الروابط الكيميائية: ما هي ، وظائفها ، تمارينها

في روابط كيميائية هي التفاعلات التي تحدث بين الذرات لتصبح جزيءًا أو مادة أساسية للمركب. هناك ثلاثة أنواع من الروابط: تساهمية معدنية و أيوني. تسعى الذرات ، من خلال تكوين رابطة كيميائية ، إلى تثبيت نفسها إلكترونيًا. يتم شرح هذه العملية من خلال نظرية الثماني، الأمر الذي يفرض أن كل ذرة ، لتحقيق الاستقرار ، يجب أن تحتوي على ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها.

الروابط الكيميائية وقاعدة الثمانية

ال البحث عن الاستقرار الإلكتروني ، الذي يبرر تحقيق الروابط الكيميائية بين الذرات ، يفسر بواسطة نظرية الثماني. هذه النظرية التي اقترحها نيوتن لويس تنص على أن التفاعل الذري يحدث بحيث يكتسب كل عنصر استقرار الغاز النبيل ، أي ، ثمانية إلكترونات في طبقة التكافؤ.

لهذا العنصر إعطاء أو تلقي أو مشاركة الإلكترونات من غلافها الخارجي ، مما يجعل الروابط الكيميائية ذات الطابع الأيوني أو التساهمي أو المعدني. أنت غازات نبيلة إنها الذرات الوحيدة التي تحتوي بالفعل على ثمانية إلكترونات في غلافها الخارجي ولهذا لا تتفاعل كثيرًا مع العناصر الأخرى.

نظرةأيضا: قواعد التوزيع الإلكتروني: كيف يتم ذلك؟

التوزيع الإلكتروني للنيون (غاز نبيل) مع دليل على غلاف التكافؤ ، الذي يحتوي على ثمانية إلكترونات.

أنواع الروابط الكيميائية

للحصول على الإلكترونات الثمانية في غلاف التكافؤ كما تنبأت قاعدة الثمانيات ، تترابط الذرات معًا ، والتي تختلف حسب الحاجة إلى التبرع بالإلكترونات أو تلقيها أو مشاركتها وكذلك طبيعة الذرات الرابطة.

• الرابطة الأيونية

يُعرف أيضًا باسم روابط كهربية أو غير متجانسةبين المعادن والعناصر الكهربية جدًا (المعادن والهيدروجين). في هذا النوع من المكالمات ، تميل المعادن إلى فقد الإلكترونات ، تتحول إلى كاتيونات (أيونات موجبة) ، وإلكترونات اكتساب الهيدروجين وغير الفلزات ، تصبح أنيونات (أيونات سالبة).

أنت المركبات الأيونية صلبة وهشة ، ولديها درجة غليان عالية وموصلة التيار الكهربائي عندما تكون في حالة سائلة أو مخففة في الماء.

الرابطة الأيونية بين الصوديوم (Na⁺) والكلور (Cl^-) حيث يتبرع الصوديوم بإلكترون للكلور.

ملاحظة: اعلم أن الذرة التي تكتسب إلكترونات ستصبح أيون إشارة سالبة ، والذرة التي تفقد الإلكترونات تصبح علامة موجبة.

أمثلة على المواد الأيونية:

• بيكربونات (HCO₃-);
• الأمونيوم (NH₄+);
• كبريتات (SO₄-).

لمعرفة المزيد حول هذا النوع من الروابط الكيميائية ، قم بزيارة النص الخاص بنا: الرابطة الأيونية.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

• روابط تساهمية

في روابط تساهمية يحدث عن طريق تقاسم الإلكترون. بسبب اختلاف الكهربية المنخفضة بين عناصر الربط ، فإنها لا تتبرع أو تستقبل الإلكترونات ، ولكن مشاركة الأزواج الإلكترونية بحيث تكون مستقرة وفقًا لقاعدة الثمانيات. هذا النوع من الاتصال شائع جدًا في العناصر البسيطة مثل Cl₂، ح₂يا₂، وكذلك في سلاسل الكربون. الفرق كهرسلبية بين الروابط يحدد ما إذا كانت الرابطة قطبية أم غير قطبية.

