☰ خطة العام · العلوم (بالعربية)

الروابط الكيميائية: الأيونية والتساهمية

الأسبوع 6 · الدرس الرابع «الروابط الكيميائية»: الأيونات والرابطة الأيونية والرابطة التساهمية وخواص المركبات والكربون والميثان · 3 دروس
1

لماذا ترتبط الذرات: الأيونات والرابطة الأيونية

Science Prep 1 Term 1, Unit 1: pp. 26–31
الهدفأشرح كيف يرتبط فلز بلافلز برابطة أيونية بانتقال إلكترونات من ذرة إلى أخرى.
كلمات جديدة
الأيون · ذرة فقدت إلكترونات أو اكتسبتها فصارت تحمل شحنةالأيون الموجب · أيون موجب يتكوّن عندما تفقد الذرة إلكتروناتالأيون السالب · أيون سالب يتكوّن عندما تكتسب الذرة إلكتروناتالرابطة الأيونية · التجاذب بين أيونات موجبة وأيونات سالبة
الشرح

كلوريد الصوديوم مادة صلبة وكلوريد الهيدروجين غاز، مع أن كليهما يحتوي على الكلور. فطريقة ارتباط الذرات هي التي تحدد الخواص. تميل الذرات إلى الوصول إلى التوزيع الإلكتروني المستقر لأقرب غاز نبيل: مستوى أخير ممتلئ، أي إلكترونان للهيليوم وثمانية للغازات الأخرى. وفي الرابطة الأيونية تعطي ذرة الفلز إلكترونات لذرة اللافلز. فذرة الصوديوم (١١ بروتونًا و١١ إلكترونًا) تفقد إلكترونها الخارجي الوحيد وتصبح Na⁺ (١١ بروتونًا و١٠ إلكترونات)، وهو أيون موجب يسمى كاتيونًا. وذرة الكلور (١٧ بروتونًا و١٧ إلكترونًا) تكتسب هذا الإلكترون وتصبح Cl⁻ (١٧ بروتونًا و١٨ إلكترونًا)، وهو أيون سالب يسمى أنيونًا. والشحنات المختلفة تتجاذب، وهذا التجاذب هو الرابطة الأيونية. والمركب متعادل في مجموعه لأن الشحنات تلغي بعضها. وكلوريد الصوديوم NaCl مركب من أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد مرصوصة في بلورة، وليس جزيئًا.

الجسيمالبروتوناتالإلكتروناتالشحنة
Na١١١١٠
Na⁺١١١٠+١
Cl١٧١٧٠
Cl⁻١٧١٨−١
أمثلة محلولة
Na⁺+112, 8
أيون الصوديوم Na⁺ توزيعه الإلكتروني ٢، ٨ مثل النيون وهو غاز نبيل. فقد إلكترونه الخارجي، فصار فيه بروتون زائد على عدد الإلكترونات.
Cl⁻+172, 8, 8
أيون الكلوريد Cl⁻ توزيعه ٢، ٨، ٨ مثل الأرجون. اكتسب إلكترونًا واحدًا، فصار فيه إلكترون زائد على عدد البروتونات. و Na⁺ (+١) مع Cl⁻ (−١) مجموعهما ٠، فـ NaCl متعادل.
يمكن أن يرتبط الليثيوم (٢، ١) والفلور (٢، ٧) برابطة أيونية. يعطي الليثيوم إلكترونه الخارجي الوحيد للفلور. فيصبح Li⁺ توزيعه ٢ وF⁻ توزيعه ٢، ٨. ولكل منهما الآن مستوى أخير ممتلئ، والمركب LiF متعادل.
نشاط الفصل

لعبة التسليم. يمثّل طفل ذرة فلز يحمل كرة ترمز إلى إلكترونه الخارجي. ويمثّل طفل آخر ذرة لافلز تحتاج إلى إلكترون إضافي. يسلّم الأول الكرة. الصق علامة «+» على الطفل الأول وعلامة «−» على الثاني. والآن يقفان معًا كزوج متجاذب. كرّر ذلك بالرسم: ارسم Na وCl مع انتقال الإلكترون ثم ارسم الأيونين.

تدرّب
1
تتحول ذرة صوديوم إلى Na⁺. كم إلكترونًا في Na⁺؟
2
في أيون كلوريد ١٧ بروتونًا و١٨ إلكترونًا. ما شحنته؟
3
أيّ غاز نبيل يشبهه Na⁺ وأيّ غاز يشبهه Cl⁻؟
4
لماذا يكون كلوريد الصوديوم متعادلًا في مجموعه؟