Covalent Bond: الخصائص والقطبية
تساهل بوند: خصائص وقطبية!
يمكن للذرات أن تتحد مع بعضها البعض من خلال مشاركة الإلكترونات في أصداف التقاويم الخاصة بها بحيث تصل الذرات المركبة إلى أقرب تكوينات غازية نبيلة. تساهم الإلكترونات المشتركة في استقرار الذرات. ويطلق على هذا النوع من الترابط اسم الارتباط التساهمي أو الرابطة التساهمية ، وتُسمى المركبات مركبات تساهمية.
على سبيل المثال ، عندما يقترب ذرتي الهيدروجين من بعضهما البعض ، تسهم كل ذرة في إلكترون واحد ويشارك كل من الإلكترتين في كلا الذرتين لتشكيل جزيء من الهيدروجين.
H + H → H: H or H - H
وبالمثل ، تتشارك ذرات الهيدروجين والكلور إلكترونًا واحدًا لكل منهما لتكوين HCI
H + CI → H: CI: or H - CI
قد تتشارك الذرات الرابطة أكثر من زوج واحد من الإلكترونات اعتمادًا على متطلبات إكمال الثمانية. على سبيل المثال ، في تكوين جزيء الأكسجين ، تحتوي كل ذرة أكسجين على ستة إلكترونات في التكافؤ ، وبالتالي ، فإنها تساهم بإلكترونين لكل منهما للمشاركة. وبالتالي يتم مشاركة زوجين من الإلكترونات وهناك رابطة مزدوجة بين ذرتي الأكسجين.
وبالمثل ، في تكوين جزيء النيتروجين ، يتم مشاركة ثلاثة أزواج من الإلكترونات ، وهناك رابطة ثلاثية بين ذرتي النيتروجين. ويسمى عدد الإلكترونات التي تسهم الذرة في المشاركة في رابطة تساهمية بالتساهمية. وهكذا ، فإن تساهمية الهيدروجين والكلور والأكسجين والنيتروجين هي 1 و 1 و 2 و 3 على التوالي.
بعض الخصائص الهامة للرابطة التساهمية:
1. طول السندات:
يتم تعريفه على أنه متوسط المسافة بين نواة ذرتين مترابطتين في جزيء ما. عند تكوين جزيء الهيدروجين عندما يقترب ذرتي الهيدروجين من بعضهما البعض ، يتم الوصول إلى مرحلة حيث توازن القوى الجذابة بين القوى الطاردة.
عند هذه النقطة ، تصبح الطاقة الكامنة للنظام أقل وترابطت الذرات معًا. تسمى المسافة بين نواة ذرتي الهيدروجين بطول bo7id لسند HH وتبين أنها 0.74 A °.
تجدر الإشارة إلى أن طول السند يتناقص مع تعدد الرابطة بين الذرتين. وبالتالي ، فإن السندات C = C أقصر من C = C ، والتي بدورها أقصر من سندات CC.
2. بوند زاوية:
يمكن تعريف زاوية الرابطة بأنها الزاوية الداخلية بين المدارات التي تحتوي على أزواج الإلكترون في قشرة التقسيم للذرة المركزية في جزيء تساهمي. على سبيل المثال ، تكون زوايا الرابطة في جزيئات H 2 O و NH 3 و CH4 هي 104.5 ° و 107 ° و 109.5 ° على التوالي.
تعطي زوايا الرابطة فكرة عن توزيع المدارات في فضاء ثلاثي الأبعاد حول الذرة المركزية في الجزيء وبذلك تعطي فكرة عن شكل الجزيء.
3. قوة السندات أو طاقة السندات:
الطاقة مطلوبة بثبات لكسر رابطة كيميائية. على سبيل المثال ، عند كسر مول واحد من غاز الهيدروجين في الذرات ، يلزم توفير طاقة قدرها 458 كيلو جول. يقال إن قوة الربط في هذه الحالة هي 458 كيلوجول لكل مول ، أي حسب عدد السندات في Avogadro.
يتم تعريف قوة الرابطة أو طاقة الرابطة من نوع معين من السندات بأنها الطاقة اللازمة لكسر مول واحد من السندات (أي عدد السندات Avogadro) من هذا النوع في مادة في حالة الغازية.
تشير قوة السند إلى استقرار السندات. وبالتالي ، يكون الرابط N = N أكثر ثباتًا من O = O bond. وبالتالي ، فإن جزيء النيتروجين أكثر استقرارًا من جزيء الأكسجين. وبالتالي ، فإن النيتروجين أقل تفاعلاً بكثير من الأكسجين. قوة رابطة FF أقل من رابطة CI - CI. وبالتالي ، فإن الفلور أكثر تفاعلاً من الكلور.
قطبية في سندات تساهمية:
يقال إن الرابطة التساهمية التي تكونت بين ذرتين متطابقتين أو متشابهتين هي رابطة تساهمية غير قطبية ولكن إذا تم تشكيلها بين ذرتين مختلفتين ، يقال إنها رابطة تساهمية قطبية. في الحالة الأولى ، ينجذب زوج الإلكترون المشترك بالتساوي من كلا الذرتين ويقع في منتصف الطريق بالضبط بينهما ، كما هو الحال في جزيء الهيدروجين ، H: H. ويقال إن الجزيء المتكون هو جزيء غير قطبي. الأمثلة هي H 2 ، F 2 ، Cl 2 .
في حالة الرابطة التساهمية التي تكونت بين ذرتين مختلفتين ، تمتلك إحدى الذرات عمومًا ميلًا أكبر لجذب الإلكترونات نحو نفسها. وبالتالي ، يتم سحب زوج الإلكترون أقرب إلى تلك الذرة ، كما هو الحال في جزيء فلوريد الهيدروجين (H: F ؟؟؟؟) الذي يبقى فيه زوج الإلكترون المشترك بين الهيدروجين والفلور أقرب إلى ذرة الفلور.
يؤدي التوزيع غير المتماثل للإلكترونات إلى فصل الشحن ، أي تطوير شحنة سالبة جزئية بالقرب من نهاية الفلور وشحنة موجبة جزئية بالقرب من نهاية الهيدروجين. يتم تمثيل هذا في جزيئات HF و HCI على النحو التالي:
ويقال إن الجزيئات التي تكونت هي جزيئات قطبية. لذلك فإن الرابطة التساهمية القطبية لها طابع أيوني جزئي.
