بحث عن الرابطة التساهمية

تعرف الروابط الكيميائية بأنها القوى التي تقوم بجذب الذرات أو الأيونات أو الجزيئات إلى بعضها البعض، وكما أنّ لها نوعان أساسيان وهما الرابطة الأيونية التي تتضمن إنتقال إلكترون من ذرة إلى أخرى وبذلك فإحدى الذرتين ستكسب إلكترونًا وتنتج أيونًا سالبًا وبالنسبة للذرة الأُخرى ستفقد إلكترونًا وتنتج أيونًا موجبًا وهذا الاختلاف بين الشحنات هو السبب الأساسي لدفع الذرات لتترابط مع بعضها البعض، وأما النوع الثاني فهي الرابطة التساهمية. في هذا المقال نتناول مفهوم الرابطة التساهمية بالأمثلة وخواصها وأنواعها والفرق بينها وبين الرابطة الأيونية.

مفهوم الرابطة التساهمية

تُعرف الرابطة التساهمية في علم الكيمياء بأنها اتصال أو ترابط كيميائي بين ذرة وأخرى أو أيونين يتبادلان مع بعضهما الإلكترونات من خلال ذلك الترابط -تُسمَّى تلك الرابطة أيضًا باسم (الرابطة الجُزيئية.

يُشترط أن تكون الرابطة التساهمية بين ذرتين تمثلان عُنصرًا كيميائيًا غير معدني، متماثلتين أو متقاربتين في قيمة النبض الكهربي.

مثال: هناك رابطة تساهمية بين ذرة الأكسجين وذرتي الهيدروجين في جزيء الماء (H2O)، كل رابطة منهما تحتوي على إلكترونين، واحد من ذرة الهيدروجين والآخر من ذرة الأكسجين.

تتشارك هاتان الذرتان الإلكترونين معًا؛ فجزيء الهيدروجين (H2) يتكون من ذرتي هيدروجين ترتبطان سويًا بواسطة رابطة تساهمية، كل ذرة منهما تحتاج لإلكترونين لتحقيق الاستقرار في الغلاف الخارجي الإلكتروني. ينجذب هذان الإلكترونان للشحنة الموجبة لنواتي ذرتي الهيدروجين، ومن ثم ترتبط الذرتان معًا مُكونةً جزيء الهيدروجين.

كيف تنشا الرابطة التساهمية

تحدث الرابطة التساهمية غالبا بين الذرات التى لها سالبية كهربية متماثلة (عالية) حيث أنه تلزم طاقة كبيرة لتحريك إلكترون من الذرة. الرابطة التساهمية غالبا ما تحدث بين اللا فلزات حيث تكون الرابطة الأيونية أكثر شيوعا بين الذرات الفلزية والذرات اللا فلزية.

تميل الرابطة التساهمية لأن تكون أقوى من انواع الروابط الأخرى مثل الرابطة الأيونية. وبعكس الرابطة الأيونية حيث ترتبط الأيونات بقوى كهرساكنة غير موجهة فإن الرابطة التساهمية تكون عالية التوجيه. وكنتيجة الجزيئات المرتبطة تساهميا تميل لأن تتكون في أشكال مميزة قليلة نسبيا بزوايا محددة.

انواع الرابطة التساهمية

هناك نوعان من الروابط التساهمية؛ الروابط التساهمية غير القطبية أو النقية، والروابط التساهمية القطبية.

تحدث الروابط التساهمية غير القطبية عندما تتشارك الذرتان عددًا متساوٍ من الإلكترونات، وتقتصر هذه الخاصية فقط على الذرات المتشابهة تمامًا في النبض الكهربي، لكن هذا المصطلح امتد ليشمل تلك الذرات التي قد يصل فارق النبض الكهربي بينها إلى قيمة أقل من (0.4)، ولعل أبرز الأمثلة على ذلك النوع هو جزيء الهيدروجين (H2)، وجزيء النيتروجين (N2)، وجزيء غاز الميثان (CH4). كلما زاد فارق النبض الكهربي، اتجهت الإلكترونات المتشاركة في الرابطة تجاه نواة إحدى الذرتين أكثر من الأخرى، وإذا كان الفارق ينحصر بين (0.4 – 1.7)، فإن الرابطة تصبح قطبيةً، وإن زاد عن (1.7) تصبح أيونيةً.

خواص الرابطة التساهمية

فالمركبات التساهمية تتألف من جزيئات مستقلة ترتبط ببعضها بروابط مختلفة (فان درفال، هيدروجينية) متفاوتة في قوتها.

توجد المركبات التساهمية في جميع الحالات الثلاث حسب قوة هذه الروابط فهناك مركبات تساهمية في حالة غازية (روابط ضعيفة بين الجزيئات) ومركبات تساهمية في حالة سائلة وأيضاً يوجد مركبات تساهمية في حالة صلبة (روابط قوية بين الجزيئات) ونفس الشيء بالنسبة لدرجات الانصهار والغليان فالمركبات التساهمية تتفاوت في درجات غليانها وانصهارها حسب نوعية وقوة الروابط بين الجزيئات .

الفرق بين الرابطة التساهمية والرابطة الايونية

تعد الرابطة التساهمية أحد أشكال الترابط الكيميائي وتتميز بمساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين الذرات، مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك الجزيء الناتج.

تميل الذرات للمساهمة أو المشاركة بإلكتروناتها بالطريقة التي تجعل غلافها الإلكتروني ممتليء. وهذه الرابطة دائما أقوى من القوى بين الجزيئات مثل الرابطة الهيدروجينية.

تحدث الرابطة التساهمية غالبا بين الذرات التي لها سالبية كهربية متماثلة (عالية)، حيث أنه تلزم طاقة كبيرة لتحريك إلكترون من الذرة.

الرابطة التساهمية غالبا ما تحدث بين اللا فلزات، بينما تكون الرابطة الأيونية أكثر شيوعا بين الذرات الفلزية والذرات اللافلزية.

تميل الرابطة التساهمية لأن تكون أقوى من أنواع الروابط الأخرى، مثل الرابطة الأيونية. وبعكس الرابطة الأيونية، حيث ترتبط الأيونات بقوى كهرساكنة غير موجهة، فإن الرابطة التساهمية تكون عالية التوجيه. وكنتيجة، الجزيئات المرتبطة تساهميا تميل لأن تتكون في أشكال مميزة.