فيديو السؤال: فهم كيفية تعريف الكيميائيين الروابط التساهمية غير القطبية بالكامل الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي من الآتي يمثل نوع الرابطة التي تتكون عندما تتم مشاركة إلكترونين بالتساوي في رابطة كيميائية؟ (أ) الرابطة التساهمية النقية، (ب) الرابطة التساهمية القطبية، (ج) الرابطة الأيونية، (د) الرابطة الهيدروجينية.

دعونا نبدأ بالتفكير في الرابطة الكيميائية التي تتكون بين ذرتين تتشاركان إلكترونين. تتكون الروابط التساهمية عندما تشارك إحدى الذرتين إلكترونات تكافؤها، أو الإلكترونات الموجودة في غلافها الخارجي، ما يؤدي إلى ربط الذرتين معًا. من المهم فهم أن الطرق التي تتشارك بها ذرتان الإلكترونات ليست ثابتة دائمًا؛ إذ تعتمد طريقة مشاركة هذه الإلكترونات على السالبية الكهربية لكل ذرة. وتقيس السالبية الكهربية ميل ذرة ما إلى جذب زوج إلكترونات الترابط في الرابطة الكيميائية.

عند النظر إلى الجدول الدوري، نلاحظ أنه يمكننا استخدام مقياس باولنج للسالبية الكهربية لقياس السالبية الكهربية للذرات بأنواعها. وهو مقياس غير قائم على استخدام وحدات القياس، وإنما هو مقياس مرقم من صفر إلى أربعة، وأربعة هي القيمة الأعلى. وذرة الفلور لها أعلى قيمة سالبية كهربية في الجدول الدوري، وهي 3.98. وعندما نبتعد عن الفلور، فإن قيم السالبية الكهربية تقل كلما تحركنا لأسفل أو تحركنا إلى اليسار في الجدول الدوري. فعلى سبيل المثال، قيمة السالبية الكهربية للكلور، الذي يوجد أسفل الفلور مباشرة، هي 3.16. وقيمة السالبية الكهربية للهيدروجين، الذي يقع أعلى يسار الجدول، هي 2.20. وقيمة السالبية الكهربية للفرانسيوم، الموجود في أسفل اليسار، هي 0.70.

بعد ذلك، دعونا نلق نظرة على تأثير السالبية الكهربية على روابط الجزيئات. بوجه عام، إذا كانت الذرة الموجودة على الجانب الأيسر أكثر سالبية كهربية من الذرة الموجودة على الجانب الأيمن، فستميل إلى جذب الإلكترونين الموجودين في الرابطة بقوة أكبر. لذا، يظهر الإلكترونان أقرب إلى هذه الذرة. لكن إذا كانت الذرة الموجودة على الجانب الأيمن أكثر سالبية كهربية، فستميل إلى جذب الإلكترونين بقوة أكبر، وسنرسم الإلكترونين مرة أخرى أقرب إلى الذرة الأكثر سالبية كهربية.

وإذا كان للذرتين نفس قيمة السالبية الكهربية تقريبًا، تتم مشاركة الإلكترونين بالتساوي. قد يكون من المفيد تمثيل الطريقة، التي تتشارك بها الذرات المترابطة الإلكترونين، على طيف. عند أحد طرفي الطيف، يكون الفرق في السالبية الكهربية كبيرًا للغاية، فلا تتم مشاركة الإلكترونين على الإطلاق. هنا يكون الفرق بين القيمتين على مقياس باولنج للسالبية الكهربية أكبر من أو يساوي 1.8. يمكنك أن ترى في الشكل الموضح أن الإلكترونين موجودان فقط عند الذرة السالبة الشحنة الموجودة على الجانب الأيمن. ويؤدي هذا الفرق الكبير في السالبية الكهربية إلى أن تصبح الذرة الموجودة على الجانب الأيسر، أي الذرة الأقل في السالبية الكهربية، أيونًا شحنته موجبة. ويطلق على هذا النوع من الروابط اسم «الرابطة الأيونية».

أحد الأمثلة الشائعة على المركب الأيوني هو كلوريد الصوديوم أو ملح الطعام. يمكنك ملاحظة أن قيمة السالبية الكهربية للكلور هي 3.16، وقيمة السالبية الكهربية للصوديوم هي 0.93. والفرق في السالبية الكهربية بين هاتين الذرتين هو 2.23. ونظرًا لكون 2.23 أكبر من 1.8، فإننا نعرف أن كلوريد الصوديوم مركب ذو رابطة أيونية.

وإذا لم تتم مشاركة الإلكترونين بالتساوي، لكن الفرق بين قيمتي السالبية الكهربية للذرتين يتراوح بين 0.4 و1.8، فإننا نسمي هذه الرابطة رابطة تساهمية قطبية. في المثال الموضح، نجد أن الذرة الموجودة على الجانب الأيمن أكثر سالبية كهربية، والذرة الموجودة على الجانب الأيسر أقل سالبية كهربية. ومن ثم، يمثل الإلكترونان باعتبارهما أقرب إلى الذرة الأكثر سالبية كهربية.

أحد أمثلة الرابطة التساهمية القطبية هو جزيء ‪HCl‬‏؛ حيث قيمة السالبية الكهربية للكلور تساوي 3.16، وقيمة السالبية الكهربية للهيدروجين تساوي 2.20. ويبلغ الفرق في السالبية الكهربية بينهما 0.96، وتقع هذه القيمة بين 0.4 و1.8، وهو ما يجعل من هذه الرابطة رابطة تساهمية قطبية.

والآن، عند أقصى الطرف الآخر من الطيف، يكون الفرق بين قيمتي السالبية الكهربية بين الذرتين أقل من أو يساوي 0.4. وفي هذه الحالة، يتوزع الإلكترونان المتشاركان بالتساوي بين الذرتين. ونسميها رابطة تساهمية نقية. ويوجد مثال على الرابطة التساهمية النقية في جزيء الهيدروجين أو ‪H2‬‏. هنا، تبلغ قيمة السالبية الكهربية لكلتا الذرتين 2.20، أي إن الفرق بينهما صفر.

والآن، لابد أننا قد اكتسبنا معلومات كافية للرجوع للسؤال مجددًا. أي من الآتي يمثل نوع الرابطة التي تتكون عندما تتم مشاركة إلكترونين بالتساوي في رابطة كيميائية؟ نحن نعلم أن الخيار (ج) لا يمكن أن يكون الإجابة الصحيحة؛ لأنه في الرابطة الأيونية، لا تتم مشاركة الإلكترونين. ونعلم أن الإجابة الصحيحة لا يمكن أن تكون الخيار (ب)؛ لأنه في الرابطة التساهمية القطبية، لا تتم مشاركة الإلكترونين بالتساوي.

والإجابة الصحيحة أيضًا لا يمكن أن تكون الخيار (د) وهو الرابطة الهيدروجينية. فالروابط الهيدروجينية هي تداخلات ثنائية القطب توجد بين ذرات الهيدروجين المترابطة تساهميًّا وأزواج الإلكترونات الحرة في الذرات ذات السالبية الكهربية العالية. ومن ثم، فإن الرابطة الهيدروجينية هي قوة بين جزيئية، وليست رابطة كيميائية. وبهذا، نكون توصلنا إلى الخيار الصحيح، وهو (أ) الرابطة التساهمية النقية.