جزيئين يؤدون الترابط التساهمي. الأول (Cl₂) مركب غير قطبي بسيط ، والثاني (Hcl) ، جزيء قطبي.

اقرأ أيضا:قطبية الجزيئات: كيف نحددها؟

• الرابطة التساهمية dative

وتسمى أيضا تنسيق الرابطة التساهمية أو الرابطة شبه القطبية أو الأصلية أو المنسقة ، إنه مشابه جدًا للرابطة التساهمية ، والفرق بين الاثنين هو أن إحدى الذرات في الرابطة الجرثومية مسؤولة عن مشاركة إلكترونين. في هذا النوع من الاتصال ، أن يحدث بشكل مصطنع، يكتسب الجزيء نفس خصائص الجزيء الناتج عن رابطة تساهمية عفوية.

• روابط معدنية

يحدث هذا النوع من الروابط بين المعادن، والتي تشمل عناصر الأسرة 1A (الفلزات القلوية) ، 2A (الفلزات القلوية الأرضية) والمعادن الانتقالية (الكتلة B من الجدول الدوري - المجموعة 3 إلى 12) ، وتشكيل ما نسميه سبائك معدنية. السمة التفاضلية فيما يتعلق بأنواع الاتصال الأخرى هي حركة الإلكترون، وهو ما يفسر حقيقة أن المواد المعدنية ، في الحالة الصلبة ، هي موصلات كهربائية وحرارية ممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع السبائك المعدنية بنقطة انصهار وغليان عالية ، وليونة ، وقابلية للتأقلم ، وتألق. أمثلة على السبائك المعدنية:

• الصلب: الحديد (Fe) والكربون C ؛

• البرونز: النحاس (Cu) + القصدير (Sn) ؛

• النحاس: النحاس (النحاس) + الزنك (الزنك) ؛

• الذهب: الذهب (Au) + النحاس (Cu) أو الفضة (Ag).

التمثيل الجزيئي للصوديوم المعدني.

ملخص

• الروابط الكيميائية: التفاعل بين الذرات التي تسعى إلى الاستقرار الإلكتروني.
• أنواع المكالمات: أيوني وتساهمي ومعدني.
• القاعدة الثماني: يحدد أنه لكي تكون الذرة مستقرة ، يجب أن تحتوي على ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ الخاص بها.

تمارين حلها

السؤال رقم 1 - (Mackenzie-SP) لكي تحصل ذرات الكبريت والبوتاسيوم على تكوين إلكتروني مساوٍ لتكوين الغاز النبيل ، من الضروري أن:

(البيانات: العدد الذري S = 16 ؛ ك = 19).

أ) يتلقى الكبريت إلكترونين ويستقبل البوتاسيوم 7 إلكترونات.

ب) يعطي الكبريت 6 إلكترونات ويستقبل البوتاسيوم 7 إلكترونات.

ج) ينتج الكبريت إلكترونين والبوتاسيوم ينتج إلكترون واحد.

د) يتلقى الكبريت 6 إلكترونات ويتخلى البوتاسيوم عن إلكترون واحد.

هـ) يتلقى الكبريت إلكترونين بينما يعطي البوتاسيوم إلكترونًا واحدًا.

القرار

البديل E. نظرًا لأن الكبريت ينتمي إلى عائلة 6A أو 16 ، وفقًا لقاعدة الثمانيات ، فإنه يحتاج إلى الحصول على إلكترونين للحصول على 8 في غلاف التكافؤ الخاص به. من ناحية أخرى ، فإن البوتاسيوم ، الذي ينتمي إلى العائلة الأولى في الجدول الدوري (1 أ أو عائلة الهيدروجين) ، يحتوي في طبقة التكافؤ على تكوين غاز نبيل ، يجب أن يفقد إلكترونًا واحدًا. من خلال الجمع بين ذرتين من البوتاسيوم وذرة كبريت واحدة ، يمكننا إنشاء رابطة أيونية يكون فيها كلا العنصرين مستقرين كهربائيًا.

