روابط تساهمية
| غالية القاضي |
| المساهمة الرئيسية في هذا المقال |
هل تعلم أن بعض أنواع الروابط الكيميائية تتصرف على نحو مماثل للطريقة التي يلعب بها الأطفال بالألعاب؟
في بعض الأحيان يتشاركون في اللعب مع الأطفال ، وفي أحيان أخرى ، يأخذ طفل واحد لعبة الطفل الآخر بعيدًا. بعض أنواع الروابط الكيميائية تشبه إلى حد كبير الطريقة التي يلعب بها الأطفال بالدمى
هناك أنواع عديدة من الروابط والقوى الكيميائية التي تربط الجزيئات ببعضها البعض. النوعان الأساسيان من الروابط يتميزان إما بالأيونية أو التساهمية. في الترابط الأيوني ، تقوم الذرات بنقل الإلكترونات لبعضها البعض. تتطلب الروابط الأيونية متبرع إلكترون واحد على الأقل ومقبِّل إلكترون واحد. وعلى النقيض من ذلك ، تتشارك الذرات التي لها نفس التيار الكهرسلبي في إلكترونات في روابط تساهمية ، وذلك لأن الذرتين لا تجتذبان أو تطردان الإلكترونات المشتركة بشكل تفضيلي. اما بالنسبة للرابطة التساهمية فهي القوى التي تمسك الذرات معا.
في النظم البيولوجية ، تسمى الروابط التساهمية روابط قوية. وهذا يعني أنه لا يتم كسرها عادة في ظل الظروف البيولوجية إلا عن طريق الحفز الأنزيمي عكس الروابط الضعيفة مثل الروابط الهيدروجينية والأيونية التي يمكن كسرها بسهولة تحت الظروف البيولوجية الطبيعية لدرجة الحرارة والضغط.
هناك نوع من الرابطة التساهمية تسمى الرابطة التساهمية القطبية. في النظم البيولوجية ، تعتبر الروابط التساهمية القطبية مهمة لأن هذه الأنواع من الروابط تسمح بتكوين نوع آخر من الرابطة الضعيفة تسمى رابطة هيدروجينية الموجودة في الماء.
في الرابطة التساهمية القطبية ، تقضي الإلكترونات المشتركة بين الذرات كمية أكبر من الوقت عند احدى الذرتين ،اي يتم تقاسم زوج من الإلكترونات بشكل غير متساو بين ذرتين.
حيث تمتلك ذرة واحدة قوة سحب أكبر من الذرة الأخرى وتجذب الإلكترونات.
هل تذكر كيف تحمل الإلكترونات شحنة سالبة؟
حسنًا ، عندما تقضي الإلكترونات مزيدًا من الوقت مع ذرة واحدة ، فإنها تتسبب في أن تحمل الذرة شحنة سالبة جزئية. إن الذرة التي لا تقضي الكثير من الوقت مع الإلكترونات تحمل شحنة موجبة جزئية.
حياتك تعتمد في الواقع على الرابطة التساهمية القطبية. أنت تشرب الماء ، صحيح؟ جزيء الماء ، والمختصر باسم H2O ، هو مثال على الرابطة التساهمية القطبية. وتشترك الإلكترونات بشكل غير متساوٍ ، حيث تنفق ذرة الأكسجين وقتًا أطول مع الإلكترونات أكثر من ذرات الهيدروجين. بما أن الإلكترونات تقضي وقتًا أطول مع ذرة الأكسجين ، فإنها تحمل شحنة سالبة جزئية.
مثال آخر على الرابطة التساهمية القطبية هو بين ذرة الهيدروجين وذرة الكلور. في هذه الرابطة ، تنفق ذرة الكلور وقتًا أطول مع الإلكترونات من ذرة الهيدروجين. وبسبب هذا التقاسم غير المتساوي للإلكترونات ، تحمل ذرة الكلور شحنة سالبة جزئية ، وتحمل ذرة الهيدروجين شحنة موجبة جزئية.
إن نتيجة هذا النمط من ارتباط الإلكترون غير المتكافئ هو فصل الشحنة في الجزيء ، حيث يكون جزء واحد من الجزيء ، الأكسجين ، له شحنة سالبة سالبية ، والهيدروجينات لها شحنة موجبة جزئية.
يجب ملاحظة أن هذا الجزيء ليس أيونًا لأنه لا يوجد فائض من البروتونات أو الإلكترونات ، ولكن هناك فصل بسيط في الشحن في هذا الجزيء المحايد كهربيًا.
فهي نوع من الروابط التي تحدث عندما تشترك ذرتان في زوج من الإلكترونات مع بعضها البعض. هذه الإلكترونات المشتركة تلصق ذرتين أو أكثر معا لتشكيل جزيء. مثل الأطفال الذين يشتركون في الألعاب ، فإن الذرات المشاركة في رابطة تساهمية غير قطبية تتشارك الإلكترونات بالتساوي. مثال على الرابطة التساهمية غير القطبية هو الرابطة بين ذرتين هيدروجين لأنهما يتشاركان الإلكترونات بالتساوي. مثال آخر على الرابطة التساهمية غير القطبية هو الرابطة بين ذرتين كلورين لأنهما أيضاً يتشاركان الإلكترونات. الروابط التساهمية غير القطبية هي روابط قوية تتطلب كمية كبيرة من الطاقة لكسر الرابطة.
الروابط التساهمية غير القطبية لها أهمية بالغة في علم الأحياء. إنها تشكل الأكسجين الذي نتنفسه ونساعد في تكوين خلايانا الحية. ويسمى نوع واحد من الرابطة التساهمية غير القطبية التي تعتبر مهمة جدا في علم الأحياء رابطة ببتيد. ينضم ارتباط الببتيد سلاسل من الأحماض الأمينية ، التي تشارك في بناء الحمض النووي لدينا. تتكون الأحماض الأمينية من عدة ذرات مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين والهيدروجين.
في النهاية..قد تتساءل: كيف تعرف نوع الرابطة التي ستحدث بين الذرات؟
يمكنك توقع أي نوع من الروابط سيتشكل من خلال النظر إلى الكهرسلبية في كل ذرة تشارك في الترابط. فالكهرسلبية هي مدى قوة ذرة تجذب الإلكترونات من ذرة أخرى في رابطة كيميائية. تتمتع بعض الذرات بكهرسلبية أعلى ، في حين أن لدى بعضها الآخر قدر أقل من الكهرسلبية. تشبه الكهرسلبية لعبة شد الحبل بين ذرتين. إذا كان لديك شخص واحد على جانب الحبل أقوى من الشخص الآخر ، فإن ذلك الشخص الأقوى سوف يجتاز صعوبة أكبر ، ويجذب الشخص الآخر في اتجاهه وهنا ستتشكل رابطة تساهمية قطبية. من ناحية أخرى ، إذا كان لديك شخصان متساويان القوة ، فإن الحبل لن يتحول في أي اتجاه وسيبقى في نفس المكان و سيتشكل رابطة تساهمية غير قطبية.