فيديو السؤال: مراجعة نوع البنية الذي يتشكل بالروابط الأيونية الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

أي نوع من أنواع البنية الآتية يتشكل عندما ترتبط الأنيونات والكاتيونات معًا؟ (أ) طبقات متعاقبة من الكاتيونات والأنيونات. (ب) مجموعات متفاعلة من الكاتيونات والأنيونات. (ج) شبيكة من الذرات المتعادلة. (د) شبيكة من الكاتيونات والأنيونات المتعاقبة. (هـ) مجموعات متفاعلة من الذرات المتعادلة.

دعونا نتذكر سريعًا تعريف الأنيونات والكاتيونات. الأنيونات هي أيونات سالبة الشحنة، مثل أيون الكلوريد. والكاتيونات هي أيونات موجبة الشحنة، مثل أيون الصوديوم. يمكن أن تكون الأنيونات والكاتيونات ذات شحنات سالبة متعددة أو ذات شحنات موجبة متعددة. لكن في هذا المثال، سنركز على الأيونات التي لها شحنة واحدة. فمقدار الشحنة لا يؤثر على النتيجة.

إذن، كيف تتفاعل هذه الأيونات بعضها مع بعض؟ تعتمد الأنيونات والكاتيونات على فكرة أن المتضادات تتجاذب والمتشابهات تتنافر. فإذا كان لدينا أربعة أيونات على هذا النحو، فإن الكاتيونات الموجبة الشحنة والأنيونات السالبة الشحنة ينجذب بعضها إلى البعض. والأنيونات تتنافر عن بعضها البعض، وكذلك الكاتيونات. إذن، السؤال هو: أي البنى بها قوة تجاذب أقوى؟

ستشكل الأنيونات والكاتيونات بصورة طبيعية أي بنية تقلل من تنافرها وتزيد من تجاذبها. ومن ثم، دعونا نلق نظرة على كل خيار ونرسم شكلًا يعبر عما سنراه.

هذه هي الطريقة التي قد تظهر بها طبقات متعاقبة من الكاتيونات والأنيونات. يكون هناك تنافر قوي داخل الطبقات، لكن التجاذب فيما بينها يكون قويًّا. ويوجد داخل المجموعات المتفاعلة من الكاتيونات والأنيونات، قوى تنافر قوية وبينها قوى تجاذب قوية. في حين أن أي شبيكة من الذرات المتعادلة ستكون غير أيونية. ومن ثم، لن يكون هناك تجاذب بين الموجب والسالب ولا تنافر بين الموجب والموجب أو السالب والسالب.

من جهة أخرى، ستحتوي أي شبيكة من الكاتيونات والأنيونات المتعاقبة على خليط من تفاعلات تجاذب قصيرة المدى وتفاعلات تنافر طويلة المدى. وأخيرًا، فإن المجموعات المتفاعلة من الذرات المتعادلة سيكون لديها تفاعل غير محدد بين مجموعة الذرات دون تفاعلات تجاذب بين الموجب والسالب داخل المجموعات ولا تفاعلات تنافر بين الموجب والموجب أو السالب والسالب.

يمكن استبعاد الخيارين (ج)، (هـ) تلقائيًّا لأن الأنيونات والكاتيونات لن تفقد الإلكترونات فجأة أو تكتسبها إلا إذا كانت غير مستقرة إلى حد كبير. في الخيار (أ) وهو طبقات متعاقبة من الكاتيونات والأنيونات ليس هناك ما يربط الطبقات معًا. فلا يوجد سوى تفاعلات تنافر. ومن ثم، لن تكون هذه البنية مستقرة. إذن، هذه ليست إجابة صحيحة.

من جهة أخرى، لن يكون بالمجموعات المتفاعلة من الكاتيونات والأنيونات ما يربط المجموعات معًا. وتتنافر الأيونات بعضها عن البعض، وستنفجر المادة. إذن، هذه أيضًا ليست الإجابة الصحيحة.

ماذا عن الخيار الذي يتضمن شبيكة من الكاتيونات والأنيونات المتعاقبة؟ في هذا الخيار، يكون كل أيون أمام أيون مضاد له في الشحنة، ولذلك سيكون هناك قوى تجاذب قوية. فكلما بعد الأيونان اللذان لهما شحنتان متشابهتان عن بعضهما البعض، ضعفت قوى التنافر كثيرًا بينهما. ومن ثم، في شبيكة من الكاتيونات والأنيونات المتعاقبة، يكون هناك بوجه عام تنافر ضعيف وتجاذب قوي.

إذن، من بين أنواع البنى المعطاة، فإن نوع البنية الذي يتشكل عندما ترتبط الأنيونات والكاتيونات معًا هي شبيكة من الكاتيونات والأنيونات المتعاقبة.