يصف الترابط الكيميائي مجموعة متنوعة من التفاعلات التي تربط الذرات ببعضها البعض في المركبات الكيميائية، تتكون المركبات الكيميائية من انضمام ذرتين أو أكثر، يحدث المركب المستقر عندما يكون للطاقة الكلية للمجموعة طاقة أقل من الذرات المنفصلة، وفي هذا المقال سنوضح ما هو الجزيء الاقوى والأقصر رابطة
ما هو الجزيء الاقوى والأقصر رابطة
ما هو الترابط الكيميائي
- الترابط الكيميائي، هو مجموعة من التفاعلات التي تمثل ارتباط الذرات في الجزيئات، الأيونات، عندما تقترب الذرات من بعضها البعض، تتفاعل نواتها وإلكتروناتها، وتميل إلى توزيع نفسها في الفضاء بطريقة تجعل الطاقة الإجمالية أقل مما ستكون عليه في أي ترتيب بديل.
- إذا كانت الطاقة الإجمالية لمجموعة من الذرات أقل من مجموع طاقات ذرات المكون، فإنها تترابط معًا ويكون خفض الطاقة هو طاقة الترابط.الروابط الكيميائية هي القوى التي تربط الذرات ببعضها البعض لتكوين مركبات أو جزيئات، تشمل الروابط الكيميائية الروابط التساهمية، والتساهمية القطبية، والروابط الأيونية.
- تشترك الذرات التي تحتوي على كهروميكانيكية متشابهة نسبيًا في الإلكترونات فيما بينها وتتصل بواسطة روابط تساهمية.
- تنقل الذرات ذات الاختلافات الكبيرة في الكهربية الإلكترونات إلى أيونات، ثم تنجذب الأيونات إلى بعضها البعض، يُعرف هذا الانجذاب بالرابطة الأيونية.
ما هو الجزيء الاقوى والأقصر رابطة
- تُعرف الروابط الثلاثية بين الذرات المتشابهة هي أقصر من الروابط المزدوجة، ولأن هناك حاجة إلى المزيد من الطاقة لكسر الروابط الثلاثة تمامًا بدلاً من كسر اثنين، فإن الرابطة الثلاثية أقوى أيضًا من الرابطة المزدوجة.
- وبالمثل، فإن الروابط المزدوجة بين الذرات المتشابهة أقوى وأقصر من الروابط المفردة، تظهر الروابط من نفس الترتيب بين الذرات المختلفة نطاقًا واسعًا من طاقات الرابطة.
- بهذه الطريقة، الروابط الثلاثية هي الأقصر، ثم تأتي الروابط المزدوجة، أخيرًا، السندات المفردة هي الأطول بين الثلاثة.
- تميل الروابط المتعددة بين الكربون، أو الأكسجين، أو النيتروجين، إلى أن تكون قوية بشكل غير عادي.
- ترتيب الرابطة هو عدد الروابط الكيميائية بين زوج من الذرات ويشير إلى استقرار الرابطة، على سبيل المثال، في النيتروجين ثنائي الذرة، N≡N، يكون ترتيب الرابطة ثلاثي، ولذلك فإن النيتروجين يعد الجزيء الاقوي والأقصر رابطة.
اقرأ أيضا: ماذا تسمى الطاقة التي يحتفظ بها الجسم
ما هو النيتروجين
- النيتروجين (N)، عنصر غير فلزي في المجموعة 15 من الجدول الدوري، وهو عديم اللون والرائحة والطعم، وهو العنصر الأكثر وفرة في الأرض.
- النيتروجين ضروري للحياة على الأرض، إنه أحد مكونات جميع البروتينات، ويمكن العثور عليه في جميع الأنظمة الحية، إذ توجد مركبات النيتروجين في المواد العضوية والأغذية والأسمدة والمتفجرات والسموم.
- النيتروجين هو خامس أكثر العناصر وفرة في الكون، يشكل غاز النيتروجين 78 في المائة من هواء الأرض، وفقًا لمختبر لوس ألاموس الوطني، من ناحية أخرى، يتكون الغلاف الجوي للمريخ من 2.6 في المائة فقط من النيتروجين.