السؤال 2 - (UFF) لبن الأم غذاء غني بالمواد العضوية مثل البروتينات والدهون والسكريات والمواد المعدنية مثل فوسفات الكالسيوم. هذه المركبات العضوية لها السمة الرئيسية للروابط التساهمية في تكوين جزيئاتها ، بينما يحتوي المعدن أيضًا على رابطة أيونية. تحقق من البديل الذي يقدم بشكل صحيح مفاهيم الروابط التساهمية والأيونية ، على التوالي:

أ) يحدث الترابط التساهمي فقط في المركبات العضوية.

ب) يتم الربط التساهمي عن طريق نقل الإلكترون ، ويتم الربط الأيوني عن طريق مشاركة الإلكترونات مع السبينات المعاكسة.

ج) تتكون الرابطة التساهمية من خلال جذب الشحنات بين الذرات ، وتتكون الرابطة الأيونية عن طريق فصل الشحنة.

د) يتم الربط التساهمي عن طريق ضم الذرات في الجزيئات ، والرابط الأيوني ، عن طريق ضم الذرات في المجمعات الكيميائية.

هـ) يتم الربط التساهمي عن طريق مشاركة الإلكترونات ، ويتم الربط الأيوني عن طريق نقل الإلكترون.

القرار
البديل E.

لنلقِ نظرة على الآخرين:

• بديل عن: الروابط التساهمية غير الصحيحة تحدث أيضًا في المركبات غير العضوية مثل ثاني أكسيد الكربون₂.
• البديل ب: غير صحيح ، حيث تحدث الروابط التساهمية عن طريق المشاركة ، والروابط الأيونية عن طريق نقل الإلكترون.
• البديل ج: يحدث كل من الترابط التساهمي والرابط الأيوني من خلال الحاجة إلى فقدان أو اكتساب الإلكترونات ، وليس من خلال التجاذب الكهروستاتيكي بين النوى.
• البديل د: كلا الرابطين ، التساهمي والأيوني ، يحدثان من خلال اتحاد الذرات في الجزيء.

السؤال 3 - (PUC-MG) راجع الجدول الذي يوضح خصائص ثلاث مواد ، X ، Y و Z ، في ظل الظروف المحيطة.

مستوى	درجة حرارة الانصهار (c °)	التوصيل الكهربائي	الذوبان في الماء
x	146	لا أحد	قابل للذوبان
ذ	1600	عالي	لا يتحلل في الماء
ض	800	فقط ذاب أو ذاب في الماء	قابل للذوبان

بالنظر إلى هذه المعلومات ، من الصحيح أن نذكر أن المواد X و Y و Z هي على التوالي:

أ) أيوني ، معدني ، جزيئي.

ب) الجزيئية والأيونية والمعدنية.

ج) الجزيئية والمعدنية والأيونية.

د) أيوني ، جزيئي ، معدني.

القرار

البديل C.

المادة X جزيئية ، مثل الروابط الجزيئية ، وتسمى أيضًا التساهمات ، لها نقطة غليان منخفضة ، لأن الفرق في الكهربية بين الروابط ليس كذلك طويل جدا. لا تحتوي المركبات التساهمية بشكل عام على موصلية كهربائية ، وقابلية الذوبان متغيرة.

يمكننا التعرف على المادة Y على أنها معدنية ، حيث أن المعادن لها نقطة انصهار عالية ، وهي موصلات كهربائية ممتازة وغير قابلة للذوبان في الماء.

أخيرًا ، المادة Z هي أيونية ، حيث أن نقطة الانصهار عالية نسبيًا لهذه المادة ، والتي تنتج عن الترتيب البلوري للجزيء. عندما يتم إذابة مادة أيونية في الماء أو في حالة سائلة ، فإنها تحتوي على أيونات حرة ، مما يجعلها موصلة للإلكترونات وقابلة للذوبان في الماء.

بقلم ليزا برنارديس ماركيز
مدرس كيمياء