الروابط الكيميائية

ها تقرير جاهز عن الروابط الكيميائية
المقدمــة:-
هنــاك علاقــات تربــط بيــن العنــاصــر الكيميــائيــة ككل .. فكثيــر مــا نرى عنصــر الكلــور مجــالس لعنصــر الصــوديــوم، و الكثيــر مــن العنــاصــر الأخرى، فماذا يربطهم يــا ترى ؟ فــي هذا التقرير سوف نتعرف علــى الروابط الكيميائية و خصــائص كل رابطــة ..

العـــرض :-
الرابطة الكيميائية:
هى ظاهرة تواجد الذرات متماسكة معا في الجزيء أو البلورة. وجميع الروابط الكيميائية ترجع لتفاعل الإلكترونات الموجودة في الذرة. وهذه الإلكترونات جزء من المدار الذري للذرة (Atomic Orbital AO), ولكن في الرابطة, يقوموا بتكوين مدار جزيئي (Molecular Orbital MO). وتفاعلات هذه الإلكترونات النووية تنتج من القوى الأساسية للكهرومغناطيسية. وتكون الذرات رابطة لو أن مداراتها أصبحت أقل في الطاقة بعد تفاعلها مع بعضها البعض.
وهناك 5 أنواع مختلفة من الترابط الكيميائي تستخدم لتصنيف أنواع التفاعلات الذرية. وهذه التصنيفات يتم تعريفها بواسطة التوزيع الإلكتروني ومستويات الطاقة. وللروابط الفعلية خصائص يصعب تقريقها, ولذلك فيمكن أن تكون هناك رابطة تشتمل على نوعين من أنواع الترابط الآتية.
أنواع الترابط الكيميائي الخمسة هى:
• الرابطة الأيونية.
• الرابطة التساهمية.
• الرابطة التساهمية التناسقية.
• الرابطة الفلزية.
• الرابطة الهيدروجينية
ويقال للإلكترونات الموجودة في المدار الجزيئي لرابطة أنها "متمركز" على ذرة/ذرات معينة, أو "غير متمركزة" بين ذرتين أو أكثر. ونوع الرابطة بين ذرتين يعرف بتمركز الكثافة الإلكترونية أو عدم تمركزها بين ذرات المادة.
وعديد من المركبات ترتبط عن طريق الرابطة التساهمية. ويمكن توقع بناء هذه الجزيئات بإستخدام نظرية تكافؤ الرابطة, ونسبة الذرات المتضمنة يمكن تفهمها أبضا عن طريق بعض المفاهيم مثل رقم التأكسد. والمركبات الأخرى التى يكون بنائها أيوني, يمكن تفهم تركيبها عن طريق نظريات الفيزياء التقليدية. وعموما, فإن المركبات الأكثر تعقيدا مثل المعقدات الفلزية تحتاج كيمياء الكم لتفهمها.
وفى حالة الترابط الأيوني, تكون معظم الإلكترونات متمركزة حول ذرات معينة, ولا تنتقل الإلكترونات بين الذرات كثيرا. ويتم تعيين شحنة لكل ذرة حتى يمكن تعريف التوزيع الماردرات الجزيئية لها. وتتميز القوة بين الذرات (أو الأيونات) بكمية موحدة الخواص من الجهد الكهربي الساكن.
وبالعكس, ففى الترابط التساهمي, تكون الكثافة الإلكترونية بين الروابط غير راجعة لذرات معينة, ولكن تكون في حالة عدم تمركز في الماردرات الجزيئية بين الذرات. كما تساعد نظرية الإندماج الخطي للمدارارت الجزيئية المشهورة, على وصف بناء المدارات الجزيئية والطاقات بإستخدام المدارات الذرية للذرات الآتية منها. وبعكس الرابطة الأيونية النقية, فإن الرابطة التساهمية يمكن ان يكون له تباين خواص مباشر.
ويمكن للذرات أيضا أن تكون روابط وسيطة بين الرابطة التساهمية والأيونية. وهذا لأن هذه التعريفات مبنية على درجة عدم تمركز الإلكترونات. فيمكن للإلكترونات أن تكون غير متمركزة جزيئا بين الذرات, ولكن تقضي وقت أطول حول ذرة معين أكثر من ذرة أخرى. وهذا النوع من الترابط غالبا ما يسمي "تساهمي قطبي"
جميع هذه الروابط تكون قوى "بين" الجزيئات وتقوم بإمساك الذرات معا في الجزيء. ويوجد هناك قوى بيج جزيئية والتى تسبب تجاذب أو تنافر الجزيئات. وتتضمه هذه القوى التجاذب الأيوني, الرابطة الهيدروجينية, تجاذب ثنائي قطبي-ثناي قطبي, تجاذب ثنائي قطبي محثوث.
ويعتبر كتاب لينوس باولينج "طبيعة الرابطة الكيميائية" أفضل كتاب على الإطلاق تحدث عن موضوع الروابط الكيميائية.



