الروابط الأيونية: التعريف والخصائص والخصائص وأمثلة للمركبات

الروابط الأيونية: التعريف والخصائص والخصائص وأمثلة للمركبات - في هذه المناسبة حول المعرفة.co.id سوف نناقش الترابط الأيوني وبالطبع الأشياء الأخرى التي تغطيه أيضًا. دعونا نلقي نظرة على المناقشة معًا في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل.

---

الروابط الأيونية: التعريف والخصائص والخصائص وأمثلة للمركبات

---

الروابط الأيونية هي روابط تنشأ نتيجة لانتقال الإلكترونات من ذرة إلى أخرى (جيمس إ. برادي، 1990). تتشكل الروابط الأيونية بين الذرات التي تفقد الإلكترونات (المعادن) والذرات التي تكتسب الإلكترونات (اللافلزات). ذرات معدنية، بعد الافراج عن الإلكترونات تحولت الى الأيونات الإيجابية.

بينما الذرات اللافلزية، بعد تقبل الإلكترونات تحولت الى أيونسلبي. بين هذه الأيونات المشحونة بشكل معاكس هناك قوة جذب (القوة الكهروستاتيكية) تسمى الرابطة الأيونية (الروابط الكهربية). تسمى المركبات التي لها روابط أيونية بالمركبات الأيونية. تتشكل المركبات الأيونية عادة بين ذرات العناصر المعدنية وغير المعدنية.

تتجلى عملية تكوين الروابط الأيونية في تكوين كلوريد الصوديوم. ناتيروم سيكون (Na) ذو التكوين الإلكتروني (2،8،1) أكثر استقرارًا إذا أطلق إلكترونًا واحدًا بحيث يتغير تكوين الإلكترون إلى (2،8). بينما 

الكلور (Cl) الذي له الصيغة (2،8،7)، سيكون أكثر استقرارا إذا اكتسب 1 إلكترون، فيصبح الترتيب (2،8،8). لذا، لكي يكون كلاهما أكثر استقرارًا، يتبرع الصوديوم بإلكترون واحد، ويكتسب الكلور إلكترونًا واحدًا من الصوديوم.

عندما يفقد الصوديوم إلكترونًا واحدًا، يصبح أصغر. وفي الوقت نفسه، سيصبح الكلور أكبر بسبب إضافة إلكترون واحد. ولذلك يكون حجم الأيونات الموجبة دائمًا أصغر من الحجم السابق، لكن الأيونات السالبة تميل إلى أن تكون أكبر من الحجم السابق.

عند حدوث تبادل الإلكترونات، تصبح Na موجبة الشحنة (Na⁺) وسيصبح Cl مشحونًا سالبًا (Cl^–). ثم هناك قوة كهروستاتيكية بين Na⁺ و كل^– وبالتالي تشكيل الرابطة الأيونية.

الرابطة الأيونية، والمعروفة أيضًا باسم الرابطة الكهربية، هي نوع من الروابط الكيميائية التي تتكون من الجذب الكهروستاتيكي بين ذرتين بشحنات مختلفة. وكما نعلم أنه في الظروف العادية، تكون للذرات شحنة متعادلة. ومع ذلك، فإن بعض أنواع الذرات لديها القدرة على فقدان إلكترونات أو اكتساب إلكترونات أخرى.

الذرات التي تفقد الإلكترونات تصبح مشحونة بشكل إيجابي أو يشار إليها بالكاتيونات. بينما الذرة التي تلتقط الإلكترونات تصبح سالبة الشحنة ويشار إليها بالأنيونات. يمكن لهاتين الذرتين المشحونتين أن تجتذبا بعضهما البعض بسبب اختلاف الشحنات على الذرتين.

عندما يقوم التجاذب بتقريب الذرتين ويربط بين الذرتين فإن الرابطة التي تحدث بين الذرات تكون رابطة أيونية.

المركبات الأيونية هي مركبات تتكون نتيجة وجود الروابط الأيونية فيها. يمكن أن تتشكل الروابط الأيونية بين الذرات اللافلزية وذرات الفلزات القلوية أو القلوية الأرضية. في البلورة الأيونية، تعمل عوامل الجذب الكهروستاتيكية بين الأيونات الموجبة والسالبة على جعل الجزيء قويًا.

وفي هذه الحالة تكون خصائص الأيونين المشحونين متوازنة أو تحييد بعضها البعض بحيث يتم الحصول على مركب غير مشحون وهذا سيزيد من استقرار المركب. بالطبع يمكن تحديد قوة الجذب في المادة البلورية بشكل مؤكد من خلال حسابات معينة.

