كيفية معرفة نوع الرابطة الكيميائية فى أى مركب كيميائي (أيونية / تساهمية)؟

Question

كيفية تعرف نوع الرابطة فى أى مركب كيميائي (أيونية أو تساهمية)؟

Answer 1

الروابط الكيميائية Chemical Bonds

- تعـريف الرابطة : هي الـقـوة التي تؤدي إلى تماسك الذرات أو مـجـمـوعـة من الذرات مع بعضها البعض بحيث تظهر تلك المجموعة في وحدة مستقلة.

لماذا تتكون الروابط الكيميائية؟

من المعلوم ان تكوين الروابط يكون مـصـحـوبـاً بـانـخـفـاض في الطاقـة وبـالـتـالـي الوصـول لـحـالة الاسـتـقـرار لـهـذا تسعى الذرات للارتبـاطمـع بعـضـهـا الـبـعـض لتكوين الجزيئات أو المركبات ، ومن ثم الوصول إلى وضع أكثر استقراراً (أكثر ثباتاً ) (أقل طاقة)

كيفية التعرف على نوع الرابطة (أيونية أوتساهمية) في مركب

الطريقة الأولى لمعرفة نوع الروابط الكيميائية

يمكن الـتـعـرف على نوع الرابطة فى مركب مكون من عناصر رئيسية (تمثيلية) فقط كما يلي:

(1) المركب الأيوني ناتج عن وجود رابطة أيونية بين عنصر فلزي وعنصر آخر لافلزي. 

(2) المركب التساهمي ناتج عن وجود رابطة تساهمية بين عنصر لافلزي وعنصر آخر لافلزي ، أو بين عنصر لافلزي وعنصر آخر شبه فلزي.

أمثلة على الطريقة الأولي

مثال (1): ما نوع الروابط بين العناصر في الاقواس الثالية:

(أ) (F - F)     (ب) (H - S)    (جـ) (Mg - N)     (د) (Si - O )

حيث أن:  الاعداد الذرية : ( 14= O=16 , H=1 , N=7, F=9 , Mg=12 , Si)

الحل :

ومن النتائج الموجودة في الجدول نستنتج ما يلي:

(أ) بالنسبة للرابطة التي بين ( F-F) حيث تكون (F) لافلز و (F) لافلز فتكون الرابطة تساهمية.

(ب) بالنسبة للرابطة التي بين ( H - S) حيث تكون (H) لافلز و (S) لافلز فتكون الرابطة تساهمية.

(جـ) بالنسبة للرابطة التي بين ( Mg - N )  حيث تكون (Mg) فلز و (N) لافلز فتكون الرابطة آيونية.

(د) بالنسبة للرابطة التي بين ( Si - O ) حيث تكون (Si) شبه فلز و (O) لافلز فتكون الرابطة تساهمية .

مثال (2): ما نوع الروابط في المركبات التالية:

(أ) HCl    (ب) NH₃   (جـ) NaF     (د) NO₂

الأعداد الذرية : 17 = H=1 , N=7 , O=8 , F=9 , Na = 11 , Cl

الحل :

(أ) بالنسبة لـ HCl يكون (H) لافلز و (Cl) لافلز فيكون المركب تساهمي.

(ب) بالنسبة لـ NH₃  حيث يكون (H) لا فلز و (N) لا فلز فيكون المركب تساهمي. 

(جـ) بالنسبة لـ NaF حيث يكون (Na) فلز و (F) لا فلز ويكون المركب أيوني .

(د) بالنسبة لـ NO₂ حيث يكون (N) لا فلز و (O) لا فلز ويكون المركب تساهمي.

Answer 2

الطريقة الثانية لمعرفة نوع الروابط الكيميائية

 يمكن معرفة نوعية الرابطة ( أيونية ، تساهمية ، تساهمية قطبية ) من خلال معرفة الفرق في السالبية الكهربية كما يلي:

(1) إذا كانت الرابطة بين ذرتين متشابهتين، أو إذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين صغيراً أي اقل من (0.3) فإن الرابطة تساهمية (غيرقطبية)

 مثال: H-H & I-I & O=O & C-H

(2) إذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين كبيراً ولكن أقل من (1.7) فإن الرابطة تساهمية قطبية.

مثال: O-H & N-H & H-Cl & C-O 

(3) إذا كان الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين كبيرا جداً أي أكبر من (1.7) فإن الرابطة أيونية.

مثال: Na - Cl & Mg-F & Ca=O & K - Br

(4) كلما زاد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين تزداد الصفة الايونية.

(5) كلما قل الفرق في السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين تزداد الصفة التساهمية.

أمثلة محلولة على الطريقة الثانية 

مثال (1): أي المركبات يغلب على روابطها الصفة الايونية:

FeCl₂ & MgO & SO₂ & MnF₂ & BCl₂ & NH₃

علماً بأن السالبية الكهربية:

 1.2 = O = 3.5  & Fe = 1.8 & C1 = 3 & Mg

S = 2.5 & Mn = 1.5 & F = 4 & Be = 1.5 & I = 2.5 & N =3 & H=2.1

الحل:

- إذا كان الفرق في السالبية الكهربية أكبر من (1.7) فإن الرابطة أيونية لذللالمركبات التي تحمل صفة آيونية هي : MgO & MnF₂ 

مثال (2) أي المركبات يغلب على روابطها الصفة التساهمية:

 AlCl₃ & BCl₃ & SO₂ & Mg₂Si & MgCl₂ & CsF & NaH & Ca₃P₂

علماً بأن السالبية الكهربية:

 Al = 1.5 & Cl = 3 & B = 2 & S = 25 & O = 3.5 & Mg = 1.2 & Si = 1.8

Cs = 0.7 & F = 4 & Na = 0.9 & H = 2.1 & Ca = 1 & P = 2.1

الحل:

إذا كان الفرق في السالبية الكهربية أقل من (1.7) فإن الرابطة تساهمية فأن المركبات التي تحمل صفة تساهمية هي:

 AlCl₃ & BCl₃ & SO₂ & Mg₂Si & Ca₃P₂

مثال (3): رتب المركبات التالية حسب تزايد الصفة الأيونية في روابطها:

 F₂ & H₂S & H₂Se & OF₂ & SF₆ & SO₂

علماً بأن السالبية الكهربية:

Al = 1.5 & B = 2 & S = 2.5 & 0 = 3.5 & Mg = 1.2

Si = 1.8 & Cs = 0.7& F = 4 & Na = 0.9 & H = 2.1 & Se = 2.4 & Ca = 1 & P = 21

الحل:

كلما زاد الفرق في السالبية الكهربية تزداد الصفة الأيونية 

نوجد أولاً الفرق في السالبية الكهربية بين كل ذرتين في الجزيء: 

F₂ (zero) & H₂S (1.3) & H₂Se (1.2) & OF₂ (0.5) & SF₆ (1.5) & SO₂ (1) 

لذلك ترتب المركبات حسب تزايد الصفة الأيونية كما يلي :

SF₆ > H₂S > H₂Se > SO₂ > OF₂ > F₂

مثال (4): اختر الفقرة الصحيحة: أحد الفقرتين التاليتين يمثل التدرج الصحيح للصغة الأيونية:

(أ) LiF > Na₂O > CaO 

(ب) CaO > Na₂O > LiF 

السالبية الكهربية للذرات: 4 = Na = 0.9 & O = 3.5 & Ca = 1 & Li = 1 & F

الحل: (أ)