إن الروابط الكيميائية هي عبارة عن عملية تماسك للذرات في أي عنصر أو مركب كيميائي، فتنتج الروابط الكيميائية بأنواعها المختلفة من خلال تفاعل الإلكترونات الموجودة في ذرة العنصر الكيميائي على أن تكون هذه الإلكترونات تتكون وتدور داخل مستويات الطاقة للمدار الذري لذرة العنصر الكيميائي، ومن هنا نتناول في هذا المحتوى بحث عن الرابطة الأيونية في علوم الكيمياء ونقد لك عزيزي القارئ هذا البحث من خلال الموسوعة، وذلك بالإضافة إلى معرفة خصائص الرابطة الأيونية والتي تميزها عن دونها من الروابط الكيميائية، وكيفية تتكون الرابطة الأيونية ما بين العناصر والجزيئات الكيمائية، ومن ثم نتناول بعض أمثلة على المركبات الأيونية، وأصل تسمية المركبات الأيونية، وفي النهاية نطلع على أهمية الرابطة الأيونية والفرق بينها وبين الرابطة التساهمية.
بحث عن الرابطة الأيونية
في بداية البحث الذي يتعلف عن الرابطة الأيونية يمكننا أن نوضح سبب الروابط الكيميائية وهو أن الإلكترونات الموجودة في الذرة تعمل على تكوين مدار جزيئي أو ما يسمى بمستويات الطاقة الإلكترونية، وتكون بين ذرتين أو أكثر ومن هذه الخاصة التي تقوم بها الإلكترونات يتماسك الجزيء مما يؤدي إلى تكوين الروابط الكيميائية.
- تحدث تفاعلات الإلكترونات نتيجة القوة الكهرو مغناطيسية الموجودة في الذرة بين الإلكترونات التي تحمل شحنة سالبة وبين النواة في الذرة التي تحمل شحنة موجبة، فينشأ تجاذب ولا يحدث تنافر بسبب اختلاف الشحنات الكهربائية.
- ومن هذا التجاذب ينشأ تماسك وترابط، مما يؤدي إلى تكوين الروابع الكيميائية بنوعيها، الأيونية منها والتساهمية، فتكون هذه الروابط بين الذرات في الجزيء، وتتمثل بكونها تمتلك بعض الخصائص الأخرى مثل المغناطيسية.
- ومن هنا تقوم الذرات بإنشاء رابطة عندما تصبح طاقتها بعد الارتباط بالذرة الأخرى في الجزيء أقل من طاقتها قبل الارتباط. وذلك يرجع غلى نتيجة تحرك الإلكترونات في الذرة، أما عن الجزيئات فتتحرك في مستويات للطاقة.
- تحدث عملية الترابط الكيميائي في الجزيء نتيجة إنها تخضع إلى نظرية كيميائية تسمى بنظرية تكافؤ الرابطة.
- نوجه حديثنا في البحث هذا للروابط الكيميائية الأيونية، فلا شك أن الإلكترونات في حالة الروابط الكيميائية الأيونية تكون متمركزة ومتجمعة حول ذرات معينة في الجزيء، فلا تنتقل الإلكترونات في هذه الحالة بين الذرات، لإنها إلى حد كبير تكون ثابتة.
- فيعرف التوزيع في المدارات الجزيئية ومستويات الطاقة الكيميائية من خلال تعيين ذرات الشحنات الكهربية الموجبة والسالبة، ولا شك نهائيا في أن القوة بين الذرات والأيونات تخضع إلى كمية موحدة الخواص عن طريق الجهد الكهربي الساكن.
أهمية الرابطة الأيونية
ننتقل إذا إلى محور هذا البحث عن الروابط الأيونية الكيميائية وهو أهمية الروابط الأيونية، والتي سنوضحها من خلال النقاط التالية:
- في الحقيقية أن نسبة الأيونات المفقودة والمكتسبة في ذرة معينة تحتاج لأيونين أن أكثر، وهذا يرجع إلى أن المدار الأخير يحتاج لإلكترونين أوأكثر أيضا حتى يصل لحالة الاستقرار، ويمكننا أن نوضح بان حالة الاستقرار للإلكترونات هي ثمانية إلكترونات.
- ولعلنا مما يلي نتناول الخصائص التي تتميز بها الرابطة الأيونية عن غيرها من الروابط الكيميائية الأخرى، ومن هذه الخصائص ما يلي:
- تتكون الرابطة الأيونية بين العناصر الفلزية وعلى وجه الخصوص المجموعتان الأولى والثانية من الفلزات واللا فلزات من المجموعتان السادس والسابع الموجودة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
- تكون الذرات التي تتكون من الروابط الأيونية مختلفة في الشحنة الكهربية، أي تحمل كلا من الشحنات الكهربية الموجبة، والشحنات الكهربية السالبة.
- أهم ما يميز الروابط الأيونية عن غيرها من الروابط الكيميائية إنها ليديها القدرة العالية على نقل الإلكترونات.
- تحدث الروابط الأيونية نتيجة تحويل كاتيونات وأنيونات بعد انتقال الإلكترونات في ذرة العنصر الكيميائي.
- تتميز الروابط الأيونية بأنها روابط كيميائية قوية، ولك صلابتها تنبع من قوة التجاذب الكهربي بين الشحنات الكهربية السالبة والموجبة.
