ما هي الروابط الأيونية؟
الرابطة الأيونية (Ionic bond) أو الرابطة الشاردية ما هي إلا رابطة تنشأ بين ذرتين مختلفتين من حيث القدرة على كسب أو فقد الإلكترونات، حيث يكون أيوني الذرتين مختلفين في الشحنة، واحد سالب والآخر موجباً؛ مما يؤدي إلى نشوء قوة جذب كهربائي بين الذرتين هاتين، ومن الجدير معرفته أن نسبة الأيونات المفقودة والمكتسبة قد تختلف بناءً على ما تحتاجه الذرة للوصول إلى حالة الاستقرار، وهي الحالة التي تكون فيها الذرة تحتوي على ثمانية إلكترونات في مدارها الأخير.[١][٢]
مثال على الرابطة الأيونية: الرابطة الأيونية المتشكلة بين كل من عنصر الصوديوم ذي الأيون الموجب، وعنصر الكلور ذو الأيون السالب، والتي يمكن تمثيلها في المعادلة الآتية:[٢]
Na + Cl → Na+ + Cl− → NaCl
حيث إن عنصر الصوديوم هنا يفقد إلكترونًا من مستوى مداره الأخير، أيّ مستوى تكافئه؛ ليُصبح توزيعه الإلكتروني مشابهاً للغاز الخامل أو النبيل الذي قبله وهو النيون (Ne)، وتُصبح شحنته موجبة، ويُعرف باسم الكاتيون (Cation)، أما الكلور فيكتسب إلكترونًا في مستوى تكافئه؛ ليصبح توزيعه الإلكتروني مشابهاً بغاز النبيل أو الخامل الذي بعده وهو الأرجون (Ar)، وتُصبح شحنته سالبة، ويُعرف باسم الأنيون (Anion).[١]
خصائص الرابطة الأيونية
تتميز الرابطة الأيونية عن غيرها من الأنواع الأخرى من الروابط الكيميائية بمجموعة من الخصائص، بسبب وجود قوة جذب كهروستاتيكية قوية بين الكاتيونات، أيّ الذرة التي تحمل الشحنة الموجبة والأنيونات، أيّ الذرة التي تحمل الشحنة السالبة، في الجزيئات المرتبطة بالأيونات، ومن أبرز هذه الخصائص ما يأتي:[٣][٤]
- القوة: تُعد الرابطة الأيونية من أقوى الروابط الكيميائية.
- الأكثر تفاعلًا: تتميز الرابطة الأيونية بقدرتها العالية على فصل الشحنات، وبالتالي تُعد الأكثر تفاعلًا من بين جميع الروابط الموجودة في الوسط المناسب.
- نقطة انصهار وغليان عالية جدًا: تتميز الجزئيات التي ترتبط مع بعضها البعض بروابط أيونية بأن لديها درجات انصهار وغليان عالية جدًا، حيث يلزم درجات عالية جدًا للتغلب على التجاذب بين الأيونات السالبة والموجبة، أيّ هنالك حاجة إلى وجود الكثير من الطاقة للتمكن من إذابة المركبات الأيونية، أو حتى غليانها.
- الذوبان في الماء: المركبات الكيميائية الأيونية يمكن أن تذوب في المذيبات القطبية مثل الماء؛ لأنها قطبية، وبالتالي يمكن للمذيبات القطبية هذه أن تعمل على تفكيك الروابط الأيونية وكسرها.
- موصلة جيدة للكهرباء: وذلك عندما تكون في حالة منصهرة أو ذائبة في الماء، حيث تُصبح الأيونات عندها حرة الحركة وقادرة على توصيل الشحنات الكهربائية عبر المحلول، ولكن عندما تكون مركباتها في حالتها العادية أيَ الصلبة فلا يمكن أن تُوصل الكهرباء، نتيجة ترابط الأيونات ببعضها بشكل وثيق وعدم قدرتها على الحركة.
- تُكوّن الشبكات البلورية: وهي عبارة عن بنية منتظمة تتشكل نتيجة تناوب المركبات الأيونية الكاتيون والأنيون مع بعضهما البعض، وتعتمد بشكل كبير على الأيون الأصغر الذي يملأ الفجوات بين الأيون الأكبر بالتساوي، وغالبًا ما تتمتع البلورات الأيونية بصلابة عالية جدًا وهشاشة في نفس الوقت؛ إذ يمكن لتنافر الكهروستاتيكي أن يكون كافيًا لكسر البلورة.
