الرابطة التساهمية: الأنواع والأمثلة

مقدمة

الروابط التساهمية هي نوع أساسي من الروابط الكيميائية التي تلعب دورًا حاسمًا في تكوين الجزيئات. على عكس الروابط الأيونية التي تتضمن انتقال الإلكترونات، تتشكل الروابط التساهمية من خلال مشاركة الإلكترونات بين الذرات. ويسمح هذا التشارك للذرات بتحقيق توزيع إلكتروني مستقر، على غرار الغازات النبيلة. تُعد الروابط التساهمية ضرورية في تكوين مجموعة متنوعة من المواد الموجودة في الطبيعة، بدءًا من الجزيئات البسيطة مثل الماء وحتى المركبات العضوية المعقدة.

الرابطة التساهمية والقاعدة الثمانية

قاعدة الثمانيات

الرابطة التساهمية هي نوع من الروابط الكيميائية التي تتشكل عندما تتشارك ذرتان زوجًا أو أكثر من الإلكترونات لتحقيق الاستقرار. يسمح هذا التشارك لكل ذرة من الذرات المعنية بالحصول على توزيع إلكتروني مستقر، يشبه توزيع الغازات النبيلة.

وتنص قاعدة الثمانيات على أن الذرات تميل إلى تكوين الروابط بطريقة تجعلها تحتوي على ثمانية إلكترونات في الغلاف الخارجي (غلاف التكافؤ). ويعتبر هذا التوزيع مستقرًا لأنه يعكس ترتيب الإلكترونات في الغازات النبيلة.

كيف تتبع الروابط التساهمية قاعدة الثمانيات

• مشاركة الإلكترونات: تتشارك الذرات الإلكترونات لإكمال أغلفة التكافؤ الخاصة بها.
• مثال:
• H₂ (جزيء الهيدروجين): تتشارك كل ذرة هيدروجين إلكترونًا واحدًا، مما ينتج عنه إلكترونان، وهو ما يحقق قاعدة الدوبليت(مستقر للهيدروجين).
• O₂ (جزيء الأكسجين): تشترك كل ذرة أكسجين في إلكترونين، ما ينتج عنه 8 إلكترونات في الغلاف الخارجي.
• CH₄ (الميثان): يشترك الكربون في 4 إلكترونات مع 4 ذرات هيدروجين، لتكتمل بذلك ثماني ذرات.

أنواع الروابط التساهمية

يمكن تصنيف الروابط التساهمية بناءً على عدد أزواج الإلكترونات المشتركة بين الذرات. وتشمل الأنواع الأساسية الروابط التساهمية الأحادية والمزدوجة والثلاثية.

الروابط التساهمية الأحادية

تتضمن الرابطة التساهمية الأحادية مشاركة زوج واحد من الإلكترونات بين ذرتين. وهذا النوع من الروابط شائع في جزيئات مثل غاز الهيدروجين (H₂) والميثان (CH₄ ). الروابط الأحادية أضعف بشكل عام من الروابط المتعددة ولكنها ضرورية لاستقرار العديد من المركبات العضوية.

الروابط التساهمية المزدوجة

تتضمن الروابط التساهمية المزدوجة مشاركة زوجين من الإلكترونات بين الذرات. مثال على ذلك الرابطة بين ذرتي الأكسجين في جزيء الأكسجين (O₂). تكون الروابط المزدوجة أقوى وأقصر من الروابط الأحادية، مما يساهم في صلابة وتفاعلية الجزيئات.

الروابط التساهمية الثلاثية

تتكون الروابط التساهمية الثلاثية من ثلاثة أزواج مشتركة من الإلكترونات. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الرابطة في غاز النيتروجين (N₂). وتُعد الروابط الثلاثية أقوى وأقصر أنواع الروابط التساهمية، مما يجعلها بالغة الأهمية في الجزيئات التي تتطلب ثباتًا وقوة عالية.

بنية الروابط التساهمية

يمكن فهم بنية الروابط التساهمية من خلال فحص الشكل الهندسي للجزيئات التي تشكلها هذه الروابط. يتم تحديد ترتيب الذرات في الجزيء من خلال هندسة أزواج الإلكترونات، والتي تقلل من التنافر بين أزواج الإلكترونات.

يساعد فهم البنية على التنبؤ بالخصائص الفيزيائية والكيميائية للجزيئات، مثل القطبية والتفاعلية وطور المادة.

الأسئلة المتداولة

ما هي الرابطة التساهمية؟

الرابطة التساهمية هي رابطة كيميائية تشترك فيها ذرتان في زوج أو أكثر من أزواج الإلكترونات لتحقيق توزيع إلكتروني مستقر.

كيف تختلف الروابط التساهمية عن الروابط الأيونية؟

تتضمن الروابط التساهمية مشاركة الإلكترونات بين الذرات، بينما تتضمن الروابط الأيونية انتقال الإلكترونات من ذرة إلى أخرى، مما يؤدي إلى تكوين أيونات.

ما الذي يحدِّد نوع الرابطة التساهمية المتكوِّنة؟

يُحدَّد نوع الرابطة التساهمية - أحادية أو مزدوجة أو ثلاثية - بعدد أزواج الإلكترونات المشتركة بين الذرات.

هل يمكن كسر الروابط التساهمية؟

نعم، يمكن تكسير الروابط التساهمية من خلال التفاعلات الكيميائية التي توفر طاقة كافية للتغلب على قوة الرابطة، مما يؤدي إلى تكوين روابط جديدة.

ما أهمية بنية الروابط التساهمية؟

تحدد البنية شكل الجزيئات، وهو ما يؤثر على خواصها الفيزيائية والكيميائية، بما في ذلك التفاعلية والقطبية وطور المادة.