أمثلة على المركبات الأيونية واستخداماتها
ومما يلي يجب علينا أن نطلع على أمثلة منتشرة في الاستخدام من المركبات الكيميائية الأيونية وطرق استخدامها والاستفادة منها، والناتجة عن الروابط الأيونية التي اطلعنا على مميزاتها وخصائصها مما سبق، ومن المركبات الكيميائية الناتجة عن التجاذب الكهربي من الشحنات المتفاوتة التي تؤدي إلى إنتاج الروابط الأيونية.
- مركب بروميد البوتاسيوم (KBr) ، وهو المركب الكيميائي الذي يتكون منه الأدوية مثل المهدئات، مضادات الاختلاج، مدر للبول.
- مركب كربونات الكالسيوم (CaCO 3 ) هو مركب له استخدامات طبية في أدوية مضادات الحموضة واضطرابات الجهاز الهضمي.
- مركب كلوريد الأمونيوم (NH 4 Cl) يتكون منه السماد الخاص بالتربة الزراعية.
- مركب كلوريد المغنيسيوم (MgCl 2 ) يستخدم هذا المركب الكيميائي كمضاد التجمد.
- مركب كلوريد المنغنيز (MnCl 2 ) يستخدم هذا المركب الأيوني في الدهانات والمطهرات.
- مركب كلوريد الصوديوم (NaCl) وه المركب المعروف في استخدامه بملح الطعام.
- مركب ثنائي كرومات البوتاسيوم (K 2 Cr 2 O 7 ) يستخدم هذا المركب الكيميائي الأيوني في صناعة الأصباغ ومعالجة الجلود والمعادن.
- مركب فلوريد الليثيوم (LiF) يستعمل هذا المركب الأيوني في صناعة الزجاج والبلورات والسيراميك.
- مركب فوسفات ثنائي الصوديوم (Na 2 HPO 4 ) يستخدم في منتجات اللحوم.
- مركب هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) يستخدم في الصابون والمنظفات والأسمدة.
- مركب هيدروكسيد الزنك (Zn (OH) 2 ) يستخدم في أدوية ومنتجات العناية بالجلد والبشرة.
- مركب هيبوكلوريت الصوديوم (NaClO) يستخدم في تطهير ومعالجة المياه.
- مركب يوديد البوتاسيوم (KI) يستخدم في ملح اليود للطعام.
- مركب نترات الكالسيوم (Ca (NO 3 ) 2 ) يستخدم في تطهير ومعالجة مياه الصرف الصحي.
- مركب نترات الفضة (AgNO 3 ) يستخدم في معامل الكيمياء للكشف عن الكلوريد في المحاليل المختلفة.
- مركب أكسيد الحديد II (FeO) ، يستخدم في منتجات الأصباغ التجميلية للشعر والجسم.
- مركب أكسيد المغنيسيوم (MgO) يستخدم في الأدوية الطبية كمضاد للحموضة.
- مركب كبريتات النحاس (CuSO 4 ) يستخدم كمبيد للفطريات ومنظف ومطهر ومعقم في حمامات السباحة، ويستخدم من ضمن مكونات العلق للحيوانات.
- مركب كبريتات البوتاسيوم (K 2 SO 4 ) يستخدم في مواد البناء، ويعتبر أحد مكونات السماد الزراعي الأساسية.
خصائص الرابطة الأيونية
تتكون الرابطة الأيونية الكيميائية بين ذرتين مختلفتين في القدرة على جذب واكتساب الإلكترونات في مستويات الطاقة لأن كما عرفنا بأنه في حالة تكوين الروابط الكيميائية الأيونية على وجه الخصوص، تكون الإلكترونات تدور في مدارات ثابتة ومتمركزة ومتجمعة حول مكان ثابت.
- تكون الروابط الأيونية قوية لكنها محايدة في الصلابة ففي هذه الحالة تكون الشحنة الكهربائية للروابط الأيونية متعادلة لا هي بشحنة موجبة، ولا هي بشحنة سالبة.
- تكون الروابط الأيونية صلبة بدرجة عالية إذن عند درجات حرارة بين 20 و 30 درجة مئوية.
- تكون الروابط الأيونية الكيميائية من ضمن الروابط الجيدة في توصيل الكهرباء في حالة ذوبانها في الماء.
- أما بالنسبة إلى خاصية الغليان والانصهار تكون عالية ما بين (300 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية) بسبب قوة جذب بين الأيونات
- أما عن خاصية التبلور فالروابط الكيميائية تميل إلى التبلور لأنها تعد من الروابط ثلاثية الأبعاد فتكون شبكات متبلورة.
الفرق بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية
علمنا في بداية هذا البحث الذي يدور حول الرابطة الأيونية بأن الروابط الكيميائية تنقسم إلى رابطة كيميائية أيونية ورابطة كيميائية تساهمية، ونحن هنا أمام الفرق بين كلا منهما.
- إن الروابط الكيميائية الأيونية، تحدث تفاعلات الإلكترونات نتيجة القوة الكهرو مغناطيسية الموجودة في الذرة بين الإلكترونات التي تحمل شحنة سالبة وبين النواة في الذرة التي تحمل شحنة موجبة، فينشأ تجاذب ولا يحدث تنافر بسبب اختلاف الشحنات الكهربائية، وذلك نتيجة تمركزها حول مكان معين.
- أما عن الروابط تساهمية تعمل على مساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات الموجودة في ذرات الجزيء مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك وعدم تفكك الجزيء ، لكنها تكون منتشرة في الذرة وغير متمركزة حول نقطة معينة.
وإلى هنا عزيزي القارئ نكون قد توصلنا إلى التعرف على بحث عن الرابطة الأيونية والذي قدمناه لك من خلال هذا المحتوى.
