التعريف بالرابطة التساهمية
الرابطة التساهمية (بالإنجليزية: Covalent Bond)، أو الرابطة التشاركية، أو الرابطة المشتركة، هي رابطة كيميائية تنشأ من خلال مشاركة الإلكترونات بين ذرات العناصر؛ حيث يتمركز زوج الإلكترونات المشتركة بين الذرتين؛ مما يؤدي إلى تكوين جزيء أو مركب، حيث يمكن للعناصر الوصول إلى حالة الاستقرار (غلاف إلكتروني ممتلئ تمامًا بالإلكترونات؛ وتوزيع إلكتروني شبيه بأقرب عنصر نبيل) من خلال مشاركة الإلكترونات بين الذرات وتكوين روابط تساهمية.[١][٢]
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][٢]
كقاعدة عامة، تتشكل الروابط التساهمية بين العناصر الموجودة في الجهة اليمنى في الجدول الدوري، أي اللافلزات.
كيفية التعبير عن الرابطة التساهمية
في التمثيل الهيكلي للجزيئات، يشار إلى الروابط التساهمية بخطوط مستقيمة تربط أزواج الذرات المتشاركة بالإلكترونات ببعضها البعض؛ حيث يشير الخط الفردي (-) إلى وجود رابطة تساهمية أحادية من نوع سجما (σ) بين ذرتين؛ أي أن الرابطة تضم زوجًا واحدًا من الإلكترونات، ويشير الخطان المزدوجان (=) إلى رابطة تساهمية مزدوجة بين ذرتين؛ أي أن الرابطة تضم زوجين من الإلكترونات، وتكون إحدى الرابطتين من نوع سيجما (σ) والأخرى من نوع باي (π)، وتمثل الخطوط الثلاثية (≡) رابطة تساهمية ثلاثية، إحداها من نوع سيجما (σ) ورابطتين من نوع باي (π) على سبيل المثال، في أول أكسيد الكربون (C≡O) تمثل الثلاثة خطوط رابطة تساهمية ثلاثية؛ واحدة من نوع (σ) واثنتين من نوع (π).[٣]
أنواع الروابط التساهمية
تقسم الروابط الكيميائية التساهمية إلى نوعين هما:[٤]
الروابط التساهمية القطبية
تتقاسم الذرات المشاركة في الرابطة التساهمية القطبية (بالإنجليزية: Polar Covalent Bonds) الإلكترونات بشكل غير متساو؛ لأنها تنجذب إلى نواة إحدى الذرتين أكثر من الأخرى، وذلك بناءً على فرق الكهرسلبية بين الذرتين، فمثلًا عند ترابط ذرتي الأكسجين (O) والهيدروجين (H) لتكوين جزيء الماء (H2O) 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 (O) 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.
خصائص الرابطة التساهمية
فيما يأتي مجموعة من أهم خصائص الرابطة التساهمية:[٥]
- الرابطة التساهمية هي رابطة كيميائية قوية جدًا توجد بين الذرات.
- الرابطة التساهمية تحتوي عادةً على طاقة تقدر بحوالي 80 كيلو كالوري لكل مول.
- نادرًا ما تنكسر الروابط التساهمية تلقائيًا بعد تكوينها.
- الروابط التساهمية هي روابط اتجاهية، مما يعني أن الذرات المرتبطة بشدة تفضل اتجاهات معينة بالنسبة لبعضها البعض؛ وهذا بدوره يعطي الجزيئات أشكالًا محددة، كما هو الحال في الشكل الزاوي أو المنحني لجزيء الماء (H2O).
- تظهر معظم المركبات التي ترتبط ذراتها بروابط تساهمية نقاط انصهار ونقاط غليان منخفضة نسبيًا.
- المركبات المتكونة من الترابط التساهمي بين الذرات لا توصل الكهرباء بسبب نقص الإلكترونات الحرة فيها.
- المركبات التساهمية غير قابلة للذوبان في الماء.
المراجع
- ^ أ ب "Chemical bonding", britannica, Retrieved 1/8/2022. Edited.
- ^ أ ب "Atomic Bonding", depts.washington, Retrieved 1/8/2022. Edited.
- ↑ "covalent bond", britannica, Retrieved 1/8/2022. Edited.
- ↑ "2.9: Atoms, Isotopes, Ions, and Molecules - Covalent Bonds and Other Bonds and Interactions", bio.libretexts, Retrieved 1/8/2022. Edited.
- ↑ "covalent bond", byjus, Retrieved 1/8/2022. Edited.
يمكن مشاركة زوج واحد أو اثنين أو ثلاثة أزواج من الإلكترونات بين ذرتين، مما يؤدي إلى تكوين روابط تساهمية مفردة ومزدوجة وثلاثية على التوالي، وكلما زادت الروابط التساهمية بين ذرتين، كلما كان ارتباطهما أقوى، وبالتالي، فإن الروابط التساهمية الثلاثية هي الأقوى.