أنواع الروابط التساهمية

ما هي الرابطة التساهمية؟

تعتبر الرابطة التساهمية إحدى أنواع الروابط الكيميائية، وتتميز بأنها من أقوى الروابط التي تربط بين الذرات، وهي التي تربط بين ذرتين أو أكثر وذلك عن طريق المشاركة بزوج أو أكثر من الإلكترونات للوصول إلى حالة التوازن والاستقرار الكيميائي، كما أن ذلك الترابط ينشأ عن طريق الجذب الإلكتروستاتيكي، وتتشكل الرابطة التساهمية عندما تكون الطاقة الإجمالية للذرات المترابطة أقل من الطاقة الموجودة في الذرات المتفرقة.^[١]

تميل الذرات إلى المساهمة أو المشاركة بأزواج الإلكترونات لتحقق بما يسمى قاعدة الثمانية (بالإنجليزية: octet rule)، وهي قاعدة كيميائية تنص على أن الذرات تميل للارتباط حتى يكون عدد الإلكترونات في مجالها الخارجي يساوي ثمانية إلكترونات، أي تكون الجزيئات أكثر استقراراً، لأن جميع المدارات ستكون ممتلئة.^[٢]

أنواع الروابط التساهمية من حث العدد

إن عدد أزواج الإلكترونات المشتركة بين ذرتين يحدد نوع الرابطة التساهمية المتكونة بينهما، وتوضح النقاط الآتية أنواع تلك الروابط التساهمية:^[٣]

الرابطة الأحادية (Single Bond)

وهي الرابطة التي تشارك فيها كل ذرة بزوج واحد فقط من إلكترونات المدار الخارجي للذرة (إلكترونات التكافؤ)، ومن الأمثلة على هذه الرابطة؛ الرابطة الأحادية بين ذرات الهيدروجين (H2) ويمكن تمثيلها بالصورة (H–H)، ويعتبر هذا النوع من الروابط أضعف من الروابط الثنائية والروابط الثلاثية، وله كثافة أصغر أيضاً، إلا أنه الأكثر استقراراً.

الرابطة الثنائية (Double Bond)

وهي الرابطة التي تشارك فيها كل ذرة بزوجين من إلكترونات التكافؤ أي أربعة إلكترونات، ومن الأمثلة على هذه الرابطة؛ الرابطة الثنائية بين ذرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) ويمكن تمثيلها بالصورة (O=C=O)، ويعتبر هذا النوع من الروابط أقوى من الرابطة الأحادية، ولكنه أقل استقراراً.

الرابطة الثلاثية (Triple Bond)

وهي الرابطة التي تشارك فيها كل ذرة بثلاثة أزواج من إلكترونات التكافؤ أي ستة إلكترونات، ومن الأمثلة على هذه الرابطة؛ الرابطة الثلاثية بين ذرات غاز النيتروجين (N2) ويمكن تمثيلها بالصورة (N≡N)، حيث يعتبر هذا النوع من الروابط الأضعف من بين الأنواع العامة الثلاثة للروابط التساهمية.

أنواع الروابط التساهمية من حيث قطبية الرابطة

تنقسم الروابط التساهمية من حيث القطبية إلى قسمين:^[٣]

• روابط تساهمية قطبية؛ تنشأ هذه الرابطة عندما لا تكون الإلكترونات المشتركة بين الذرات مشاركة بالتساوي، أي أنه يكون لكل ذرة كهروسالبية مختلفة عن الذرة الأخرى، وبالتالي يكون للذرات ذات الطاقة الكهروسالبية الأعلى قوة جذب أقوى للإلكترونات، وبالتالي ستكون الإلكترونات المشتركة أقرب إلى الذرة ذات القدرة الكهربية الأعلى، مما يجعلها مشتركة بشكل غير متساوٍ، ومن الأمثلة عليها: الماء (H₂O)، والأوزون (O3)، والكبريتيد (S2−).
• روابط تساهمية غير قطبية: تنشأ هذه الرابطة عندما تشارك الذرات إلكتروناتها بشكل متساو، أي أنه يكون لكل الذرات نفس المقدار من الطاقة الكهروسالبية لأنها من نفس النوع من العناصر، وبالتالي فإن الكهروسالبية ستلغي بعضها، مما يجعل الذرات مشتركة بالتساوي، وتحدث هذه الرابطة عادة في جزيئات الغاز، ومن الأمثلة عليها؛ ذرة غاز الهيدروجين (H₂)، وذرات غاز النيتروجين ( N₂).

أنواع الروابط الكيميائية القوية

تتشكل الروابط الكيميائية القوية من خلال انتقال الإلكترونات أو التجاذب الكهروستاتيكي بين الذرات لتصل في النهاية إلى ما يسمى بحالة الاستقرار للذرة، وهي الحالة التي لا تحتاج الذرات فيها إلى التفاعل لأن لديها توازناً داخلياً، وتشكل الذرات فيما بينها أنواعاً مختلفة من الروابط ومنها الرابطة التساهمية التي تم ذكرها سابقاً، أما الأنواع الأخرى فهي كما في النقاط الآتية:^[٤]

• الرابطة الأيونية: تحدث هذه الرابطة عندما تتخلى ذرة عن أحد إلكتروناتها لذرة أخرى من أجل تحقيق الاستقرار الإلكتروني لكلتيهما، وخلال هذا النوع من التفاعل تتغير خصائص الذرات على عكس الروابط التساهمية، حيث تتضمن الروابط الأيونية عموماً معدنًا وذرة غير فلزية، ومن أشهر الأمثلة على هذه الرابطة هو كلوريد الصوديوم والمعروف بملح الطعام.
• الرابطة المعدنية: تعتبر الرابطة المعدنية النوع الرئيسي من الروابط الكيميائية التي تتكون بين ذرات المعادن، حيث يشترك هذا النوع من الروابط في الخصائص مع كل من الروابط الأيونية والتساهمية، فمن الناحية الكيميائية تعتبر المعادن مانحاً للإلكترون، فهي بحاجة إلى التخلي عن الإلكترونات لتكون مستقرة (مبدأ الرابطة الأيونية)، ولكن نظراً لأنها محاطة بذرات معدنية أخرى لا ترغب بقبول تلك الشحنة الكهربائية، لذلك تتجمع الإلكترونات معاً ليحصل الجميع عليها لبعض الوقت وبالتالي تتشكل الرابطة التساهمية، وللروابط المعدنية طاقة أقل مقارنة بالأنواع التي ذكرت سابقاً، وبالتالي تعتبر الأكثر استقراراً.

المراجع

1. ↑ "covalent bond", britannica, Retrieved 6/1/2022. Edited.
2. ↑ "The Octet Rule", chem.libretexts. Edited.
3. ^ ^{أ ب} "Covalent Bonds", chem.libretexts, Retrieved 6/1/2022. Edited.
4. ↑ Alexandru Micu (20/7/2021), "What are the strong chemical bonds?", zmescience, Retrieved 6/1/2022. Edited.