ما الفرق بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية؟
تتعدد أنواع الروابط الكيميائية المسؤولة عن ربط الذرات ببعضها البعض، منها الرابطة الأيونية والتساهمية، ويمكن توضيح الفرق بينهما على النحو الآتي:[٥][٢]
- الرابطة الأيونية: تتشكل من خلال فقد وكسب الإلكترونات بين الذرات لأجل الوصول لحالة الاستقرار في مدارها الأخير لتُصبح شبيهة بأقرب غاز نبيل لها، ويُطلق على الذرة التي تفقد إلكتروناتها، وتُصبح عدد بروتوناتها أكثر، أيّ شحنتها موجبة اسم الفلزات، أما الذرة التي كسبت الإلكترونات فعدد إلكتروناتها يصبح أعلى، أيّ شحنتها سالبة، وتُعرف باللافلزات.
- الرابطة التساهمية: تتشكل من خلال تشارك الذرات الإلكترونات الموجودة في مدارها الأخير من أجل الوصول لحالة الاستقرار، وغالبًا ما تحدث بين العناصر القريبة من بعضها البعض في الجدول الدوري، والتي تتشابه إلى حدٍ ما في تقارب الإلكترونات، وبمعنى آخر، تحدث الرابطة التساهمية بين اللافلزات بشكل أساسي، كما أنها تميل إلى تكوين روابط مفردة، ومزدوجة، وثلاثية، ورباعية.
المراجع[+]
- ^ أ ب "ionic bond", britannica. Edited.
- ^ أ ب ت "What is an Ionic Bond?", sciencing. Edited.
- ↑ "What is an Ionic Bond?", byjus.. Edited.
- ↑ "Ionic Compound Properties, Explained", thoughtco. Edited.
- ↑ "Ionic and Covalent Bonds", chem.libretexts.. Edited.
ملخص المقال
الرابطة الأيونية هي رابطة تنشأ بين ذرتين مختلفتين في القدرة على كسب أو فقد الإلكترونات، حيث تكون شحنة إحداهما موجبة والأخرى سالبة، مما يؤدي إلى قوة جذب كهربائي بينهما. مثال على ذلك هو الرابطة بين الصوديوم والكلور لتكوين كلوريد الصوديوم. تتميز الرابطة الأيونية بقوتها العالية، تفاعلها الكبير، وارتفاع نقاط انصهارها وغليانها، وقدرتها على الذوبان في الماء وتوصيل الكهرباء في الحالة المنصهرة أو الذائبة.
أسئلة شائعة
-
في بعض الحالات، يمكن أن تتشكل روابط أيونية معقدة بين عدة ذرات، مما يؤدي إلى تكوين مركبات متعددة الأيونات مثل كبريتات الصوديوم (Na2SO4).
-
العديد من المعادن تتكون من روابط أيونية بين الكاتيونات والأنيونات، مما يمنحها خصائص مثل الصلابة والقدرة على التوصيل الكهربائي في الحالة المنصهرة.
-
بعض المركبات الأيونية تظهر ألوانًا مميزة بسبب انتقالات الإلكترونات بين مستويات الطاقة المختلفة في الأيونات، مثل كلوريد النحاس الثنائي (CuCl2) الذي يظهر باللون الأزرق.
-
من أبرز الأمثلة على الرابطة الأيونية في حياتنا اليومية، ما يأتي:
- ملح الطعام، المعروف بكلوريد الصوديوم كيميائيًا.
- صودا الخبز أو بيكربونات الصوديوم.
- المبيض أو ما يُعرف كيميائيًا بصوديوم هيبوكلوريت.
- صودا الغسيل أو كربونات الصوديوم ديكاهيدراتي.
-
لا من غير الممكن، فالرابطة الأيونية تتشكل بين أيونات موجبة وسالبة، أو بين المعدن واللافلز، أما الرابطة التي تتكون بين معدنين فغالبًا ما تكون روابط معدنية.