2022-02-04T02 20 33 + 00 00

الروابط الكيميائية هي عملية تماسك الذرات في أي عنصر أو مركب كيميائي، وتنتج روابط كيميائية من أنواع مختلفة من خلال تفاعل الإلكترونات في ذرة العنصر الكيميائي، بشرط أن تتشكل هذه الإلكترونات وتدور ضمن مستويات الطاقة الذرية. مدار ذرة العنصر الكيميائي، ومن هنا نتناول في هذا المحتوى بحثًا عن الرابطة الأيونية في علوم الكيمياء، وننتقد هذا البحث لك عزيزي القارئ من خلال، بالإضافة إلى معرفة خصائص الرابطة الأيونية التي تميزها من دون روابط كيميائية، وكيف تتشكل الرابطة الأيونية بين العناصر والجزيئات الكيميائية، ثم نتناول بعض الأمثلة للمركبات الأيونية، وأصل تسمية المركبات الأيونية، وأخيراً نتعرف على أهمية الروابط الأيونية والفرق بينها وبين الروابط التساهمية.

هل تبحث عن رابطة أيونية

في بداية البحث الذي يتعرف على الرابطة الأيونية، يمكننا شرح سبب الروابط الكيميائية، وهو أن الإلكترونات في الذرة تعمل على تكوين مدار جزيئي أو ما يسمى بمستويات الطاقة الإلكترونية، وهما بين ذرتان أو أكثر، وهذه الميزة الخاصة للإلكترونات تجعل الجزيء متماسكًا، مما يؤدي إلى تكوين روابط كيميائية.

  • تحدث تفاعلات الإلكترونات نتيجة القوة الكهرومغناطيسية الموجودة في الذرة بين الإلكترونات التي تحمل شحنة سالبة ونواة الذرة التي تحمل شحنة موجبة.
  • من هذا التجاذب ينشأ التماسك والاعتماد المتبادل، مما يؤدي إلى تكوين كلا النوعين من الروابط الكيميائية، الأيونية والتساهمية. توجد هذه الروابط بين الذرات في الجزيء، ويمثلها حقيقة أنها تمتلك بعض الخصائص الأخرى مثل المغناطيسية.
  • ومن ثم تخلق الذرات رابطة عندما تصبح طاقتها بعد الارتباط بالذرة الأخرى في الجزيء أقل من طاقتها قبل الارتباط. هذا بسبب حركة الإلكترونات في الذرة، بينما تتحرك الجزيئات في مستويات الطاقة.
  • تحدث عملية الترابط الكيميائي في جزيء نتيجة خضوعه لنظرية كيميائية تسمى نظرية رابطة التكافؤ.
  • نوجه مناقشتنا في هذا البحث إلى الروابط الكيميائية الأيونية. ليس هناك شك في أن الإلكترونات في حالة الروابط الكيميائية الأيونية تتركز وتتجمع حول ذرات معينة في الجزيء. في هذه الحالة، لا تتحرك الإلكترونات بين الذرات، لأنها مستقرة إلى حد كبير.
  • يُعرف التوزيع في المدارات الجزيئية ومستويات الطاقة الكيميائية من خلال تحديد ذرات الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة، ولا شك في أن القوة بين الذرات والأيونات تخضع لكمية متناحرة عن طريق جهد كهربائي ثابت.

أهمية الرابطة الأيونية

ثم ننتقل إلى تركيز هذا البحث على الروابط الأيونية الكيميائية، وهي أهمية الروابط الأيونية، والتي سنشرحها من خلال النقاط التالية

  • في الواقع، فإن نسبة الأيونات المفقودة والمكتسبة في ذرة معينة تحتاج إلى أيونين إضافيين، وهذا يرجع إلى حقيقة أن المدار الأخير يحتاج إلى إلكترونين أو أكثر أيضًا للوصول إلى الحالة المستقرة، ويمكننا توضيح ذلك الحالة المستقرة للإلكترونات ثمانية إلكترونات.
  • لعل مما يلي نتناول الخصائص التي تميز الرابطة الأيونية عن الروابط الكيميائية الأخرى، وتشمل هذه الخصائص ما يلي
  • تتكون الرابطة الأيونية بين العناصر المعدنية، ولا سيما المجموعتان الأولى والثانية من المعادن واللافلزات من المجموعتين السادسة والسابعة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
  • تحتوي الذرات التي تتكون من روابط أيونية على شحنات كهربائية مختلفة، أي أنها تحمل شحنات كهربائية موجبة وسالبة.
  • أهم ما يميز الروابط الأيونية عن الروابط الكيميائية الأخرى أنها تتمتع بقدرة عالية على نقل الإلكترونات.
  • تحدث الروابط الأيونية نتيجة تحويل الكاتيونات والأنيونات بعد انتقال الإلكترونات في ذرة عنصر كيميائي.
  • الروابط الأيونية عبارة عن روابط كيميائية قوية، لكن صلابتها تنبع من قوة الجذب الكهروستاتيكي بين الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة.

