تُعرف الرابطة التساهمية في علم الكيمياء بأنها اتصال أو ترابط كيميائي بين ذرة وأخرى أو أيونين يتبادلان مع بعضهما الإلكترونات من خلال ذلك الترابط -تُسمَّى تلك الرابطة أيضًا باسم ( الرابطة الجُزيئية)- ويُشترط أن تكون تلك الرابطة بين ذرتين تمثلان عُنصرًا كيميائيًا غير معدني، متماثلتين أو متقاربتين في قيمة النبض الكهربي.
لا تقتصر الرابطة على العناصر الكيميائية غير المعدنية، فمن الممكن أن تكون موجودة في الجُزيئات الكيميائية كبيرة الحجم، ويُعد أول من استخدم مُصطلح (الرابطة)، هو العالم (إرفينج لانغموير) عام 1919م؛ لوصف عدد الإلكترونات التي تتشاركها الذرات مع بعضها بعضًا، ليكشف بعد ذلك -الرابطة التساهمية- علَنًا عام 1939م.
يُطلق على أزواج الإلكترونات التي تشارك في الرابطة التساهمية اسم (أزواج الرابطة)، أو(الأزواج المشتركة)، ومن خلال تلك الرابطة تصل الذرات إلى حالة الاستقرار التام دون أي استثارة في الغلاف الإلكتروني الخارجي، وهي تلك الحالة التي تكون عليها الغازات النبيلة الخاملة.
الروابط التساهمية القطبية وغير القطبية.
هناك نوعان من الروابط التساهمية؛ الروابطة التساهمية غير القطبية أو النقية، والروابط التساهمية القطبية. تحدث الروابط التساهمية غير القطبية عندما تتشارك الذرتان عددًا متساوٍ من الإلكترونات، وتقتصر هذه الخاصية فقط على الذرات المتشابهة تمامًا في النبض الكهربي، لكن هذا المصطلح امتد ليشمل تلك الذرات التي قد يصل فارق النبض الكهربي بينها إلى قيمة أقل من (0.4)، ولعل أبرز الأمثلة على ذلك النوع هو جزيء الهيدروجين (H2)، وجزيء النيتروجين (N2)، وجزيء غاز الميثان (CH4).
كلما زاد فارق النبض الكهربي، اتجهت الإلكترونات المتشاركة في الرابطة تجاه نواة إحدى الذرتين أكثر من الأخرى، وإذا كان الفارق ينحصر بين (0.4 – 1.7)، فإن الرابطة تصبح قطبيةً، وإن زاد عن (1.7) تصبح أيونيةً.
أمثلة على الرابطة التساهمية.
هناك رابطة تساهمية بين ذرة الأكسجين وذرتي الهيدروجين في جزيء الماء (H2O)، كل رابطة منهما تحتوي على إلكترونين، واحد من ذرة الهيدروجين والآخر من ذرة الأكسجين.
تتشارك هاتان الذرتان الإلكترونين معًا؛ فجزيء الهيدروجين (H2)، يتكون من ذرتي هيدروجين ترتبطان سويًا بواسطة رابطة تساهمية، كل ذرة منهما تحتاج لإلكترونين لتحقيق الاستقرار في الغلاف الخارجي الإلكتروني. وينجذب هذان الإلكترونان للشحنة الموجبة لنواتي ذرتي الهيدروجين، ومن ثم ترتبط الذرتان معًا مُكونةً جزيء الهيدروجين.
تستطيع ذرات عنصر الفوسفور أن ترتبط مع ذرات عنصر الكلور مُكونةً جُزيئاتٍ مختلفةً مثل: (فوسفور ثلاثي الكلوريد – PCl3)، أو (فوسفور خماسي الكلوريد – PCl5)، وتكون الرابطة بين ذرات الفوسفور والكلور رابطة تساهمية، ويُعد جزيء الفوسفور ثلاثي الكلوريد، هو أحد أبرز الأمثلة لوصول إحدى المُركبات الكيميائية لحالة الاستقرار التام، فهو يشبه في تركيبه واستقراره حالة الغازات النبيلة الخاملة، إذ تصل الطبقة الإلكترونية الخارجية لحالة الاستقرار التام.
هناك أيضًا جُزيء الفوسفور خماسي الكلوريد الذي يُعد مُستقرًا هو الآخر، لذا من الضروري أن نتذكر أن الروابط التساهمية لا تتبع دائمًا قاعدة الثُمَانيَّات.
اقرأ أيضًا:
كيف تمت تسمية البروتون والفوتون وباقي الجسيمات؟
ترجمة: مازن عماد
تدقيق: أسماء العجوري
