الرابطة التساهمية، في الكيمياء، الرابط بين الذرات الذي ينتج عن مشاركة زوج إلكترون بين ذرتين، ينشأ الارتباط من الجذب الإلكتروستاتيكي لنواتها لنفس الإلكترونات. تتشكل الرابطة التساهمية عندما يكون للذرات المترابطة طاقة إجمالية أقل من تلك الموجودة في الذرات المتباعدة على نطاق واسع.
تتكون الرابطة التساهمية من خلال المشاركة المتساوية للإلكترونات من كلتا الذرات المشاركة. يسمى زوج الإلكترونات المشاركة في هذا النوع من الترابط بالزوج المشترك أو زوج الترابط. تسمى الروابط التساهمية أيضًا بالروابط الجزيئية. تضمن مشاركة أزواج الترابط أن تحقق الذرات الاستقرار في غلافها الخارجي الذي يشبه ذرات الغازات النبيلة.
ويمكن تعريفها على أنها العناصر التي تحتوي على طاقات تأين عالية جدًا غير قادرة على نقل الإلكترونات والعناصر التي لها تقارب إلكترون منخفض جدًا لا يمكنها استيعاب الإلكترونات. تميل ذرات هذه العناصر إلى مشاركة إلكتروناتها مع ذرات عناصر أخرى أو مع ذرات أخرى من نفس العنصر بطريقة تحصل كلتا الذرتين على تكوين ثماني بتات في غلاف التكافؤ الخاص بهما وبالتالي تحقيق الاستقرار. يُعرف هذا الارتباط من خلال مشاركة أزواج الإلكترون بين أنواع مختلفة أو متشابهة باسم الرابطة التساهمية.
يمكن تحقيق الترابط التساهمي بطريقتين:
- تقاسم الإلكترونات بين الذرات من نفس النوع مثلا. تشكيل H2، Cl2، O2، إلخ.
- تقاسم الإلكترونات بين الذرات من أنواع مختلفة مثلا. تشكيل CH4، H2O، NH3، إلخ.
خصائص الرابطة التساهمية
إذا كان التكافؤ الطبيعي للذرة غير راضٍ بواسطة مشاركة زوج إلكترون واحد بين الذرات، فقد تشترك الذرات في أكثر من زوج إلكترون واحد بينهما. بعض خصائص الروابط التساهمية هي:
- لا ينتج عن الترابط التساهمي تكوين إلكترونات جديدة. السندات فقط أزواجهم.
- إنها روابط كيميائية قوية جدًا توجد بين الذرات.
- تحتوي الرابطة التساهمية عادة على طاقة حوالي 80 كيلو كالوري لكل مول (كيلو كالوري / مول).
- نادرا ما تنكسر الروابط التساهمية تلقائيًا بعد تكوينها.
- الروابط التساهمية هي روابط اتجاهية حيث تعرض الذرات المترابطة اتجاهات معينة بالنسبة لبعضها البعض.
- تظهر معظم المركبات التي لها روابط تساهمية نقاط انصهار ونقاط غليان منخفضة نسبيًا.
- عادةً ما تحتوي المركبات ذات الروابط التساهمية على محتوى منخفض من التبخر والاندماج.
- المركبات المتكونة من الرابطة التساهمية لا توصل الكهرباء بسبب نقص الإلكترونات الحرة.
- المركبات التساهمية غير قابلة للذوبان في الماء.
أنواع الروابط التساهمية
اعتمادًا على عدد أزواج الإلكترونات المشتركة، يمكن تصنيف الرابطة التساهمية إلى:
رابطة تساهمية واحدة
يتم تكوين رابطة واحدة عندما يتم مشاركة زوج واحد فقط من الإلكترون بين الذرتين المشاركتين. يتم تمثيله بشرطة واحدة (-). على الرغم من أن هذا الشكل من الرابطة التساهمية له كثافة أصغر وأضعف من الرابطة المزدوجة والثلاثية، لا أنه الأكثر استقرارًا.
