فيديو السؤال: فهم الخواص الكيميائية التي تحدد قطبية رابطة بين عنصرين الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي من الآتي يحدد قطبية رابطة بين عنصرين؟ أ: الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين. ب: الفرق في طاقة التأين الأولى بين العنصرين. ج: عدد إلكترونات التكافؤ في العنصرين. د: الحجم الذري للعنصرين. هـ: نوع الرابطة بين العنصرين.

دعونا نبدأ بالتحقق من جميع الخيارات الممكنة، ولنبدأ بالخيار (هـ)، وهو نوع الرابطة بين العنصرين. تعرف الرابطة الكيميائية بأنها القوى التي تربط الذرات معًا لتكوين مركبات أو جزيئات. يحدث أحد أنواع الروابط، وهو الرابطة التساهمية النقية، عندما يكون الإلكترونان اللذان يكونان رابطة كيميائية بين ذرتين متشاركتين بالتساوي. هناك أيضًا الروابط التساهمية القطبية؛ حيث تميل إحدى الذرتين، وهي في هذا المثال الذرة الموجودة على اليمين، إلى جذب زوج الإلكترونات في الرابطة بقوة أكبر. ونمثل ذلك عن طريق رسم الإلكترونين المتشاركين بحيث يكونان أقرب إلى تلك الذرة. في الروابط التساهمية القطبية، تتم مشاركة الإلكترونات بأسلوب غير متساو.

وأخيرًا: لدينا الروابط الأيونية. في هذا النوع من الروابط، تجذب إحدى الذرتين، وهي في هذه الحالة الذرة الموجودة على اليسار، الإلكترونين بقوة بحيث تصبح سالبة الشحنة، وتصبح الذرة الأخرى موجبة الشحنة. ستلاحظ أيضًا أن زوج الإلكترونات الموجود في الرابطة الأيونية، لا تتم مشاركته على الإطلاق. ويستقر فقط عند الذرة التي لها شحنة سالبة.

من المهم أن نفهم أن الأنواع المختلفة من الروابط تتحدد طبقًا لمدى مشاركة الإلكترونات. وإذا كان نوع الرابطة يتحدد بمدى مشاركة الإلكترونات، فهذا يعني أنه لا يمكن لنوع الرابطة أن يحدد قطبية الرابطة. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيار (هـ).

بعد ذلك، لنلق نظرة على الخيار (د)، وهو الحجم الذري للعنصرين. نظرًا إلى أن الكثافة الإلكترونية لذرة واحدة تنتشر عبر الفراغ، فإنه عادة ما يستخدم العلماء نصف القطر الذري للتعبير عن الحجم الذري. ولقياس نصف القطر الذري، نفترض أن طول الرابطة بين ذرتين يكافئ ضعف قيمة نصف القطر الذري. أو بعبارة أبسط: إذا كانت المسافة بين ذرتين مرتبطتين برابطة تساهمية تساوي 0.74 أنجستروم، فإننا نفترض أن قيمة نصف القطر الذري تساوي نصف هذه المسافة، أي 0.37 أنجستروم للهيدروجين الثنائي الذرة. وعلى الرغم من أن الحجم الذري يمثل خاصية مهمة لأي عنصر، فإنه لا يحدد قطبية الرابطة بين عنصرين. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيار (د).

بعد ذلك، لنلق نظرة على الخيار (ج)، وهو عدد إلكترونات التكافؤ في العنصرين. تعرف إلكترونات التكافؤ بأنها الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي للذرة. في النموذج المبسط الموضح، يوجد إلكترون تكافؤ واحد في الغلاف الخارجي، وجميع الإلكترونات الأخرى الموجودة في الأغلفة الأقرب إلى النواة ليست إلكترونات تكافؤ. وعندما تتكون رابطة بين ذرتين، وهي في هذه الحالة رابطة تساهمية، تتم مشاركة إلكترونات التكافؤ من الذرتين. وعلى الرغم من أن إلكترونات التكافؤ تشارك في تكوين الرابطة بين الذرتين، فإنها لا تحدد قطبية الرابطة. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيار (ج).

بعد ذلك، سنتناول الخيار (ب)، وهو الفرق في طاقة التأين الأولى بين العنصرين. طاقة التأين الأولى هي كمية الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون الأقل ارتباطًا من ذرة غازية معزولة. تقاس طاقات التأين بتسليط طاقة في صورة فوتونات عادة على ذرات في الحالة الغازية. وبمجرد تسليط الكمية الصحيحة من الطاقة، سيخرج الإلكترون الأقل ارتباطًا من مداره. وعلى الرغم من أن طاقة التأين الأولى هي خاصية مهمة أخرى بالنسبة إلى أي ذرة أو عنصر، فإنها لا تحدد قطبية الرابطة. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيار (ب). وهكذا، يتبقى لنا الخيار (أ)، وهو الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين.

السالبية الكهربية هي ميل الذرة إلى جذب زوج إلكترونات الترابط في الرابطة الكيميائية. يستخدم مقياس باولنج للسالبية الكهربية لقياس السالبية الكهربية النسبية للأنواع المختلفة من الذرات. وهو مقياس غير قائم على استخدام وحدات القياس، مرقم من صفر إلى أربعة؛ حيث أربعة هي أعلى قيمة للسالبية الكهربية. نسمي الأنواع المختلفة من الروابط بناء على الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المترابطتين. على سبيل المثال، إذا كان الفرق بين قيمتي السالبية الكهربية لذرتين مترابطتين أقل من أو يساوي 0.4، فإننا نصنف الرابطة بأنها رابطة تساهمية نقية. إذا كان الفرق يقع بين 0.4 و1.8، فإننا نصنف الرابطة بأنها رابطة تساهمية قطبية. وأخيرًا، إذا كان الفرق في السالبية الكهربية أكبر من أو يساوي 1.8، فإننا نصنف الرابطة بأنها رابطة أيونية.

يمثل كل نوع من أنواع هذه الروابط الكيميائية فرقًا في تشارك الإلكترونات التي تكون الرابطة. ويعتمد توزيع الإلكترونات، أو القطبية، على الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين. وفي ضوء هذا الفهم، يمكننا القول بكل ثقة إن الخيار (أ)؛ أي الفرق في السالبية الكهربية بين العنصرين، هو الإجابة الصحيحة.