الروابط التساهمية

من طرف **Admin** الخميس أكتوبر 01, 2009 8:50 pm

الرابطة التساهمية

رابطة تساهمية هى أحد أشكال [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وتتميز بمساهمة زوج أو أكثر من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]ات بين [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الناتج. تميل الذرات للمساهمة أو المشاركة بإلكتروناتها بالطريقة التى تجعل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ممتليء. وهذه الرابطة دائما أقوى من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], كما أنها تماثل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فى القوة وأحيانا تكون أقوى منها.

تحدث الرابطة التساهمية غالبا بين الذرات التي لها [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] متماثلة (عالية), حيث أنه تلزم طاقة كبيرة لتحريك إلكترون من الذرة. الرابطة التساهمية غالبا ما تحدث بين [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], حيث تكون الرابطة الأيونية أكثر شيوعا بين الذرات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والذرات اللا فلزية.

تميل الرابطة التساهمية لأن تكون أقوى من انواع الروابط الأخرى, مثل الرابطة الأيونية. وبعكس الرابطة الأيونية, حيث ترتبط الأيونات بقوى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] (Electrostatics) غير موجهة, فإن الرابطة التساهمية تكون عالية التوجيه. وكنتيجة, الجزيئات المرتبطة تساهميا تميل لأن تتكون في أشكال مميزة قليلة نسبيا, بزوايا محددة.

تاريخ الرابطة التساهمية

فكرة الترابط التساهمي يمكن أن ترجع إلى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], والذى قام فى عام [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بوصف مساهمة أزواج الإلكترونات بين الذرات. وقد قام بإقتراح ما يسمى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والذى يكون فيه إلكترونات التكافؤ (الموجودة فى غلاف التكافؤ) ممثلة بنقط حول الرمز الذري. وتكون ازواج الإلكترونات الموجودة بين الذرات ممثلة للروابط التساهمية. كما أن الأزواج العديدة تمثل روابط عديدة, مثل الرابطة الثنائية أو الثلاثية. وبعض الأشكال الإلكترونية النقطية ممثلة فى الشكل المجاور. وطريقة أخرى لمتثيل الرابطة هى تمثيلها كخط, موضحة بالأزرق.

بينما أن قكرة تمثيل أزواج الإلكترونات تعطى طريقة مؤثرة لتصور الرابطة التساهمية, فإن دراسات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تحتاج لفهم طبيعة تلك الرابطة وتوقع تركيب وخواص الجزيئات البسيطة. وقد قام كل من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بعمل أول توضيح ناجح من وجهة نظر ميكانيكا الكم للترابط الكيميائي, وخاصة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], فى عام [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وقد كان عملهم مبنيا على أساس تصور رابطة التكافؤ, والذى إفترض أن الرابطة الكيميائية تتكون عندما يكون هناك تداخل جيد بين المدارات الذرية للذرات المساهمة. وهذه [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تعرف بأن بينها وبين بعضها زاوية محددة, وعلى هذا فإن تصور رابطة التكافؤ يمكن أن تتوقع زوايا الروابط بنجاح فى الجزيئات البسيطة.

ترتيب الرابطة

ترتيب الرابطة هو مصطلح علمي لوصف عدد أزواج الإلكترونات المتشاركة بين الذرات المكونة للرابطة التساهمية. وأكثر أنواع الرابطة التساهمية شيوعا هو الرابطة الأحادية, والتى فيها يتم المشاركة بزوج واحد فقط من الإلكترونات. كل الروابط التى بها أكثر من زوج من الإلكترونات تسمي روابط تساهمية متعددة. المشاركة بزوجين من الإلكترونات تسمى رابطة ثنائية, والمشاركة بثلاثة أزواج تسمى رابطة ثلاثية. ومثال للرابطة الثنائية فى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] (بين N و O), ومثال للرابطة الثلاثية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] (بين C و H).

الرابطة الأحادية يكون نوعها [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], والرابطة الثنائية تكون واحدة سيجما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط], والرابطة الثلاثية تكون واحدة سيجما وإثنين باي.

الروابط الرباعية, رغم ندرتها, فإنها موجودة. فكل من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يمكن أن يكونا مثل هذه الرابطة نظريا. ولكن الجزيء الناتج يكون غير مستقر تماما. وتلاحظ الروابط الرباعية الثابتة فى الروابط فلزات إنتقالية-فلزات إنتقالية, وغالبا ما تكون بين ذرتين من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فى المركبات العضوفلزية (organometallic).

الروابط السداسية تم ملاحظتها أيضا فى الفلزات الإنتقالية فى الحالة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]ية ولكنها نادرة أكثر من الرباعية.

كما انه توجد حالة خاصة من الرابطة التساهمية تسمي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].

صلابة الرابطة

بصفة عامة, يمكن للذرات المرتبطة برابطة أحادية تساهمية ان يحدث لهما دوران بسهولة نسبيا. ولكن, فى الربطة الثنائية والثلاثية يكون الأمر بالغ الصعوبة حيث أنه لابد من حدوث تداخل بين المدارات باي, وهذه المدارات تكون فى حالة توازي.

الرنين

يمكن لبعض انواع الروابط أن يكون لها أكثر من شكل نقطي (مثلا [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] O3). ففى الشكل النقطي. تكون الذرة المركزية لها رابطة أحادية مع أحد الذرات الأخرى ورابطة ثنائية مع الأخرى. ولا يمكن للشكل النقطي إخبارنا أي من الذرات لها رابطة ثنائية, فكل من الرتين لهما نفس الفرصة لحدوث الرابطة الثنائية. وهذان التركيبان المحتملان يسميا [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وفى الحقيقة, فإن تركيب الأوزون رنيني مهجن بين تركيبيه الرنينين. وبدلا من وجود رابطة ثنائية, وأخرى أحادية, فإنه فى الواقع يكون 1.5 رابطة تقريبا 3 إلكترونات فى كل منهما فى كل الأوقات.

وتوجد حالة خاصة من الرنين تحدث فى الحلقات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] للذرات (مثلا [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]). وتتكون الحلقات الأروماتية من ذرات مرتبة فى شكل دائري (متماسك عن طريق الرابطة التساهمية) تتبادل الرابطة الأحادية والثنائية فيما بينها طبقا للشكل النقطي. وفى الواقع, تميل الإلكترونات لأن تتوزع بشكل متساوي فى الحلقة. الإلكترونات التى تشارك فى الشكل الحلقي غالبا ما تمثل بدائرة داخل الحلقة.

النظرية الحالية

حاليا تم ضم نظرية رابطة التطافؤ مع نظرية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وفى هذا التصور, عند تواجد الإلكترونات معا, تتفاعل المدارات الذرية لتكوين أوربيتال جزيئي مهجن. وهذه المدارات الجزيئية هى خليط بين المدارات الذرية الأصلية وتمتد بصفة عامة بين الذرتين المرتبطتين.

بإستخدام ميكانيكا الكم فإنه من الممكن حساب التركيب الإلكتروني, مستويات الطاقة, زوايا الروابط, المسافة بين الروابط, العزم ثنائي القطب, وتررد الذوء للجزيئات البسيطة بدقة عالية. وحاليا يمكن حساب المسافة والزوايا بين الروابط بدقة كما لو كانا يقاسا بالفعل (المسافة منسوبة للنانو متر, والزاوية بالدرجة). وفى حالة الجزيئات الصغيرة, فإن حسابات الطاقة تكون دقيقة لدرجة كافية لإستخدامها لتعيين حرارة التكون (ميكانيكا حرارية), وكذلك الطاقة اللازمة لعبور حاجز الطاقة.