التعريف بالرابطة الفلزية
تُعرف الرابطة الفلزية (بالإنجليزية: Metallic Bond) باسم الرابطة المعدنية أيضًا، وهي نوع من أنواع الروابط الكيميائية، وهي الرابطة التي تربط بين ذرات المعدن أو الفلز؛ ويشار إلى أن هذه الرابطة تتكون بين ذرات موجبة الشحنة؛ إذ يتم فيها مشاركة الإلكترونات الحرة بين شبكة من الأيونات الموجبة (الكاتيونات) المتجمعة قرب بعضها البعض، فتصبح الإلكترونات المشاركة في الرابطة وكأنها سحابة تحيط بالذرات وتربطها ببعضها البعض، على خلاف الروابط التساهمية والأيونية، والتي تحدث بين ذرتين منفصلتين.[١][٢]
تظهر الروابط المعدنية في المعادن، والسبائك النقية، وبعض أشباه الفلزات، ومن الجدير بالذكر أن المعادن يمكنها أن تشكل أنواعًا أخرى من الروابط الكيميائية بين ذراتها، على سبيل المثال، يمكن أن يشكل أيون الزئبق (Hg+22) روابط تساهمية معدنية، بالإضافة إلا أن معدن الغاليوم النقي يستطيع تشكيل روابط تساهمية إلى جانب الروابط الفلزية أو المعدنية الخاصة به.[١]
كيفية تكون الرابطة الفلزية
تتداخل مستويات الطاقة الخارجية لذرات المعدن أو الفلز (المدارات s و p) مع بعضها البعض، وواحد على الأقل من إلكترونات التكافؤ الموجودة في هذه المدارات لا يتم مشاركته مع الذرة المجاورة، ولا يتم فقده لتكوين أيون، وبدلاً من ذلك، تشكل هذه الإلكترونات ما يمكن تشبيهه ببحر أو سحابة من الإلكترونات التي تحيط بذرات المعدن، بحيث تكون إلكترونات التكافؤ هذ حرة في الانتقال من ذرة إلى أخرى، مما يشكل ترابطًا معدنيًا بين ذرات المعدن ككل نتيجةً لوجودها.[١][٢]
علاقة الرابطة الفلزية بخصائص الفلزات
يفسر وجود الرابطة الفلزية العديد من خصائص الفلزات (المعادن)، مثل لمعانها، وقابليتها للطرق والسحب، وموصلاتها للحرارة والكهرباء، وغيرها، وذلك كالآتي:[١][٢][٣]
- الموصلية الكهربائية: معظم الفلزات جيدة التوصيل للكهرباء؛ وذلك نتيجة وجود إلكترونات التكافؤ حرة الحركة والمكونة للرابطة الفلزية بين ذراتها، حيث تستطيع هذه الإلكترونات حمل الشحنات الكهربائية وتوصيلها بسهولة.
- الموصلية الحرارية: توصل الفلزات الحرارة بشكل جيد؛ لأن الإلكترونات الحرة المكونة للرابطة الفلزية قادرة على نقل الحرارة بعيدًا عن مصدرها بسهولة.
- الليونة والمرونة: تتميز الفلزات بأنها لينة ومرنة وقابلة للسحب، أي أنه يمكن سحبها لتصبح على شكل أسلاك طويلة، وذلك لأن الروابط الفلزية الموجودة بين ذراتها يمكن كسرها بسهولة وإعادة تشكيلها أيضًا.
- القابلية للقطع والطرق: تتميز الفلزات بأنها قابلة للقطع والطرق، ويمكن تشكيلها على شكل صفائح رفيعة، وذلك لأن الروابط الفلزية الموجودة بين ذراتها تنكسر بسهولة، ويعاد تشكيلها بسهولة أيضًا.
- اللمعان المعدني: تتميز الفلزات بامتلاكها لبريقٍ معدني، وذلك لأن بحر الإلكترونات المُشكل للرابطة الفلزية يعكس فوتونات الضوء الساقطة على سطح الفلز مُشكلًا هذا البريق المميز.
الروابط الفلزية تجعل الفلزات قوية، وتمنحها كثافة عالية، ودرجات انصهار وغليان مرتفعة أيضًا.
العوامل المؤثرة على قوة الرابطة الفلزية
يوجد عدة عوامل تؤثر على قوة الرابطة الفلزية، وهي كالآتي:[٣]
- العدد الإجمالي لإلكترونات التكافؤ الحرة المشاركة في تكوين الرابطة الفلزية.
- مقدار الشحنة الموجبة التي يحملها الكاتيون المعدني (أيون المعدن الموجب).
- نصف القطر الأيوني للأيون الموجب للمعدن.
المراجع
- ^ أ ب ت ث "Metallic Bond: Definition, Properties, and Examples", thoughtco, Retrieved 16/8/2022. Edited.
- ^ أ ب ت "metallic bond", britannica, Retrieved 16/8/2022. Edited.
- ^ أ ب "Metallic Bonds", byjus, Retrieved 16/8/2022. Edited.