أمثلة على المركبات الأيونية واستخداماتها

مما يلي، يجب أن ننظر إلى الأمثلة المنتشرة للمركبات الكيميائية الأيونية وطرق استخدامها والاستفادة منها، الناتجة عن الروابط الأيونية التي رأينا خصائصها وخصائصها مما سبق، ومن المركبات الكيميائية الناتجة عن التجاذب الكهروستاتيكي لشحنات متفاوتة. التي تؤدي إلى إنتاج الروابط الأيونية.

  • بروميد البوتاسيوم (KBr)، وهو المركب الكيميائي الذي يصنع العقاقير مثل المهدئات ومضادات الاختلاج ومدرات البول.
  • كربونات الكالسيوم (CaCO3) مركب له استخدامات طبية في مضادات الحموضة واضطرابات الجهاز الهضمي.
  • كلوريد الأمونيوم المركب (NH 4 Cl) هو سماد للتربة الزراعية.
  • كلوريد المغنيسيوم (MgCl 2) يستخدم هذا المركب الكيميائي كمضاد للتجمد.
  • كلوريد المنغنيز (MnCl 2) يستخدم هذا المركب الأيوني في الدهانات والمطهرات.
  • كلوريد الصوديوم (NaCl)، المركب المعروف أنه يستخدم كملح طعام.
  • ثنائي كرومات البوتاسيوم (K 2 Cr 2 O 7) يستخدم هذا المركب الكيميائي الأيوني في صناعة الأصباغ ومعالجة الجلود والمعادن.
  • فلوريد الليثيوم (LiF) يستخدم هذا المركب الأيوني في صناعة الزجاج والبلورات والسيراميك.
  • يستخدم فوسفات ثنائي الصوديوم (Na 2 HPO 4) في منتجات اللحوم.
  • يستخدم مركب هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) في الصابون والمنظفات والأسمدة.
  • يستخدم هيدروكسيد الزنك (Zn (OH) 2) في المستحضرات الصيدلانية ومنتجات العناية بالبشرة.
  • يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم (NaClO) لتطهير ومعالجة المياه.
  • يستخدم يوديد البوتاسيوم (KI) في ملح الطعام المعالج باليود.
  • تستخدم نترات الكالسيوم (Ca (NO 3) 2) في تطهير ومعالجة مياه الصرف الصحي.
  • يستخدم مركب نترات الفضة (AgNO3) في مختبرات الكيمياء لاكتشاف الكلوريد في المحاليل المختلفة.
  • أكسيد الحديد الثاني (FeO)، المستخدم في مستحضرات تلوين الشعر والجسم.
  • أكسيد المغنيسيوم (MgO) مركب يستخدم في الأدوية كمضاد للحموضة.
  • تُستخدم كبريتات النحاس (CuSO 4) كمبيد للفطريات ومنظف ومطهر ومطهر في حمامات السباحة، كما تُستخدم كعنصر من مكونات علق الحيوانات.
  • يستخدم مركب كبريتات البوتاسيوم (K 2 SO 4) في مواد البناء، ويعتبر من المكونات الرئيسية للأسمدة الزراعية.

خصائص الترابط الأيوني

تتكون الرابطة الكيميائية الأيونية بين ذرتين مختلفتين في القدرة على جذب الإلكترونات واكتسابها في مستويات الطاقة لأننا نعلم أنه في حالة تكوين الروابط الكيميائية الأيونية على وجه الخصوص، تدور الإلكترونات في مدارات ثابتة ومركزة ومتجمعة حول مكان ثابت.

  • الروابط الأيونية قوية، لكنها محايدة في الصلابة. في هذه الحالة، تكون الشحنة الكهربائية للروابط الأيونية متعادلة، وليست ذات شحنة موجبة ولا شحنة سالبة.
  • لذلك، تكون الروابط الأيونية شديدة الصلابة عند درجات حرارة تتراوح بين 20 و 30 درجة مئوية.
  • تعتبر الروابط الأيونية الكيميائية من الروابط الجيدة في توصيل الكهرباء إذا تم إذابتها في الماء.
  • أما بالنسبة لخصائص الغليان والذوبان فهي مرتفعة بين (300 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية) نتيجة قوة الجذب بين الأيونات.
  • أما بالنسبة لخاصية التبلور، فإن الروابط الكيميائية تميل إلى التبلور لأنها روابط ثلاثية الأبعاد، لذا فهي شبكات متبلورة.

في بداية هذا البحث الذي يدور حول الرابطة الأيونية، علمنا أن الروابط الكيميائية تنقسم إلى روابط كيميائية أيونية وروابط كيميائية تساهمية، ونحن هنا أمام الفرق بينهما.

  • الروابط الكيميائية الأيونية، تحدث تفاعلات الإلكترونات نتيجة القوة الكهرومغناطيسية الموجودة في الذرة بين الإلكترونات التي تحمل شحنة سالبة ونواة الذرة التي تحمل شحنة موجبة. تنشأ الجاذبية ولا يوجد تنافر بسبب اختلاف الشحنات الكهربائية نتيجة تركيزها حول مكان معين.
  • أما بالنسبة للروابط التساهمية، فهي تعمل على مساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات في ذرات الجزيء، مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك الجزيء وعدم تفككه، ولكنه يتشتت في الذرة و لا تتمحور حول نقطة معينة.