الرابطة الأيونية:
هي الرابطة التي تنشأ بين ذرتين تختلفان في المقدرة على كسب أو فقد الإلكترونات وتكون بين أيوني هاتين الذرتين الموجب والآخر السالب الشحنة فتنشأ قوة جذب كهربائي بينهما، وتختلف نسبة الأيونات المفقودة والمكتسبة فمثلا تحتاج ذرة الأكسجين لأيونين من البوتاسيوم لأن المدار الأخير يحتاج لإلكترونين ليصل لحالة الاستقرار أي ثمانية إلكترونات.
K2O <----O2+

وتحدث الرابطة الأيونية عادةً بين الفلزات (ذات طاقة التأين المنخفضة والتي تميل لفقدان الإلكترونات ) واللافلزات (ذات الألفة الالكترونية المرتفعة والتي تميل لاكتساب الالكترونات ) .
مثال:- يرتبط أيون الصوديوم + Na بأيون الكلور - Cl في مركب كلوريد الصوديوم برابطة أيونية .
Na -------> Na+ + 1e Cl + 1e ---------> Cl- v ______ Na + Cl --------> Na+ + Cl- v

فعنصر الصوديوم يفقد الكترون واحد من مستوى تكافؤه ليصبح أيون موجب أحادي ذو توزيع الالكتروني مشابه للتوزيع الالكتروني للغاز الخامل الذي قبله وهو النيون .
Na / 1S2, 2S2, 2P6, 3S1 Na+ / 1S2, 2S2,2P6
وعنصر الكلور يكتسب الكترون واحد في مستوى تكافؤه ليصبح أيون سالب ذو تركيب الكتروني مشابه لتركيب الغاز الخامل الذي بعده وهو الارجون .
P6 3S2 3P5 Cl / 1S2, 2S2, _________ 2Cl- / 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6
والحقيقة أن هذا الكلام غير دقيق فلا يوجد جزيئات مستقلة في المركبات الأيونية بل توجد على شكل تجمع أيوني يعرف بالأشكال بلورية بحيث يكون كل أيون ذو شحنة معينة محاطاً بعدد من الأيونات ذو الشحنة المخالفة .
وللرابطة الأيونية طاقة تعرف باسم ( طاقة الرابطة الأيونية ) وهي طاقة وضع ناتجة ( سالبة ) تعتمد قيمتها على كمية الشحنة المتوفرة بالأيونين وعلى نصف قطر ( الحجم الذري ) كلِ منهما.
طاقة الرابطة الأيونية = - ي2 / ر
حيث : كمية الشحنة . ر : مجموع نصفي قطر الأيونين
ويتضح من العلاقة السابقة أنه كلما زادت كمية الشحنة كلما نقصت طاقة الرابطة الأيونية ( زيادة قيمة البسط تزيد من قيمة الكسر وبأن الكسر سالب الشحنة فإن الناتج يقل ) ويصبح المركب الأيوني أكثر استقراراً
أما بالنسبة لنصف القطر فيلاحظ من العلاقة أنه كلما كبر نصف القطر الذري لأحد الأيونين أو كليهما زادت طاقة الرابطة الأيونية ( زيادة قيمة المقام تقلل من قيمة الكسر وبما أن الكسر سالب فالقيمة تزداد ) ويصبح المركب أقل استقراراً.
وللتغلب على طاقة الرابطة الأيونية وكسرها ( فصل الأيونين المكونين للرابطة ) فإننا نحتاج إلى طاقة ( موجبة ) تعرف هذه الطاقة باسم طاقة الترتيب البلوري.
وتعرف طاقة الترتيب البلوري بأنها الطاقة التي نحتاجها لنحول مركباً بلورياً ( أيونياً ) في الحالة الصلبة إلى أيونات منفصلة في الحالة الغازية ) إذاً فطاقة الترتيب البلوري طاقة مساوية لطاقة الرابطة الأيونية ( كحد أدنى ) مع اختلاف الإشارة .
الخــاتمــة :-
بعــد ان قرأنــا هــذا البحــث و تعرفنــا علــى أهــم الروابــط الكيميــائيــة و خصــائص كــل منهــا .. استطعنــا التعــرف علــى الســر الذي يربــط العنــاصــر ببعضهــا .. و كيــف ان بعض العنــاصــر تطمــح للتعــرف علــى تلك الغــازات الراقيــة ( الغازات النبيلة ) ..
و الآن اتمنــى أن أشكــر علمــائنــا علــى كــل ما قدمــوه من جهــد و تعــب لمعرفــة أســرار العنــاصــر ، و نقل كــل المعلــومات التي حصلـوها لنا لنستفيد منها أخيــراً ..

والسموحة ع القصوور