2023 مؤلف: Jake Johnson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-24 23:12
مثلث الترابط ، المعروف أيضًا باسممثلث Van Arkel-Ketelaar، يستخدم لتعليم المركبات المختلفة بدرجات مختلفة اعتمادًا على نوع الرابطة أو التساهمية أو الأيونية أو معدني ، بحيث تكون الروابط مترابطة من خلال رمز المثلث.
الرابطة التساهمية تتضمن تداخل المدارات بين أزواج معينة من ذرات عنصر أو مركب. إذا لم يحدث التداخل المداري بين ذرات معينة ، ولكن تم تحديد موقعه في جميع أنحاء البلورة ، فإن الرابطة تعتبر معدنية. البديل الثالث ، الرابطة الأيونية ، يتضمن التفاعل الكهروستاتيكي بين الأيونات الفردية.
على الرغم من أننا نصنف روابط مادة ما على أنها من نوع معين ، إلا أن الأنواع الثلاثة جميعها مرتبطة في الواقع ، وروابط العديد من الأنواع عبارة عن مزيج من نوعين أو حتى الأنواع الثلاثة.
إذا قمنا بتحليل الجانب التساهمي للمثلث أولاً ، في حالة مركبات الفترة 2 ، سنبدأ بمركب ثنائي كلورو ، وهو جزيء من النوع غير القطبي. الرابطة في هذا الجزيء ، التي تشتمل على ذرتين متطابقتين بقوة كهربية ، هي أساسًا تساهمية. كلما صعدنا المثلث ، على الجانب الأيمن منه ، يزداد الاختلاف في الكهربية بين الذرات المترابطة وتصبح الروابط قطبية أكثر فأكثر. تم الوصول إلى نقطة ،في حالة الفترة الثانية ، كلوريد المغنيسيوم ، حيث يكون فرق الكهربية كبيرًا لدرجة أن المدارات تتداخل قليلاً جدًا ويمكن اعتبار الأنواع أيونات مستقلة ذات روابط أيونية. ومع ذلك ، هناك جوانب معينة من كيمياء المغنيسيوم يتم تفسيرها بشكل أفضل من حيث مساهمات الرابطة التساهمية. أخيرًا ، يُظهر كلوريد الصوديوم ارتباطًا أيونيًا "نقيًا" تقريبًا.
يتوافق المحور المعدني التساهمي مع تغير السندات من المدارات المتداخلة في اتجاهات محددة (تساهمية) إلى الترابط غير الموضعي في المعادن. من اليمين إلى اليسار على طول قاعدة المثلث ، العناصر الثلاثة الأولى (ثنائي كلورو ، ثماني الكبريت ، S8 ، ورباعي الفوسفور ، P4) ، هي جزيئات تساهمية منفصلة. ومع ذلك ، في الفوسفور الميل نحو روابط أقل محلية واضحًا بالفعل ، نظرًا لوجود ثلاثة متآصلات أخرى يتم فيها توجيه الرابطة التساهمية نحو العديد من الجيران. وبالتالي ، في هذه المتآصلات تكون الرابطة تساهمية شبكية وليست جزيئة تساهمية منفصلة: لم تعد المدارات موجودة بين أزواج من الذرات ، بل تتداخل بدلاً من ذلك في جميع الاتجاهات. الشكل الأكثر شيوعًا للسيليكون له بنية شبكية تساهمية ، ولكن يمكن الحصول على العنصر كتآصل معدني. يتوافق الانتقال من الشبكة التساهمية إلى الشبكة المعدنية مع تضييق المدارات الجزيئية المشتقة من المدارات الذرية 3s و 3 p إلى النقطة التي تتداخل فيها ، مما يسمح للإلكترونات بالتحرك بحرية طوال الوقت.الشبكة البلورية. الرابطة المعدنية غير الموضعية هي الحالة الطبيعية لعناصر كهربية منخفضة: الألمنيوم والمغنيسيوم والصوديوم.
أخيرًا ، يمثل الجانب الأيسر من مثلث الترابط الانتقال المعدني الأيوني. بدءًا من القمة المعدنية ، نبدأ مع السبائك ذات العناصر الكهربية المنخفضة. إن عدم تمركز الإلكترونات كبير ؛ لذلك ، تظهر السبائك ترابطًا معدنيًا. عندما تتحرك على طول جانب المثلث باتجاه القمة ، يصبح الفرق في الكهربية بين أزواج العناصر أكبر وأكبر ، بينما تتداخل المدارات بشكل أقل وأقل وتركز كثافة الإلكترون على الذرة الأكثر كهربيًا. الوضع الأخير هو الرابطة الأيونية.
من الممكن أن يكون للمركب خصائص جميع أنواع الروابط الثلاثة ، ومن الأمثلة على ذلك كبريتيد المغنيسيوم وفوسفيد الألومنيوم. لحسن الحظ ، يبدو أن معظم العناصر والمركبات لها خصائص يمكن تفسيرها من حيث نوع رابطة واحدة أو ، في أفضل الأحوال ، مزيج من نوعين من الروابط.
