أهداف التعلم

• أن يوضّح الطالب سبب ميل الذرات إلى الارتباط ببعضها.
• أن يعرّف الطالب الأيون ويميّز بين الأيون الموجب والأيون السالب.
• أن يوضّح الطالب آلية تكوين الرابطة الأيونية بمثال عملي.
• أن يوضّح الطالب آلية تكوين الرابطة التساهمية بمثال عملي.
• أن يقارن الطالب بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية.

شرح الدرس

لماذا ترتبط الذرات ببعضها؟

تميل ذرات معظم العناصر إلى الارتباط ببعضها البعض لتكوين مركبات، وذلك لأن الذرات المفردة (باستثناء الغازات النبيلة) تكون غير مستقرة نسبيًا عندما لا يكون مستوى طاقتها الأخير (مستوى التكافؤ) ممتلئًا بالإلكترونات. وتسعى الذرات إلى الوصول لحالة أكثر استقرارًا تشبه تركيب أقرب غاز نبيل لها، وذلك إما باكتساب إلكترونات أو فقدها أو مشاركتها مع ذرات أخرى. وينتج عن هذا السعي نحو الاستقرار نوعان رئيسيان من الروابط الكيميائية: الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية.

الأيونات

عندما تفقد ذرة متعادلة إلكترونًا أو أكثر، يزيد عدد بروتوناتها الموجبة عن عدد إلكتروناتها المتبقية، فتصبح جسيمًا موجب الشحنة يُسمى أيونًا موجبًا. وعلى العكس، عندما تكتسب ذرة متعادلة إلكترونًا أو أكثر، يزيد عدد إلكتروناتها السالبة عن عدد بروتوناتها، فتصبح جسيمًا سالب الشحنة يُسمى أيونًا سالبًا. وبوجه عام، تميل ذرات الفلزات (التي بها عدد قليل من إلكترونات المستوى الأخير) إلى فقد إلكترونات وتكوين أيونات موجبة، بينما تميل ذرات اللافلزات (التي بها عدد كبير من إلكترونات المستوى الأخير) إلى اكتساب إلكترونات وتكوين أيونات سالبة.

الرابطة الأيونية

الرابطة الأيونية هي رابطة كيميائية تنشأ من الجذب الكهربي بين أيون موجب وأيون سالب، وتتكون عادة بين ذرة فلز وذرة لافلز، حيث تفقد ذرة الفلز إلكترونًا أو أكثر لتكتسبها ذرة اللافلز مباشرة. ومثال شهير على ذلك تكوين ملح الطعام (كلوريد الصوديوم): تفقد ذرة الصوديوم إلكترونها الوحيد في مستواها الأخير لتصبح أيون صوديوم موجب (Na⁺)، بينما تكتسب ذرة الكلور هذا الإلكترون لتكمل مستواها الأخير وتصبح أيون كلوريد سالب (Cl⁻)، ثم يتجاذب الأيونان المتضادان في الشحنة بقوة كهربية لتكوين الرابطة الأيونية بينهما.

الرابطة التساهمية

الرابطة التساهمية هي رابطة كيميائية تنشأ من مشاركة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين ذرتين، وتتكون عادة بين ذرتي لافلزين، حيث لا تفقد أي من الذرتين إلكتروناتها بالكامل، بل تشترك كل ذرة بإلكترون واحد على الأقل مع الأخرى في مدار مشترك، بحيث تشعر كل ذرة وكأنها أكملت مستوى طاقتها الأخير. ومثال شهير على ذلك تكوين جزيء الماء (H₂O): تشارك ذرة الأكسجين إلكترونين، كل واحد منهما مع ذرة هيدروجين مختلفة، فتتكون رابطتان تساهميتان تربطان ذرتي الهيدروجين بذرة الأكسجين في جزيء واحد. ومن الأمثلة الأخرى الشائعة على الرابطة التساهمية: جزيء الأكسجين (O₂) وجزيء ثاني أكسيد الكربون (CO₂).

مقارنة بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية

أهمية الروابط الكيميائية

بدون تكوّن الروابط الكيميائية، ما كانت لتوجد أي مركبات في الطبيعة؛ فكل ما نراه من مواد مركّبة حولنا (كالماء، والسكر، والصخور، وحتى جزيئات أجسامنا الحية) هو نتاج ارتباط ذرات عناصر مختلفة أو متشابهة ببعضها عبر روابط أيونية أو تساهمية أو غيرها من أنواع الروابط الأكثر تقدمًا التي سيتم دراستها في مراحل تالية.

أسئلة للتدريب

• ما السبب الذي يجعل الذرات تميل إلى الارتباط ببعضها البعض؟
• عرّف الأيون الموجب والأيون السالب، واذكر كيف يتكون كل منهما.
• وضّح بمثال كيفية تكوّن الرابطة الأيونية في كلوريد الصوديوم.
• وضّح بمثال كيفية تكوّن الرابطة التساهمية في جزيء الماء.
• قارن بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية من حيث نوع الذرات المرتبطة وآلية التكوين.