خصائص المواد- لحد ما- تحددها الروابط الكيميائية التي تمسك الذرات ببعضها البعض. الرابطة الكيميائية هي قوة تجاذب قوية موجودة بين ذرات محددة في المادة. بشكل عام, هناك ثلاثة أنواع من الروابط الكيميائية.
1. الرابطة الأيونية و هي التي توجد في المركبات الأيونية مثل كلوريد الصوديوم NaCl .
2. الرابطة التساهمية وهي التي توجد في المركبات الجزيئية مثل الماء H2O و السكر C6H12O6 و كذلك في المركبات التساهمية الصلبة مثل الماس.
3. الرابطة الفلزية وهي توجد في الفلزات مثل الحديد Fe و الصوديوم Na .
نحن الآن سوف نصف خصائص الروابط المختلفة بتفصيل أكثر:
الرابطة الأيونية: المركبات الأيونية لا تتكون من جزيئات و لكنها عبارة عن تجمعات للأيونات السالبة و الموجبة داخل نظام هندسي معين (بلورة). في البلورة, يوجد رابطة أيونية قوية بين الأيونات و بالتالي فهي مقيدة و غير حرة الحركة, و بالتالي, فالمركبات الأيونية غير موصلة للكهرباء في الحالة الصلبة. الأملاح هي مثال على المركبات الأيونية. من المعروف أن العديد من الأملاح تذوب في الماء، و لكن، ليست كل المركبات الأيونية تذوب في الماء. على سبيل المثال كربونات الكالسيوم CaCO3 , والتي تكون الجزء الأكبر من حجر الكالسيت,تذوب بشكل قليل جدا في الماء. عندما يذوب المركب الأيوني في الماء أو يصهر بالحرارة, تصبح الأيونات حرة الحركة و تحمل شحنة كهربائية. و نتيجة لذلك, المحاليل المائية و سوائل المركبات الأيونية توصل التيار الكهربائي. بعض المركبات الأيونية تتكون نتيجة لتفاعل الفلزات مع اللافلزات كالأكاسيد. عند إذابة أكسيد الفلز في الماء، يتكون محلول قاعدي لأن الأكسيد في الماء يتحول إلى هيدروكسيد. كل المركبات الأيونية مواد صلبة عند درجة حرارة الغرفة و لديها درجات انصهار و غليان مرتفعة.
الرابطة التساهمية: تتكون عندما تجذب نواتي ذرتين زوج من الإلكترونات في نفس اللحظة. على سبيل المثال, ذرة الكلور تتشارك بالكتروناتها مع ذرة كلور أخرى. تتكون الرابطة عندما تقدم كل ذرة من الذرتين إلكترونا واحدا للرابطة التساهمية و كنتيجة لذلك كل ذرة كلور تحاط بثماني إلكترونات, و الرابطة التساهمية تتكون من إلكترونين كما في الشكل المبين في الملحق.
يتكون الجزيء عند ارتباط ذرتين أو أكثر بروابط تساهمية. يعتبر الجزيء الوحدة الأساسية للمركب التساهمي.
التوصيل الكهربائي للمحاليل المائية خاصية هامة للتعرف على المركبات الأيونية, لذلك يمكن التنبؤ بعدم وجود مركبات أيونية في المحاليل المائية التي لا توصل التيار الكهربائي, و أن هذه المركبات تعرف بالمركبات الجزيئية أو التساهمية.
المركبات التساهمية يمكن أن تكون غازية, سائلة أو صلبة, بالاعتماد على الروابط الفيزيائية بين الجزيئات. المركبات الجزيئية يمكن أن تكون حامضة, قاعدة أو متعادلة. الحمض قد يكون قويا ( يتأين كليا في الماء) مثل HCl(g , أو ضعيفا ( يتأين جزئيا في الماء) مثل حمض ألايثانويك CH3COOH . مثال على القاعدة الضعيفة غاز الأمونيا NH3(لا تتأين كليا في الماء) و جميع الأمينات.
هناك نوع إضافي من التساهمية الصلبة و التي لا تحتوي على جزيئات, و بدلا من ذلك تحتوي على ذرات مرتبطة ببعضها في شبكة ( بلورة) لا نهائية من الذرات مثل الماس و الكوارتز.
الرابطة الفلزية: تتكون بين ذرات الفلز. بلورة الفلز تتكون من ترتيب منتظم من ذرات الفلز. إلكترونات المدار الأخير لهذه الذرات تتحرك خلال البلورة, مرتبطة بالأيونات الموجبة (الأنوية مع بقية الإلكترونات). هذا التجاذب يجمع البلورة ببعضها. حيث أن الرابطة الفلزية ليست خاصة جدا, ذرات الفلزات المختلفة يمكن لها أن تمتزج لتكون السبائك.
القلويات و القلويات الأرضية هي الفلزات الوحيدة التي تتفاعل مع الماء وفق المعادلة العامة:
M (s) + H2O (l) → Mn+ (aq) + OH- (aq) + H2 (g
السبت سبتمبر 13, 2008 11:30 pm