“الرابطة الكيميائية "كان مصطلحًا استخدمه جيلبرت نيوتن لويس لأول مرة في عام 1920 في مقال لشرح السبب أن الذرات تلتصق ببعضها البعض لتكوين مواد وأيضًا لماذا تلتصق ببعضها البعض على مدى آلاف سنة.
لا تظهر ذرات معظم العناصر الكيميائية المعروفة والمدرجة في الجدول الدوري حتى الآن في شكل معزول في الطبيعة. معظم المواد الموجودة في حياتنا اليومية هي مواد يمكن أن تكون بسيطة (تتكون من ذرات من نوع واحد فقط من العناصر الكيميائية) أو المركبات (تحتوي على ذرات من عنصرين كيميائيين أو أكثر العديد من الاختلافات).
وذلك لأن الذرات لديها القدرة على تكوين روابط كيميائية مع ذرات أخرى ، والتي يمكن أن تكون نفس العنصر أو عناصر مختلفة. هذه الروابط قوية لدرجة أنه بدون أي تأثير خارجي ، في معظم الحالات ، ستبقى الذرات متصلة كما هي.
الخريطة الذهنية: الروابط الكيميائية
* لتنزيل الخريطة الذهنية بصيغة PDF ، انقر هنا!
على سبيل المثال ، ليس من الشائع العثور على ذرة أكسجين حرة في الطبيعة ؛ ومع ذلك ، وجدنا العديد من المواد التي يبدو أنها مرتبطة بذرات أخرى. مثال على مادة بسيطة هو غاز الأكسجين حيث يتكون كل جزيء من ذرتين من الأكسجين المترابطين (O
2); بينما مثال على مادة مركبة هو الماء ، حيث يحتوي كل جزيء على ذرتين هيدروجين مرتبطتين بذرة أكسجين (H2س).العناصر الوحيدة التي تم العثور عليها معزولة بشكل ثابت في الطبيعة هي غازات نبيلة، أي عناصر الأسرة 18 من الجدول الدوري (He و Ne و Ar و Kr و Xe و Rn). تشترك كل هذه العناصر في حقيقة أن لديها ثمانية إلكترونات في غلاف الإلكترون الأخير (طبقة التكافؤ) ، باستثناء الهيليوم (He) ، الذي يحتوي على غلاف إلكترون واحد فقط (طبقة K) وبالتالي يحمل إلكترونين ، وهو أقصى عدد ممكن من الإلكترونات في ذلك طبقة.
وهكذا ، جيلبرت ن. توصل لويس والعالم أيضًا Water Kossel إلى استنتاج مفاده أن ترتبط ذرات العناصر الأخرى بثمانية إلكترونات (أو اثنين ، إذا كان لديك غلاف K فقط) وبالتالي تستقر. لذلك نظرية التكافؤ الإلكترونية، والتي تشير إلى عدد الروابط الكيميائية التي تصنعها ذرة العنصر ، بناءً على الفكرة الموضحة.
لذلك، تصنع الذرات روابط كيميائية ، وتسعى إلى فقد إلكترونات غلاف التكافؤ أو اكتسابها أو مشاركتها حتى تصل إلى تكوين الغاز النبيل التالي.أصبحت هذه النظرية أيضًا تسمى القاعدة الثماني.
على سبيل المثال ، الأكسجين ثنائي التكافؤ لأنه يحتوي على ستة إلكترونات في غلاف التكافؤ. لذلك ، يحتاج إلى تلقي إلكترونين آخرين ليكون لهما تكوين النيون الغاز النبيل (Ne) ، أي مع ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ ، وهو في هذه الحالة غلاف L. في حالة غاز الأكسجين والماء المذكورين فلدينا ما يلي:
تتكون جزيئات الأكسجين والماء من روابط تساهمية
لاحظ أنه في الحالة الأولى (غاز الأكسجين - O2) ، تشترك كل ذرة أكسجين في إلكترونين ، وكلاهما يحتوي على ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ. هذا يعني أن أ رابطة مزدوجة (رابطان في نفس الوقت بين ذرتين).
في حالة الماء ، تشترك كل من ذرتي الهيدروجين في الإلكترون مع ذرة الأكسجين المركزية و جميعها مستقرة (يحتوي الأكسجين على ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ وكل هيدروجين يحتوي على اثنين الإلكترونات). هنا أيضًا تم إجراء اتصالين بسيطين.
يسمى هذا النوع من الروابط الكيميائية ، الذي تحتاج فيه جميع الذرات لاستقبال الإلكترونات (الهيدروجين ، وغير الفلزات ، وأشباه المعادن) والتي يتم فيها مشاركة الإلكترونات في أزواج ، الرابطة التساهمية.
لكن هناك نوعان آخران من الروابط الكيميائية:
(1) الرابطة الأيونية → هناك انتقال نهائي للإلكترونات من ذرة إلى أخرى. يحدث هذا النوع من الروابط بين ذرات المعادن (التي تميل إلى فقدان الإلكترونات للبقاء مستقرة) وذرات الهيدروجين ، وغير الفلزات وأشباه المعادن (التي تميل إلى اكتساب إلكترونات للبقاء مستقر).
مثال على ذلك هو كلوريد الصوديوم (NaCl - ملح الطعام) حيث الصوديوم هو معدن يميل إلى فقد إلكترون ، بينما الكلور هو معدن غير فلزي يميل إلى اكتساب إلكترون. وهكذا يتبرع الصوديوم(سهم احمر)من الإلكترون إلى الكلور ، مكونًا الملح ، وهو مادة مستقرة جدًا. منذ تخرجهم (سهم أسود) الأيونات ، وهي من الأنواع الكيميائية ذات الشحنات المعاكسة (+ و -)، يجذب أيون آخر قريبًا وتتكون العناقيد الأيونية من عدد هائل من الأيونات ، وكذلك البلورات الموجودة في ملح الطعام.
تشكيل كلوريد الصوديوم من خلال الرابطة الأيونية
(2) اتصال معدني → إنها نظرية مفادها أن المعادن (مثل الألومنيوم والذهب والفضة والنحاس ، إلخ) تتكون من مجموعة من ذرات النيوترونات و الكاتيونات التي يتم تجميعها معًا بواسطة نوع من "سحابة" من الإلكترونات الحرة (الإلكترونات التي فقدت في تكوين الكاتيونات استشهد). هذه السحابة (أو البحر) من الإلكترونات ستعمل كرابطة معدنية تجمع الذرات معًا.
لمزيد من التفاصيل حول هذه الأنواع من الروابط الكيميائية ، بالإضافة إلى قاعدة الثمانيات ، اقرأ المقالات ذات الصلة أدناه.
خريطة العقل بقلم M.e Victor Ricardo Ferrreira
مدرس كيمياء
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-uma-ligacao-quimica.htm