الكهروسالبية والقطبية (٢)
انظر إلى ملخص الفصل الرابع. في القسم الرابع أشكال الجزيئات، ركز على أن نموذج VSEPR ينص على أن أزواج إلكترونات التكافؤ تتباعد ليقل التنافر بينها، وهذا يحدد شكل الجزئي وزوايا الترابط. وفي القسم الخامس الكهروسالبية والقطبية، تعرف أن نوع الرابطة يعتمد على فرق الكهروسالبية بين الذرات، فالروابط القطبية تتكون عندما لا تكون الإلكترونات المرتبطة منجذبة بالتساوي نحو ذرتي الرابطة، والجزئيات تتجاذب بقوى ضعيفة ما لم تكن في شبكة تساهمية صلابة.
يعتمد نوع الرابطة الكيميائية على مقدار جذب كل ذرة للإلكترونات في الرابطة، وهو ما يُعرف بالكهروسالبية. يحدد فرق الكهروسالبية خواص الرابطة بين الذرات؛ فإذا لم تكن الإلكترونات المرتبطة منجذبة بالتساوي إلى ذرتي الرابطة تتكون الروابط القطبية. انظر إلى كيفية جذب الذرات للإلكترونات: عندما ترتبط ذرتان لهما قيم كهروسالبية مختلفة، تسحب الذرة ذات الكهروسالبية الأكبر الإلكترونات نحوها بقوة أكبر، مما ينتج عنه شحنة جزئية سالبة عليها وشحنة جزئية موجبة على الذرة الأخرى. أما نموذج VSEPR فيحدد قطبية الجزيء بناءً على شكله وزوايا الترابط فيه. وتجذب الجزيئات بعضها بعضا بقوى ضعيفة، بينما ترتبط ذرات الشبكة التساهمية الصلبة بروابط تساهمية قوية مع ذرات أخرى.
الفكرة الأساسية
يعتمد نوع الرابطة الكيميائية على مقدار جذب كل ذرة للإلكترونات في الرابطة. يحدد فرق الكهروسالبية خواص الرابطة بين الذرات، وتتكون الروابط القطبية عندما لا تكون الإلكترونات المرتبطة منجذبة بالتساوي إلى ذرتي الرابطة.
الشرح
لكل ذرة قدرة على جذب إلكترونات الرابطة نحوها، وهذه القدرة هي الكهروسالبية. عندما ترتبط ذرتان، فإن الفارق بين قيمتي الكهروسالبية لهما يحدد نوع الرابطة. إذا كانت الإلكترونات موزعة بالتساوي، فالرابطة تساهمية غير قطبية. أما إذا كانت الذرات ذات جذب مختلف، فإن الذرة ذات الكهروسالبية الأكبر تجذب الإلكترونات إليها بصورة أكبر، مما يولد قطبية في الرابطة. يحدد نموذج VSEPR قطبية الجزيء بالكامل اعتماداً على شكله وزوايا الترابط. وتتفاعل الجزيئات فيما بينها بقوى تجاذب ضعيفة، بخلاف الشبكات التساهمية الصلبة التي ترتبط فيها كل ذرة بذرات أخرى عبر روابط تساهمية قوية.
مثال محلول خطوة بخطوة
لتحديد الرابطة الأكثر قطبية بين رابطتين، انظر إلى قيم الكهروسالبية للذرات المرتبطة. الخطوة ١: احسب فرق الكهروسالبية لكل رابطة بطرح قيمة الذرة الأصغر من قيمة الذرة الأكبر. الخطوة ٢: الرابطة التي لها الفارق الأكبر في الكهروسالبية تكون هي الرابطة الأكثر قطبية وتتركز عندها الشحنة السالبة الجزئية بجوار الذرة ذات الكهروسالبية الأعلى.
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن جميع الروابط التساهمية تتشارك الإلكترونات بالتساوي التام بين الذرات، بينما الحقيقة أن الاختلاف في الكهروسالبية بين الذرات المختلفة يسبب عدم التساوي ويؤدي إلى قطبية الرابطة.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما الذي يحدد خواص الرابطة بين الذرات؟ الإجابة: فرق الكهروسالبية. السؤال الثاني: متى تتكون الروابط القطبية؟ الإجابة: عندما لا تكون الإلكترونات المرتبطة منجذبة بالتساوي إلى ذرتي الرابطة.