بحث عن الرابطة الأيونية
الروابط الكيميائية هي عملية تماسك الذرات في أي عنصر أو مركب كيميائي، وتتكون هذه الروابط بأنواعها المختلفة من تفاعل الإلكترونات الموجودة في ذرة العنصر الكيميائي. تتشكل هذه الإلكترونات وتدور في مستويات الطاقة للمدار الذري للعنصر الكيميائي. في هذا المحتوى، سنتناول الرابطة الأيونية في علوم الكيمياء وسنقدم لك تفسيرا لهذه الرابطة من خلال الموسوعة. سنتعرف أيضا على خصائص الرابطة الأيونية وكيف تختلف عن الروابط الكيميائية الأخرى، وكيفية تكون الروابط الأيونية بين العناصر والجزيئات الكيميائية. وسنقدم بعض الأمثلة على المركبات الأيونية وأصل تسميتها. في النهاية، سنتعرف على أهمية الرابطة الأيونية والفروق بينها وبين الرابطة التساهمية.
بحث عن الرابطة الأيونية
في بداية البحث عن الروابط الأيونية، يمكننا أن نشرح سبب الروابط الكيميائية وهو أن الإلكترونات المتواجدة في الذرة تشكل مستويات طاقة إلكترونية، وتتشكل بين ذرتين أو أكثر ومن خلال هذه الخاصية يتم تماسك الجزيء مما يؤدي إلى تكوين الروابط الكيميائية.
- تحدث تفاعلات الإلكترونات نتيجة القوة الكهرومغناطيسية الموجودة في الذرة بين الإلكترونات التي تحمل شحنة سالبة وبين النواة في الذرة التي تحمل شحنة موجبة، ويحدث تجاذب ولا يحدث تنافر بسبب اختلاف الشحنات الكهربائية.
- ومن هذا التجاذب ينشأ التماسك والترابط، مما يؤدي إلى تكوين الروابط الكيميائية بأنواعها، سواء كانت أيونية أو تساهمية، حيث تكون هذه الروابط بين الذرات في الجزيء وتتميز ببعض الخصائص الأخرى مثل الخصائص المغناطيسية.
- يحدث تشكيل رابطة بين الذرات عندما تكون طاقتها بعد الارتباط أقل من طاقتها قبل الارتباط. ويعود ذلك إلى حركة الإلكترونات في الذرة، أما بالنسبة للجزيئات فتتحرك على مستويات طاقة.
- يحدث الترابط الكيميائي في الجزيء نتيجة لتطبيق نظرية كيميائية تسمى نظرية تكافؤ الرابطة.
- في هذا البحث، نركز على الروابط الكيميائية الأيونية، ومن الواضح أن الإلكترونات في الروابط الأيونية تكون متمركزة ومجتمعة حول الذرات في الجزيء، ولا تنتقل الإلكترونات بين الذرات في هذه الحالة، بل تكون ثابتة إلى حد كبير.
- يتم التعرف على التوزيع في الجزيئات ومستويات الطاقة الكيميائية من خلال تحديد ذرات الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة، ولا شك أن القوة بين الذرات والأيونات تخضع لمقدار محدد من خواصها عن طريق الجهد الكهربي الثابت.
أهمية الرابطة الأيونية
ننتقل الآن إلى محور هذه الدراسة عن الروابط الأيونية الكيميائية وأهميتها، وسنوضح ذلك من خلال النقاط التالية:
- في الواقع، نسبة الأيونات المفقودة والمكتسبة في ذرة معينة تحتاج إلى أيونات إضافية، ويرجع ذلك إلى حاجة المدار الأخير لإلكترونات إضافية أيضا لتحقيق الاستقرار. يمكننا أن نشرح أن استقرار الإلكترونات يتمثل في وجود ثمانية إلكترونات.
- دعنا نتناول الخصائص التي تميز الرابطة الأيونية عن الروابط الكيميائية الأخرى، ومن هذه الخصائص:
- تتشكل الروابط الأيونية بين العناصر الفلزية، وخاصة العناصر في المجموعتين الأولى والثانية من الفلزات واللافلزات في المجموعتين السادسة والسابعة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
- الذرات التي تتكون من روابط أيونية تكون مختلفة في الشحنة الكهربائية، أي تحمل شحنات كهربائية موجبة وسالبة.
- الروابط الأيونية تتميز بقدرتها العالية على نقل الإلكترونات، وهي تختلف عن غيرها من الروابط الكيميائية.
- تحدث الروابط الأيونية نتيجة تحويل الكاتيونات والأنيونات بعد انتقال الإلكترونات في ذرة العنصر الكيميائي.
- تتميز الروابط الأيونية بكونها روابط كيميائية قوية، وقوتها تنبع من قوة التجاذب الكهربائي بين الشحنات السالبة والموجبة.
أمثلة على المركبات الأيونية واستخداماتها
يجب أن نتعرف على أمثلة من المركبات الكيميائية الأيونية وطرق استخدامها والاستفادة منها، وذلك بناء على المميزات والخصائص التي تنتج عن الروابط الأيونية التي تشكلت بين الشحنات المتفاوتة.