تاريخ غاز النيتروجين
- اكتشف الكيميائي والطبيب دانيال رذرفورد النيتروجين في عام 1772، عندما أزال الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من الهواء، مما يدل على أن الغاز المتبقي لن يدعم الكائنات الحية أو الاحتراق، وفقًا لمختبر لوس ألاموس الوطني.
- كان علماء آخرون، بمن فيهم كارل فيلهلم شيل وجوزيف بريستلي، يعملون على نفس المشكلة، وأطلقوا على النيتروجين هواء “محترق”، أو هواء بدون أكسجين.
- في عام 1786، أطلق أنطوان لوران دي لافوازييه على النيتروجين اسم “أزوت”، وهو ما يعني “هامدة”، استند هذا إلى ملاحظة أن الجزء من الهواء لا يمكنه دعم الحياة بمفرده.
- من أهم مركبات النيتروجين الأمونيا (NH 3 )، والتي يمكن إنتاجها فيما يسمى بعملية هابر بوش، حيث يتفاعل النيتروجين مع الهيدروجين.
- يمكن تحويل غاز الأمونيا عديم اللون ذو الرائحة النفاذة بسهولة إلى سماد نيتروجين، في الواقع، يتم استخدام حوالي 80 في المائة من الأمونيا التي يتم إنتاجها كسماد، كما أنه يستخدم كغاز مبرد.
اقرأ أيضا: ما هو التأثير الشبحي عن بعد
أنواع الروابط الكيميائية
- الرابطة التساهمية: تفاعل بين ذرتين، والذي يتضمن مشاركة إلكترون واحد أو أكثر لمساعدة كل ذرة على تلبية قاعدة الثمانيات، يتكون هذا التفاعل عادة بين اثنين من غير المعادن.
تشكل الذرات ذات القدرة الكهربية المتساوية أو المتشابهة روابط تساهمية، حيث يتم مشاركة كثافة إلكترون التكافؤ بين الذرتين، تتواجد كثافة الإلكترون بين الذرات وتنجذب إلى النواتين، يتشكل هذا النوع من السندات في أغلب الأحيان بين نوعين من اللافلزات.
عندما يكون هناك فرق أكبر في الكهربية مقارنة بالذرات المترابطة تساهميًا، فإن زوج الذرات عادة ما يشكل رابطة تساهمية قطبية.
لا تزال الإلكترونات مشتركة بين الذرات، لكن الإلكترونات لا تنجذب بالتساوي إلى كلا العنصرين، نتيجة لذلك، تميل الإلكترونات إلى أن توجد بالقرب من ذرة معينة في معظم الأوقات، مرة أخرى، تميل الروابط التساهمية القطبية إلى الحدوث بين اللافلزات. - الرابطة الأيونية: بالنسبة للذرات ذات الاختلافات الكهربية الأكبر (مثل ارتباط المعادن مع اللافلزات)، يُطلق على تفاعل الترابط اسم أيوني، ويتم تمثيل إلكترونات التكافؤ عادةً على أنها تنتقل من ذرة المعدن إلى اللافلزية.
بمجرد نقل الإلكترونات إلى غير المعدني، يعتبر كل من المعدن وغير المعدني أيونات، تجذب الأيونات المشحونة معاكسة بعضها البعض لتكوين مركب أيوني. - هناك أنواع أخرى من الروابط مثل الروابط المعدنية و الرابطة الهيدروجينية، يمكن وصف قوى الجذب بين الجزيئات في سائل ما على أنها روابط فان دير فالس.
الروابط والاستقرار والمركبات
- التفاعلات التساهمية اتجاهية وتعتمد على التداخل المداري، بينما التفاعلات الأيونية ليس لها اتجاه معين، يسمح كل من هذه التفاعلات للذرات المعنية باكتساب ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ، مما يفي بقاعدة الثمانيات ويجعل الذرات أكثر استقرارًا.
- تساعد هذه الخصائص الذرية في وصف الخصائص العيانية للمركبات، على سبيل المثال، غالبًا ما تكون المركبات التساهمية الأصغر التي يتم تجميعها معًا بواسطة روابط أضعف ناعمة ومرنة.
- من ناحية أخرى، يمكن أن تكون التفاعلات التساهمية طويلة المدى قوية جدًا، مما يجعل مركباتها شديدة التحمل، على الرغم من أن المركبات الأيونية تتكون من تفاعلات رابطة قوية، إلا أنها تميل إلى تكوين شبكات بلورية هشة.