وإذا قمنا بمراجعة الرابطة التساهمية مرة أخرى، فإن هذه الرابطة الأيونية تكاد تكون مماثلة للرابطة التساهمية القطبية ولكن بشكل متطرف. إذا كانت في الرابطة التساهمية مكونة من ذرتين لهما سالبية كهربية مختلفة، فإن المختلف في هذه الرابطة الأيونية هو أنها أعلى بالفعل من السالبية الكهربية، أي الشحنة.

لا يتم نقل الإلكترونات الموجودة في الرابطة التساهمية بشكل كامل بواسطة ذرة إلى أخرى ولكن يتم مشاركتها بين الذرتين. ومع ذلك، في الرابطة الأيونية، يتم نقل الإلكترونات بالكامل من ذرة إلى أخرى بحيث تؤثر على الشحنة الذرية للذرة.

بالطبع لا تستطيع جميع الذرات تكوين روابط أيونية مع ذرات أخرى. هناك شروط معينة يجب أن تتوافر في الذرة لتكوين رابطة أيونية. إذا لم تستوف الذرة هذه المتطلبات، فلن تتمكن الذرة من تكوين روابط أيونية وقد تكون قادرة على تكوين روابط تساهمية أو روابط معدنية.

ومن حيث طبيعة المركبات المتكونة وكيفية عملية تكوين الروابط الأيونية ستكون بالتأكيد مختلفة عند مقارنتها بالروابط التساهمية أو الروابط المعدنية. ما يحدث للملح هو أحد الأمثلة على هذا النوع من الروابط الأيونية. في هذه الحالة يتم أيضًا تضمين الأملاح مثل كلوريد الصوديوم أو كلوريد البوتاسيوم في المركبات الأيونية.

---

خصائص الروابط الأيونية

خصائص الروابط الأيونية، من بين أمور أخرى، هي:

• تتشكل الرابطة الأيونية من خلال النقل الكامل لإلكترونات التكافؤ من ذرة إلى أخرى لتحقيق استقرار معين.
• يسمح هذا النوع من الروابط بتكوين أيونين مشحونين بشكل متعاكس وهما الأيونات أو الكاتيونات الموجبة الشحنة والأيونات أو الأنيونات السالبة الشحنة.
• إن وجود هذين الأيونين المشحونين بشكل متعاكس سيؤدي إلى نشوء قوة تجاذب قوية بينهما.
• تحدث الروابط الأيونية بين الذرات غير المعدنية وذرات الفلزات القلوية أو فلزات الأرض القلوية
• تتكون الروابط الأيونية من ذرات لها اختلاف كبير في السالبية الكهربية، أكبر حتى من الروابط التساهمية القطبية
• تسمى المركبات التي تتكون من التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات الموجبة والسالبة بالمركبات الأيونية

---

طبيعة الروابط الأيونية

• ---

  أشكال بلورات

خصوصية المركب الأيوني هو أنه يوجد في شكل بلوري. على المستوى الذري، سيتحد الأنيون والكاتيون لتكوين ترتيب هيكل بلوري ثلاثي الأبعاد بناءً على حجم الأيونات المشاركة فيه.

تحتوي البلورة على بنية أنيقة ومتكررة. على سبيل المثال، يحتوي ملح الطعام (NaCl) على بنية بلورية مكعبة حيث توجد أيونات الصوديوم⁺ و كل^– سيشكل ترتيبًا مكعبًا بشكل متكرر وبالطبع ثلاثي الأبعاد.

• درجات غليان وانصهار عالية

مطلوب المزيد من الطاقة لكسر الروابط الأيونية التي تحدث بين الأيونات الموجبة والسالبة في المركبات الأيونية. ولذلك، فإن نقاط الغليان والانصهار للمركب الأيوني ستكون أعلى وبشكل عام أعلى من تلك الخاصة بالمركب التساهمي.

كما أن نقطة الغليان العالية تجعل المركبات الأيونية أقل تطايرًا، لذا فهي مركبات أيونية بشكل عام ليس له رائحة نفاذة لعدم وجود مواد على شكل غاز ويمكن استنشاقه عن طريق الحواس شمي.

• ارتفاع المحتوى الحراري للانصهار والتبخر

وفقا لطبيعتها التي لديها درجة غليان ونقطة انصهار عالية، فإن المركبات الأيونية لها أيضا حرارة الانثالبي للانصهار والتبخر أعلى بـ 10 إلى 100 مرة من تلك الخاصة بالمركب جزيئي.