- مركب بروميد البوتاسيوم (KBr) هو المركب الكيميائي الذي يستخدم في صنع الأدوية مثل المهدئات ومضادات الاختلاج ومدرات البول.
- مركب كربونات الكالسيوم (CaCO 3 ) له استخدامات طبية في أدوية مكافحة الحموضة ومشاكل الجهاز الهضمي.
- مركب كلوريد الأمونيوم (NH 4 Cl) هو المكون الرئيسي للسماد الزراعي.
- يتم استخدام مركب كلوريد المغنيسيوم (MgCl 2 ) كمضاد للتجمد.
- مركب كلوريد المنغنيز (MnCl 2 ) يستخدم هذا المركب الأيوني في الدهانات والمطهرات.
- الكلوريد الصوديوم (NaCl) هو المركب المعروف باستخدامه كملح الطعام.
- يتم استخدام مركب ثنائي كرومات البوتاسيوم (K 2 Cr 2 O 7 ) في صناعة الأصباغ ومعالجة الجلود والمعادن.
- يتم استخدام مركب فلوريد الليثيوم (LiF) في صناعة الزجاج والبلورات والسيراميك.
- يستخدم مركب فوسفات ثنائي الصوديوم (Na 2 HPO 4 ) في منتجات اللحوم.
- يتم استخدام مركب هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) في صناعة الصابون والمنظفات والأسمدة.
- يستخدم مركب هيدروكسيد الزنك (Zn (OH) 2 ) في الأدوية ومنتجات العناية بالبشرة والجلد.
- يستخدم مركب هيبوكلوريت الصوديوم (NaClO) في تطهير ومعالجة المياه.
- يستخدم مركب يوديد البوتاسيوم (KI) في ملح اليود للطعام.
- يستخدم مركب نترات الكالسيوم (Ca (NO 3 ) 2 ) في تطهير ومعالجة مياه الصرف الصحي.
- مركب نترات الفضة (AgNO 3 ) يستخدم في معامل الكيمياء لكشف الكلوريد في المحاليل المختلفة.
- يستخدم مركب أكسيد الحديد II (FeO) في منتجات الأصباغ التجميلية للشعر والجسم.
- يستخدم مركب أكسيد المغنيسيوم (MgO) في الأدوية الطبية كمضاد للحموضة.
- يستخدم مركب كبريتات النحاس (CuSO 4 ) كمبيد للفطريات ومنظف ومطهر ومعقم في حمامات السباحة، ويستخدم أيضا كمكون في العلق للحيوانات.
- يتم استخدام مركب كبريتات البوتاسيوم (K 2 SO 4 ) في مواد البناء، ويعتبر جزءا من مكونات السماد الزراعي الأساسية.
خصائص الرابطة الأيونية
الرابطة الأيونية الكيميائية تتكون من اجتذاب واكتساب الذرتين المختلفتين للإلكترونات في مستويات الطاقة، حيث تدور الإلكترونات في مدارات ثابتة ومتمركزة ومتجمعة حول موقع ثابت عند تكوين الروابط الأيونية بشكل خاص.
- الروابط الأيونية قوية ولكنها محايدة في الصلابة، حيث تكون شحنة الروابط الأيونية متعادلة ولا تحمل شحنة إيجابية أو سالبة.
- تكون الروابط الأيونية قوية للغاية عند درجات حرارة تتراوح بين 20 و 30 درجة مئوية.
- تكون الروابط الأيونية الكيميائية من ضمن الروابط الجيدة في توصيل الكهرباء عندما تذوب في الماء.
- فيما يتعلق بخاصية الغليان والانصهار، تكون درجة الحرارة عالية بين 300 درجة مئوية و 1000 درجة مئوية بسبب قوة جذب الأيونات
- وبالنسبة لخاصية التبلور، فإن الروابط الكيميائية تميل إلى التبلور لأنها تتكون من روابط ثلاثية الأبعاد وتشكل شبكات بلورية.
الفرق بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية
تعلمنا في بداية هذا البحث الذي يتناول الرابطة الأيونية أن الرابطات الكيميائية تنقسم إلى رابطة كيميائية أيونية ورابطة كيميائية تساهمية، وهنا نجد الاختلاف بين كلاهما.
- تحدث الروابط الكيميائية الأيونية نتيجة تفاعلات الإلكترونات بسبب القوة الكهرومغناطيسية المتواجدة في الذرة بين الإلكترونات المشحونة سالبا والنواة المشحونة موجبا، مما يسبب تجاذبا وعدم تنافرا بسبب اختلاف الشحنات الكهربائية، وهذا يحدث نتيجة لتركيزها حول موقع محدد.
- أما بالنسبة للروابط التساهمية، فهي تعمل على تسهيل إسهام أحد أو أكثر من الإلكترونات الموجودة في ذرات الجزيء، مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك وعدم تفكك الجزيء، ولكنها توجد بشكل منتشر في الذرة ولا تتمركز حول نقطة معينة.
وهكذا، عزيزي القارئ، قد توصلنا الآن إلى معرفة البحث عن الرابطة الأيونية، الذي قدمناه لك في هذا المحتوى.