معظم إلكتروناتها (التكافؤ) الخارجية ، يمكن للذرات أن تملأ الطبقة الخارجية من الإلكترونات وتكتسب الاستقرار.
على الرغم من أنه يقال أن الذرات تشترك في الإلكترونات عندما تشكل روابط تساهمية ، إلا أنها لا تشارك الإلكترونات في العادة على قدم المساواة. فقط عندما تشكل ذرتان من نفس العنصر رابطة تساهمية تكون الإلكترونات المشتركة مشتركة فعليًا بين الذرات.
عندما تتقاسم ذرات العناصر المختلفة الإلكترونات عبر الرابطة التساهمية ، سيتم سحب الإلكترون أكثر نحو الذرة مع زيادة القدرة الإلكترونية الكهربية مما يؤدي إلى رابطة تساهمية قطبية.
بالمقارنة مع المركبات الأيونية ، عادة ما يكون للمركبات التساهمية نقطة انصهار وغليان أقل ولديها ميل أقل للذوبان في الماء.
قد تكون المركبات التساهمية في حالة غازية أو سائلة أو صلبة ولا تقوم بتوصيل الكهرباء أو بئر الحرارة (Camy Fung، 2015).
جسور الهيدروجين
الروابط الهيدروجينية أو الروابط الهيدروجينية هي تفاعلات ضعيفة بين ذرة الهيدروجين المرتبطة بعنصر كهربي مع عنصر كهربية آخر.
في رابطة تساهمية قطبية تحتوي على هيدروجين (على سبيل المثال ، رابطة O-H في جزيء الماء) ، سيكون للهيدروجين شحنة موجبة بسيطة لأن إلكترونات الربط يتم سحبها بقوة أكبر نحو العنصر الآخر.
بسبب هذه الشحنة الإيجابية الطفيفة ، سيتم جذب الهيدروجين بواسطة أي شحنة سالبة مجاورة (Khan، S.F).
روابط فان دير فال
إنها قوى كهربائية ضعيفة نسبياً تجذب جزيئات محايدة لبعضها البعض في الغازات وفي الغازات المسالة والصلبة وفي جميع السوائل العضوية والصلبة تقريبًا.
تم تسمية القوات للفيزيائي الهولندي يوهانس ديديريك فان دير فالز ، الذي قام في عام 1873 بافتراض هذه القوى بين الجزيئات في تطوير نظرية لشرح خصائص الغازات الحقيقية (Encyclopædia Britannica ، 2016).
قوات Van der Waals هي مصطلح عام يستخدم لتحديد جاذبية القوى بين الجزيئات.
هناك نوعان من قوات Van der Waals: قوات تشتت لندن التي هي قوات ثنائي القطب أضعف وأقوى (Kathryn Rashe، 2017).
مراجع
- أنتوني كابري ، A. D. (2003). الرابطة الكيميائية: طبيعة الرابطة الكيميائية. تم الاسترجاع من visionlearning visionlearning.com
- كامي فونج ، ن. م. (2015 ، 11 أغسطس). سندات التساهمية. مأخوذة من chem.libretexts chem.libretexts.org
- كلارك ، ج. (2017 ، 25 فبراير). الرابطة المعدنية. مأخوذة من chem.libretexts chem.libretexts.org
- موسوعة بريتانيكا. (2016 ، 4 أبريل). رابطة معدنية. مأخوذة من britannica britannica.com.
- موسوعة بريتانيكا. (2016 ، 16 مارس). قوات فان دير فال. مأخوذة من britannica britannica.com
- كاثرين راش ، ل. ب. (2017 ، 11 مارس). قوات فان دير فال. مأخوذة من chem.libretexts chem.libretexts.org.
- خان ، س.. الروابط الكيميائية. مأخوذة من khanacademy khanacademy.org.
- مارتينيز ، E. (2017 ، 24 أبريل). ما هو الترابط الذري? مأخوذة من sciencing.
- Wyzant، Inc. (S.F). قيود. مأخوذة من wyzant wyzant.com.