أنواع الروابط الكيميائية

يمكن تعريف الروابط الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical bonds) بأنها القوى التي تربط الذرات ببعضها البعض في الجزيئات أو المركبات، ويوجد عدة أنواع للروابط الكيميائية، وهي الرابطة الأيونية (بالإنجليزية: Ionic bond)، والرابطة التساهمية (بالإنجليزية: Covalent bond)، والرابطة المعدنية أو الفلزية (بالإنجليزية: Metallic bond)، والرابطة الهيدروجينية (بالإنجليزية: Hydrogen bond)، وقوى فاندرفالس (بالإنجليزية: Van der waals)، وفيما يأتي شرح مبسط لهذه الأنواع:[١][٢]


الرابطة الأيونية

الرابطة الأيونية هي الرابطة التي تنشأ عندما يتم نقل إلكترونات التكافؤ من ذرة إلى أخرى لإكمال غلاف الإلكترون الخارجي للذرتين والوصول إلى حالة الاستقرار، على سبيل المثال، ينشأ مركب كلوريد الصوديوم أو ملح الطعام (NaCl) نتيجة حدوث ترابط أيوني بين عنصري الصوديوم والكلور، حيث تمتلك ذرة الصوديوم إلكترون تكافؤ واحد في غلافها الأخير، أما ذرة الكلور، فهي تمتلك 7 إلكترونات تكافؤ، ولهذا تتخلى ذرة الصوديوم عن إلكترون التكافؤ لإكمال الغلاف الخارجي لذرة الكلور (Cl)، وهكذا تصل الذرتان إلى حالة الاستقرار، وتنشأ بينهما رابطة أيونية قوية.[١]


في الرابطة الأيونية؛ تفقد إحدى الذرتين إلكترونًا واحدًا أو أكثر، وتصبح أيونًا موجبًا (كاتيون)، أما الذرة الأخرى، فتكسب هذا الإلكترون، وتصبح أيونًا سالبًا (أنيون)، ويشار إلى أن الرابطة الأيونية تكتسب قوتها من خلال الفرق في الشحنة بين الذرتين؛ فكلما زاد فرق الشحنة بين الكاتيون والأنيون كلما زادت قوة الرابطة الأيونية، وهي تعد أقوى أنواع الروابط الكيميائية.[٣]


الرابطة التساهمية

الرابطة التساهمية، أو الرابطة التشاركية، أو الرابطة المشتركة، هي عبارة عن رابطة كيميائية تنشأ من خلال مشاركة الإلكترونات بين ذرات العناصر؛ حيث يتمركز زوج الإلكترونات المشتركة بين الذرتين؛ مما يؤدي إلى تكوين جزيء أو مركب، ومن الأمثلة على المركبات التي تنشأ عن تكوين روابط تساهمية؛ البوليمرات، فعادةً ما تكون هياكل البوليمر عبارة عن سلاسل طويلة من ذرات الكربون والهيدروجين المرتبطة معًا بواسطة روابط كيميائية تساهمية في ترتيباتٍ مختلفة.[١][٣]




من أشهر الذرات المعروفة بتكوين الرابطة التساهمية؛ ذرة الكربون، ولذلك تمتاز المركبات العضوية بالرابطة التساهمية بسبب احتوائها على ذرة الكربون.




تقسم الروابط الكيميائية التساهمية إلى نوعين هما:[٤]

الروابط التساهمية القطبية

في الرابطة التساهمية القطبية (بالإنجليزية: Polar Covalent Bonds)، تتقاسم الذرات الإلكترونات بشكل غير متساو؛ لأنها تنجذب إلى نواة إحدى الذرتين أكثر من الأخرى، وذلك بناءً على فرق الكهرسلبية بين الذرتين، فمثلًا عند ترابط الأكسجين والهيدروجين لتكوين جزيء الماء تنجذب الإلكترونات باتجاه نواة ذرة الأكسجين أكثر من نواة ذرة الهيدروجين؛ لأن الأكسجين له كهرسلبية أعلى من الهيدروجين.


