الرابطة الأيونية Ionic Bond

الرابطة الأيونية Ionic Bond

(الكيمياء العامة المستوى الاول – الكلية الجامعية بالجموم)

• تعرف ايضا باسم رابطة إلكتروتكافؤية أو الكهروتكافؤية electrovalent bond ، و هو نوع من الروابط ينتج عن التجاذب الكهروستاتيكي بين الايونات المخالفة لبعضها البعض في الشحنة في المركب الكيميائي . تنشأ هذه الرابطة عندما تنتقل إلكترونات التكافؤ نهائيا من ذرة ما إلى ذرة أخرى . فالذرات التي تفقد إلكتروناتها تصبح ايونات موجبة (كاتيونات) بينما الذرات التي تكتسب الإلكترونات تصبح أيونات سالبة (انيونات) . توجد الروابط الأيونية في المركبات التي تعرف باسم مركبات أيونية او إلكتروتكافؤية و التي يمكن تبسيطها من خلال المركبات التي تنتج عن تفاعل اللافلزات مع الفلزات القلوية أو القلوية الترابية , و في مثل تلك المركبات تكون كل أيون موجب محاطا بأيونات سالبة و كذلك كل أيون سالب يكون محاطا بأيونات موجبة .
• تتكون الرابطة الأيونية من ثلاث خطوات:  1 – يفقد المعدن (الفلز) النشط الإلكترون الأكثر بعداً عن النواة، ويصبح موجب الشحنة.  2 – يكتسب اللامعدن (اللافلز) هذا الإلكترون، ويصبح سالب الشحنة.   3 – يحدث تجاذب كهروستاتيكي بين الأيون الموجب والسالب.

• يشترط لتكوين الرابطة الأيونية الشروط الآتية:

1 –  أن يوجد فلز نشط قابل لفقد إلكترون أو أكثر بأقل قدر من الطاقة أي صغر جهد تأين ذرة المعدن (الفلز) ، و العناصر التي ينطبق عليها الشرط الأول هي المجموعة الأولى والثانية وهي العناصر القلوية والعناصر القلوية الأرضية على التوالي.

2 –  أن يوجد لا فلز نشط قابل لاكتساب إلكترون أو أكثر دون الحاجة إلى طاقة تذكر أي كبر الألفة الإلكترونية للامعدن (اللافلز)، و العناصر التي ينطبق عليها الشرط الثاني فهي عناصر المجموعة السابعة عشر والسادسة عشر.

3 –  كبر طاقة الترابط البلوري وطاقة التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات.

• طاقة تأين الفلزات منخفضة مما يجعلها تميل إلى فقد الإلكترونات و تكوين أيونات موجبة.
• تتميز اللافلزات بارتفاع الألفة الكهربائية و بالتالي شغفها لكسب الإلكترونات و تكوين أيونات سالبة.
• عند اقتراب ذرة اللافلز من ذرة فلز فإنها تميل إلى جذب إلكترونات تكافؤ ذرة الفلز فيتكون الأيونان الموجب و السالب و نتيجة لذلك يحدث تجاذب كهربائي بينهما يؤدي إلى انطلاق كمية كبيرة من الطاقة بسبب هذا التجاذب فتنخفض طاقة المركب الناتج.
• تعرف الطاقة الناتجة عن تجاذب الأيونات السالبة و الموجبة باسم طاقة الشبكة البلورية و تعرف بأنها مقدار الطاقة الناتجة من تجاذب الأيونات الموجبة و السالبة لتكوين مول واحد من بلورات المادة الصلبة.
• يمكن أن تنشأ الرابطة الأيونية بين المجموعات الذرية كمجموعة النترات السالبة ^‒NO₃ مع أيون مجموعة موجبة مثل مجموعة الأمونيوم  .

أمثلة على الروابط الأيونية

• يتفاعل عنصر الكلور مع عنصر الصوديوم لتتكون المادة المركبة كلوريد الصوديوم (ملح الصوديوم).
• العدد الذري للصوديوم (11) لذلك يكون تركيبها الإلكتروني (2,8,1).
• العدد الذري للكلور (17) ولذلك يكون التركيب الإلكتروني (2,8,7).
• ينتقل إلكترون واحد من المدار الخارجي لذرة الصوديوم إلى المدار الخارجي لذرة الكلور وبذلك يتكون أيون الكلوريد الذي يشابه تركيبه الإلكتروني للنيون.
• يحمل أيون الكلور شحنة كهربية سالبة لأن عدد الإلكترون الموجودة في المدارات أصبح ثـمانية عشر (18) بينما عدد البروتونات في النواة (17).
• يحمل أيون الصوديوم شحنة كهربية موجبة لأن عدد الإلكترونات في المدارات (10). بينما عدد البروتونات في النواة لم يتغير (11).
• تنشأ بين هذين الأيونين قوة تجاذب إلكتروستاتيكية تجعلهما متصلين مع بعضهما البعض.

 

 

• تتكون المركبات الأيونية عندما تتفاعل الذرات الكهروموجبة القوية مع المركبات الكهروسالبة القوية مع بعضها البعض.
• تتماسك الأيونات في بلورة المادة الأيونية مع بعضها البعض من خلال قوى التجاذب بين الشحنات المخالفة بالشحنة.
• الرابطة الأيونية ليست رابطة بالمعنى الحقيقي على الإطلاق حيث أنة الأيونات تجذب بعضها البعض كما تجذب أقطاب المغناطيس بعضها البعض.
• عندما يتم تذويب المادة الأيونية في الماء، فإن الأيونات تنفصل عن بعضها البعض و يكون لديها القدرة على التحرك في المحلول بحرية.

الخصائص العامة للمركبات الأيونية

• تتميز المركبات الأيونية بالآتي:

1 – تتميز عن غيرها من المواد الصلبة بأنها هشة، غير قابلة للطرق والسحب، وتعود هشاشة هذه المواد إلى أن أي محاولة لضغط البلورات يؤدي إلى تنافر شديد فتتحطم البلورة.

2 – تتميز مصهوراتها ومحاليلها بالتوصيل الجيد للتيار الكهربائي، بسبب التفكك إلى الأيونات الموجبة والسالبة، وهذه الأيونات تقوم بالتوصيل الكهربائي.

3 – تتميز بدرجات انصهار وغليان عالية، ويعود السبب لزيادة قوى التجاذب بين الأيونات الموجبة والسالبة والتي تعمل كأقطاب مزدوجة لها عزم معين ينتج عنه تقارب الأيونات.

4 –  لا تذوب في المذيبات العضوية، وإنما تذوب في المذيبات القطبية مثل الماء، ويعود السبب في ذوبان المواد الأيونية في المذيبات القطبية إلى تكون نوع من الارتباط بين الأيون وجزيئات المذيب القطبية.

5 –  سريعة التفاعل وتامة، لأن التفاعل يحصل بمجرد التصادم بين الأيونات.

لتحميل لوحة عن الرابطة الأيونية إضغط على الرابط الآتي: لوحة (بوستر) الرابطة الأيونية Ionic Bonding

مقالات قد تفيدك :