المحتوى الحراري للانصهار هو الحرارة اللازمة لإذابة مول واحد من المادة الصلبة تحت ضغط ثابت. وفي الوقت نفسه، فإن المحتوى الحراري للتبخر هو الحرارة اللازمة لتبخير مول واحد من مركب في صورة سائلة عند ضغط ثابت.

• صعبة ولكنها هشة

تعود الصلابة العالية للمركبات الأيونية إلى قوة الجذب بين الأيونات الموجبة والسالبة في المركبات الأيونية، مما يجعل من الصعب فصلها عن بعضها البعض.

ومع ذلك، فإن وجود الضغط يمكن أن يحفز قوى كهروستاتيكية فيه لكسر البلورات. عندما يتعرض الهيكل للانقسام، فمن السهل جدًا أن ينكسر المركب الأيوني. ولذلك فإن المركب الأيوني له بنية صلبة ولكنها هشة.

• يذوب في الماء

المركبات الأيونية هي مركبات تذوب بسهولة في الماء. الماء مركب قطبي للغاية حيث يحتوي هيكل الماء على شحنة ثنائية القطب موجبة على ذرات الهيدروجين وثنائي القطب سالبة على الأكسجين وذلك بسبب تجاذب ذرة الأكسجين للإلكترونات حيث أن هذه الذرة لها نفس قيمة السالبية الكهربية طويل.

إن وجود شحنة ثنائية القطب في الماء يعني أن المركب الأيوني سوف يتفكك في الماء إلى الأيونات المكونة له، وسوف تنجذب كل من هذه الأيونات إلى شحنة ثنائي القطب المائية المقابلة. وهذا ما يفسر ما سبق من بيان لماذا يمكن للملح أن يذوب في الماء حيث توجد أيونات الصوديوم⁺ سوف ينجذب نحو ذرة الأكسجين الموجودة في الماء بينما ينجذب Cl ion^– سوف تنجذب نحو الهيدروجين في جزيء الماء.

• يمكن للحلول والذوبان توصيل الكهرباء

في الماء، تنفصل المركبات الأيونية على شكل أنيونات وكاتيونات. إن وجود الأنيونات والكاتيونات يسمح لها بأن تصبح موصلاً للكهرباء حيث تتحرك كل من هذه الأيونات في المحلول لتوصيل الكهرباء. بالإضافة إلى المحلول، يمكن أيضًا أن يكون ذوبان المركبات الأيونية موصلًا للكهرباء.

• عازل جيد

على الرغم من أنها يمكن أن توصل الكهرباء في المحلول أو المنصهر، إلا أن المركبات الأيونية الصلبة لا تستطيع توصيل الكهرباء أو تكون عوازل. وذلك لأن كل أيون يرتبط بشدة بالأيونات الأخرى بحيث لا يسمح بحركة الإلكترونات لتوصيل الكهرباء.

---

أمثلة على المركبات الأيونية

ملح المطبخ الذي يمكن أن نجده بسهولة في المطبخ. يحتوي ملح المطبخ أو كلوريد الصوديوم على الصيغة الكيميائية NaCl وله درجة غليان عالية تبلغ 800 ^سج.

يمكننا تحديد طبيعة المركبات الأيونية في ملح الطعام عن طريق إذابة هذه المركبات في الماء و ثم قم بإجراء اختبار لتوصيل الكهرباء، وسيكون المحلول قادرًا على توصيل الكهرباء حسنًا.

إذا نظرنا إلى بنية ملح الطعام مجهريا، يمكننا أن نرى كيف يتم إنتاج البنية المكعبة المنتظمة في ملح الطعام من شبكة بلورية.

على الرغم من أننا نستطيع معرفة طعم الملح بسهولة، أي أن له طعم مالح، إلا أنه سيكون من الصعب علينا التعرف على الملح مع الرائحة لأن ملح الطعام يحتوي على ضغط بخار منخفض جدًا لذلك سيكون من الصعب جدًا الوصول إلى حاسة الشم رجل.

مثال آخر للمركب الأيوني إلى جانب كلوريد الصوديوم هو KCl، Mg (OH)₂، LiF، NaF، وغيرها.

وبالتالي المراجعة من حول المعرفة.co.id عن الرابطة الأيونية, نأمل أن تضيف إلى البصيرة والمعرفة الخاصة بك. شكرا لكم على الزيارة ولا تنسوا قراءة المقالات الأخرى.