الروابط الكيميائية

الروابط الكيميائية

الرابطة الكيميائية هى ظاهرة تواجد الذرات متماسكة معا في الجزيء أو البلورة. وجميع الروابط الكيميائية ترجع لتفاعل الإلكترونات الموجودة في الذرة. وهذه الإلكترونات جزء من المدار الذري للذرة (Atomic Orbital AO), ولكن في الرابطة, يقوموا بتكوين مدار جزيئي (Molecular Orbital MO). وتفاعلات هذه الإلكترونات النووية تنتج من القوى الأساسية للكهرومغناطيسية. وتكون الذرات رابطة لو أن مداراتها أصبحت أقل في الطاقة بعد تفاعلها مع بعضها البعض.

وهناك 5 أنواع مختلفة من الترابط الكيميائي تستخدم لتصنيف أنواع التفاعلات الذرية. وهذه التصنيفات يتم تعريفها بواسطة التوزيع الإلكتروني ومستويات الطاقة. وللروابط الفعلية خصائص يصعب تقريقها, ولذلك فيمكن أن تكون هناك رابطة تشتمل على نوعين من أنواع الترابط الآتية.

أنواع الترابط الكيميائي الخمسة هى:

الرابطة الأيونية.
الرابطة التساهمية.
الرابطة التساهمية التناسقية.
الرابطة الفلزية.
الرابطة الهيدروجينية .

ويقال للإلكترونات الموجودة في المدار الجزيئي لرابطة أنها "متمركز" على ذرة/ذرات معينة, أو "غير متمركزة" بين ذرتين أو أكثر. ونوع الرابطة بين ذرتين يعرف بتمركز الكثافة الإلكترونية أو عدم تمركزها بين ذرات المادة.

وعديد من المركبات ترتبط عن طريق الرابطة التساهمية. ويمكن توقع بناء هذه الجزيئات بإستخدام نظرية تكافؤ الرابطة, ونسبة الذرات المتضمنة يمكن تفهمها أبضا عن طريق بعض المفاهيم مثل رقم التأكسد. والمركبات الأخرى التى يكون بنائها أيوني, يمكن تفهم تركيبها عن طريق نظريات الفيزياء التقليدية. وعموما, فإن المركبات الأكثر تعقيدا مثل المعقدات الفلزية تحتاج كيمياء الكم لتفهمها.

وفى حالة الترابط الأيوني, تكون معظم الإلكترونات متمركزة حول ذرات معينة, ولا تنتقل الإلكترونات بين الذرات كثيرا. ويتم تعيين شحنة لكل ذرة حتى يمكن تعريف التوزيع الماردرات الجزيئية لها. وتتميز القوة بين الذرات (أو الأيونات) بكمية موحدة الخواص من الجهد الكهربي الساكن.

وبالعكس, ففى الترابط التساهمي, تكون الكثافة الإلكترونية بين الروابط غير راجعة لذرات معينة, ولكن تكون في حالة عدم تمركز في الماردرات الجزيئية بين الذرات. كما تساعد نظرية الإندماج الخطي للمدارارت الجزيئية المشهورة, على وصف بناء المدارات الجزيئية والطاقات بإستخدام المدارات الذرية للذرات الآتية منها. وبعكس الرابطة الأيونية النقية, فإن الرابطة التساهمية يمكن ان يكون له تباين خواص مباشر.

ويمكن للذرات أيضا أن تكون روابط وسيطة بين الرابطة التساهمية والأيونية. وهذا لأن هذه التعريفات مبنية على درجة عدم تمركز الإلكترونات. فيمكن للإلكترونات أن تكون غير متمركزة جزيئا بين الذرات, ولكن تقضي وقت أطول حول ذرة معين أكثر من ذرة أخرى. وهذا النوع من الترابط غالبا ما يسمي "تساهمي قطبي"

جميع هذه الروابط تكون قوى "بين" الجزيئات وتقوم بإمساك الذرات معا في الجزيء. ويوجد هناك قوى بيج جزيئية والتى تسبب تجاذب أو تنافر الجزيئات. وتتضمه هذه القوى التجاذب الأيوني, الرابطة الهيدروجينية, تجاذب ثنائي قطبي-ثناي قطبي, تجاذب ثنائي قطبي محثوث.

ويعتبر كتاب لينوس باولينج "طبيعة الرابطة الكيميائية" أفضل كتاب على الإطلاق تحدث عن موضوع الروابط الكيميائية.