مثلا، يحتوي جزيء HCL على ذرة هيدروجين واحدة مع إلكترون تكافؤ واحد وذرة كلور تحتوي على سبعة إلكترونات تكافؤ. في هذه الحالة، تتكون رابطة واحدة بين الهيدروجين والكلور من خلال مشاركة إلكترون واحد.
الرابطة التساهمية المزدوجة
تتشكل الرابطة المزدوجة عندما يتشارك زوجان من الإلكترونات بين الذرتين المشاركتين. يتم تمثيله بشرطتين (=). الروابط التساهمية المزدوجة أقوى بكثير من الرابطة الفردية، لكنها أقل استقرارًا.
مثال: يحتوي جزيء ثاني أكسيد الكربون على ذرة كربون واحدة مع ستة إلكترونات تكافؤ واثنين من ذرات الأكسجين مع أربعة إلكترونات تكافؤ.
لإكمال الثماني، يشترك الكربون في اثنين من إلكترونات التكافؤ مع ذرة أكسجين واثنين مع ذرة أكسجين أخرى. تشترك كل ذرة أكسجين في إلكترونينها مع الكربون، ومن هنا هناك رابطان مزدوجان في ثاني أكسيد الكربون.
جزيء ثاني أكسيد الكربون
جزيء CO2 برابطة تساهمية مزدوجة
جزيء الأكسجين: في تكوين جزيء الأكسجين، تحتوي كل ذرة أكسجين على ستة إلكترونات في غلاف التكافؤ. تتطلب كل ذرة إلكترونين إضافيين لإكمال الثماني. لذلك تشترك الذرات في إلكترونين لكل منهما لتشكيل جزيء الأكسجين. نظرًا لأنه يتم مشاركة زوجين من الإلكترونات، فهناك رابطة مزدوجة بين ذرتي الأكسجين.
جزيء الأكسجين
جزيء O2 برابطة تساهمية مزدوجة
الرابطة التساهمية الثلاثية
تتشكل الرابطة الثلاثية عندما يتم مشاركة ثلاثة أزواج من الإلكترونات بين الذرتين المشاركتين. يتم تمثيل الروابط التساهمية الثلاثية بثلاث شرطات (≡) وهي أقل أنواع الروابط التساهمية ثباتًا.
على سبيل المثال:
في تكوين جزيء النيتروجين، توفر كل ذرات نيتروجين تحتوي على خمسة إلكترونات تكافؤ ثلاثة إلكترونات لتكوين ثلاثة أزواج إلكترونية للمشاركة. وهكذا، تشكل رابطة ثلاثية بين ذرتي النيتروجين.
الرابطة التساهمية القطبية
يوجد هذا النوع من الرابطة التساهمية حيث تحدث المشاركة غير المتكافئة للإلكترونات بسبب الاختلاف في الكهربية لدمج الذرات. المزيد من الذرات الكهربية سيكون لها قوة سحب أقوى للإلكترونات. الفرق الكهربية بين الذرات أكبر من الصفر وأقل من 2.0. نتيجة لذلك، سيكون زوج الإلكترونات المشترك أقرب إلى تلك الذرة.
مثلا، تشكل الجزيئات رابطة هيدروجينية نتيجة للجهد الكهروستاتيكي غير المتوازن. في هذه الحالة، تتفاعل ذرة الهيدروجين مع الفلور الكهربية أو الهيدروجين أو الأكسجين.
الرابطة التساهمية اللاقطبية
يتكون هذا النوع من الرابطة التساهمية عندما يكون هناك حصة متساوية من الإلكترونات بين الذرات. فرق الكهربية بين ذرتين هو صفر. يحدث في أي مكان تتشابه فيه الذرات المجمعة مع الإلكترون (عناصر ثنائية الذرة).
مثلا على الرابطة التساهمية غير القطبية في جزيئات الغاز مثل غاز الهيدروجين وغاز النيتروجين وما إلى ذلك.
62 مشاهدة
