كيف تتحد الذرات لتكوين مركبات؟

بينما توجد ذرات عنصر بمفردها ، فإنها غالبًا ما تتحد مع ذرات أخرى لتكوين مركبات ، يشار إلى أصغر كمية منها باسم جزيء. يمكن تشكيل هذه الجزيئات إما من خلال الترابط الأيوني أو المعدني أو التساهمي أو الهيدروجين.

يحدث الترابط الأيوني عندما تكتسب الذرات أو تفقد إلكترونًا واحدًا أو أكثر من إلكترونات التكافؤ ، مما ينتج عنه شحنة سالبة أو موجبة. عادة ما تتفاعل عناصر مثل الصوديوم التي تحتوي على أغلفة خارجية فارغة تقريبًا مع ذرات مثل الكلور التي لها أغلفة خارجية ممتلئة تقريبًا. عندما تفقد ذرة الصوديوم إلكترونًا ، تصبح شحنتها +1 ؛ عندما تكتسب ذرة الكلور إلكترونًا ، تصبح شحنتها -1. من خلال الترابط الأيوني ، سوف تتحد ذرة كل عنصر مع الآخر لتشكيل جزيء ، وهو أكثر استقرارًا نظرًا لأنه يحتوي الآن على شحنة صفرية. بشكل عام ، ينتج عن الترابط الأيوني انتقال كامل للإلكترونات من ذرة إلى أخرى.

بدلاً من فقدان أو اكتساب الإلكترونات ، تشترك بعض الذرات بدلاً من ذلك في الإلكترونات عندما تشكل الجزيئات. عادة ما تكون الذرات التي تشكل روابط بهذه الطريقة ، والتي تسمى الرابطة التساهمية ، من غير المعادن. من خلال مشاركة الإلكترونات ، تكون الجزيئات الناتجة أكثر استقرارًا من مكوناتها السابقة ، لأن هذه الرابطة تسمح لكل ذرة بتلبية متطلبات الإلكترون الخاصة بها ؛ أي أن الإلكترونات تنجذب إلى نوى كل ذرة. يمكن أن تشكل ذرات العنصر نفسه روابط تساهمية مفردة أو مزدوجة أو ثلاثية ، اعتمادًا على عدد إلكترونات التكافؤ التي تحتوي عليها.

الترابط المعدني هو نوع ثالث من الترابط الذي يحدث بين الذرات. كما يوحي اسمها ، يحدث هذا النوع من الروابط بين المعادن. في الترابط المعدني ، تشترك العديد من الذرات في إلكترونات التكافؤ. يحدث هذا لأن الذرات الفردية تحتفظ فقط بإلكتروناتها بشكل فضفاض. إن قدرة الإلكترونات على التحرك بحرية بين العديد من الذرات هي التي تعطي المعادن صفاتها المميزة ، مثل القابلية للتطويع والتوصيل. تحدث هذه القدرة على الانحناء أو التشكيل دون الانكسار لأن الإلكترونات تنزلق ببساطة فوق بعضها البعض بدلاً من الانفصال. تحدث قدرة المعادن على توصيل الكهرباء أيضًا لأن هذه الإلكترونات المشتركة تمر بسهولة بين الذرات.

في حين أن الروابط الأيونية والتساهمية والمعدنية هي الأنواع الرئيسية من الترابط المستخدمة في تكوين المركبات ومنحها فريدة من نوعها الصفات ، الرابطة الهيدروجينية هي نوع متخصص جدًا من الترابط الذي يحدث فقط بين الهيدروجين والأكسجين أو النيتروجين أو الفلور. نظرًا لأن هذه الذرات أكبر بكثير من ذرة الهيدروجين ، فإن الإلكترونات تميل إلى البقاء بالقرب منها أكبر الذرة ، مما يعطيها شحنة سالبة قليلا وذرة الهيدروجين موجبة قليلا الشحنة. هذه القطبية هي التي تسمح لجزيئات الماء بالالتصاق ببعضها البعض ؛ تسمح هذه القطبية أيضًا للماء بحل العديد من المركبات الأخرى.

يمكن لبعض الذرات أن تشكل أكثر من نوع واحد من الروابط ؛ على سبيل المثال ، يمكن أن تشكل المعادن مثل المغنيسيوم روابط أيونية أو معدنية ، اعتمادًا على ما إذا كانت الذرة الأخرى معدنًا أم غير معدني. ومع ذلك ، فإن نتيجة كل الترابط هي مركب مستقر له مجموعة فريدة من الخصائص.