خواص المركبات التساهمية
مقدمة
المركبات التساهمية هي نوع من المركبات الكيميائية التي تتكون من ذرات متحدة معًا عن طريق الروابط التساهمية. والروابط التساهمية هي نوع من الروابط الكيميائية التي تتشكل عندما تتشارك ذرتان أو أكثر في إلكترونات التكافؤ الخاصة بها. والمركبات التساهمية هي عادةً أكثر استقرارًا من المركبات الأيونية، وذلك لأن الإلكترونات المشتركة بين الذرات تعمل على جذب الذرات إلى بعضها البعض بقوة أكبر.
الخواص العامة للمركبات التساهمية
أولاً: لديها نقاط انصهار وغليان منخفضة نسبيًا. وذلك لأن الروابط التساهمية أضعف من الروابط الأيونية، وبالتالي تتطلب طاقة أقل لكسرها.
ثانيًا: تكون هذه المركبات عادةً أكثر قابلية للذوبان في المذيبات غير القطبية. وذلك لأن الإلكترونات المشتركة بين الذرات لا تكون موضعية بشكل كبير، وبالتالي لا تتفاعل بقوة مع جزيئات المذيب.
ثالثًا: تكون هذه المركبات عادةً أكثر تطايرًا من المركبات الأيونية. وذلك لأن الجزيئات صغيرة نسبيًا وخفيفة الوزن، وبالتالي تتبخر بسهولة أكبر.
الخواص الفيزيائية للمركبات التساهمية
أولاً: الحالة الفيزيائية
توجد المركبات التساهمية في جميع الحالات الثلاث للمادة: الصلبة والسائلة والغازية. فعلى سبيل المثال، يوجد ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الحالة الغازية في درجة حرارة الغرفة، ويوجد الماء (H2O) في الحالة السائلة، ويوجد الماس (C) في الحالة الصلبة.
ثانيًا: اللون
يمكن أن تكون المركبات التساهمية عديمة اللون أو ملونة. فعلى سبيل المثال، الهواء عديم اللون، والماء عديم اللون أيضًا، بينما الكلور (Cl2) ذو لون أصفر مخضر.
ثالثًا: الرائحة
يمكن أن تكون المركبات التساهمية ذات رائحة أو عديمة الرائحة. فعلى سبيل المثال، الكلور له رائحة نفاذة، بينما ثاني أكسيد الكربون عديم الرائحة.
الخواص الكيميائية للمركبات التساهمية
أولاً: التفاعلية
تتفاعل المركبات التساهمية مع بعضها البعض عن طريق تكوين روابط تساهمية جديدة أو عن طريق كسر الروابط التساهمية القديمة. فعلى سبيل المثال، يتفاعل الهيدروجين (H2) مع الأكسيجين (O2) لتكوين الماء (H2O).
ثانيًا: الذوبانية
تذوب المركبات التساهمية في المذيبات غير القطبية بشكل عام. وذلك لأن الإلكترونات المشتركة بين الذرات لا تكون موضعية بشكل كبير، وبالتالي لا تتفاعل بقوة مع جزيئات المذيب. فعلى سبيل المثال، يذوب البنزين (C6H6) في الماء بشكل سيئ، بينما يذوب في رباعي كلوريد الكربون (CCl4) بشكل جيد.
ثالثًا: التطاير
تتبخر المركبات التساهمية بسهولة لأن الجزيئات صغيرة نسبيًا وخفيفة الوزن. فعلى سبيل المثال، يتبخر الكحول الإيثيلي (CH3CH2OH) في درجة حرارة الغرفة.
الروابط التساهمية في المركبات التساهمية
أولاً: أنواع الروابط التساهمية
توجد ثلاثة أنواع رئيسية من الروابط التساهمية هي الرابطة التساهمية الأحادية والرابطة التساهمية الثنائية والرابطة التساهمية الثلاثية. والرابطة التساهمية الأحادية هي رابطة تتشكل عندما تتشارك ذرتان في إلكترون واحد. والرابطة التساهمية الثنائية هي رابطة تتشكل عندما تتشارك ذرتان في إلكترونين. والرابطة التساهمية الثلاثية هي رابطة تتشكل عندما تتشارك ذرتان في ثلاثة إلكترونات.
ثانيًا: قوة الرابطة التساهمية
تعتمد قوة الرابطة التساهمية على عدد الإلكترونات المشتركة بين الذرتين. فكلما زاد عدد الإلكترونات المشتركة، زادت قوة الرابطة التساهمية.
ثالثًا: طول الرابطة التساهمية
يعتمد طول الرابطة التساهمية على حجم الذرتين المترابطتين. فكلما كانت الذرتان أكبر، كلما كان طول الرابطة التساهمية أطول.
أمثلة على المركبات التساهمية
أولاً: الهيدروكربونات
الهيدروكربونات هي مركبات تساهمية تتكون من ذرات الهيدروجين والكربون فقط. ومن أشهر الهيدروكربونات الميثان (CH4) والإيثان (C2H6) والبروبان (C3H8) والبوتان (C4H10).
ثانيًا: الكحولات
الكحولات هي مركبات تساهمية تتكون من ذرات الهيدروجين والكربون والأكسجين. ومن أشهر الكحولات الميثانول (CH3OH) والإيثانول (C2H5OH) والبروبانول (C3H7OH) والبوتانول (C4H9OH).
ثالثًا: الأحماض الكربوكسيلية
الأحماض الكربوكسيلية هي مركبات تساهمية تتكون من ذرات الهيدروجين والكربون والأكسجين. ومن أشهر الأحماض الكربوكسيلية حمض الفورميك (HCOOH) وحمض الأسيتيك (CH3COOH) وحمض البروبيونيك (C3H7COOH) وحمض البوتيرات (C4H9COOH).
خاتمة
المركبات التساهمية هي نوع مهم من المركبات الكيميائية التي تتكون من ذرات متحدة معًا عن طريق الروابط التساهمية. وللمركبات التساهمية العديد من الخصائص الفريدة، بما في ذلك نقاط انصهار وغليان منخفضة نسبيًا، وقابلية للذوبان في المذيبات غير القطبية، وتطاير مرتفع. وتوجد المركبات التساهمية في جميع الحالات الثلاث للمادة: الصلبة والسائلة والغازية. ويمكن أن تكون عديمة اللون أو ملونة، ذات رائحة أو عديمة الرائحة. وتتفاعل المركبات التساهمية مع بعضها البعض عن طريق تكوين روابط تساهمية جديدة أو عن طريق كسر الروابط التساهمية القديمة. وأشهر الأمثلة على المركبات التساهمية هي الهيدروكربونات والكحولات والأحماض الكربوكسيلية.