الروابط التساهيمة غير القطبية

تتشكل الروابط التساهمية غير القطبية (بالإنجليزية: Nonpolar Covalent Bonds) بين ذرتين من نفس العنصر، أو بين ذرات لعناصر مختلفة تشترك في الإلكترونات بالتساوي، على سبيل المثال، ترتبط ذرتا الأكسجين في جزيء الأكسجين (O2) برابطة تساهمية غير قطبية؛ لأن الإلكترونات ستوزع بالتساوي بين ذرتي الأكسجين، وتعتبر روابط الميثان (CH4) الأربعة أيضًا روابط تساهمية غير قطبية؛ لأن كهروسلبية الكربون والهيدروجين متطابقة تقريبًا، وبالتالي تتوزع الإلكترونات بالتساوي بين الذرات، ولا تميل نحو ذرة أكثر من الأخرى.


الرابطة المعدنية

الرابطة المعدنية أو الرابطة الفلزية هي رابطة كيميائية تنشأ بين ذرات العناصر المعدنية (الفلزات) نتيجة وجود إلكترونات التكافؤ لهذه الذرات على شكل سحابة من الإلكترونات حول مراكز الأيونات، فتؤدي إلى ترابطها معًا دون حدوث فقد أو كسب أو مشاركة لإلكترونات التكافؤ، على سبيل المثال، يحتوي معدن الحديد على روابط معدنية بين ذراته غالبًا، ولكن يحدث أيضًا ترابط تساهمي بين ذرات الحديد أحيانًا، ويشار إلى أن المواد المعدنية أو الفلزية تتمتع بموصلية كهربائية وحرارية أفضل عند مقارنتها بالمواد ذات الترابط التساهمي أو الأيوني.[١]


الرابطة الهيدروجينية

الرابطة الهيدروجينية هي رابطة كيميائية ضعيفة تنشأ بين ذرة هيدروجين وذرة أخرى لها كهربية عالية، مثل الأكسجين (O)، أو الفلور (F)؛ حيث تحمل ذرة الهيدروجين شحنة جزئية موجبة، وتحمل الذرة الأخرى شحنة جزئية سالبة، فيتم سحب الإلكترونات نحو الذرة الأكثر كهربية أي الذرة سالبة الشحنة، ويشار إلى أن الرابطة الهيدروجينية رابطة ضعيفة للغاية مقارنةً بالرابطتين الأيونية والتساهمية.[٣]


قوى فاندرفالس Van der waals

قوى فاندرفالس هي قوى ترابط ضعيفة جدًا تنشأ بين الجزيئات، وهي تعتمد على المسافة بين الجزيئات أو الذرات؛ حيث تتشكل شحنة موجبة صغيرة في طرف الجزيء، وشحنة سالبة صغيرة في الطرف الآخر للجزيء، ثم يتم إحداث تأثير مماثل في الجزيئات المجاورة، بحيث يقابل الطرف الموجب من الجزيء شحنة سالبة من الجزيء الآخر، وهكذا، ويشار إلى أن قوى فاندرفالس تشبه في طبيعتها الرابطة الأيونية والرابطة الهيدروجينية؛ ولكنها عبارة عن تجاذب كهربي ضعيف للغاية.[٢]


المراجع

  1. ^ أ ب ت ث "Atomic Bonding", depts.washington, Retrieved 31/7/2022. Edited.
  2. ^ أ ب "Chemical bonding", britannica, Retrieved 31/7/2022. Edited.
  3. ^ أ ب ت "Chemical Bonding", byjus, Retrieved 31/7/2022. Edited.
  4. ↑ "2.9: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules - Covalent Bonds and Other Bonds and Interactions", bio.libretexts, Retrieved 31/7/2022. Edited.