المركب التساهمي القطبي هو مركب كيميائي يتكون من ذرات مرتبطة بروابط تساهمية، حيث تشارك الإلكترونات بشكل غير متساوٍ بين الذرات. وينتج عن هذا عدم توازن في الشحنة الكهربائية، حيث تصبح إحدى الذرات ذات شحنة سالبة جزئية والأخرى ذات شحنة موجبة جزئية.
تعريف الرابطة التساهمية
الرابطة التساهمية هي رابطة كيميائية تتشكل بين ذرتين أو أكثر عن طريق مشاركة زوج أو أكثر من الإلكترونات. وتتكون الروابط التساهمية بين الذرات التي تحتوي على إلكترونات غير زوجية.
تعريف القطبية
القطبية هي خاصية كيميائية تشير إلى عدم توازن توزيع الشحنة الكهربائية في الجزيء. ويحدث عدم التوازن هذا بسبب اختلاف قدرة الذرات على جذب الإلكترونات.
سبب القطبية في المركبات التساهمية
تنشأ القطبية في المركبات التساهمية بسبب اختلاف قدرة الذرات على جذب الإلكترونات. وتسمى هذه القدرة الكهربوسالبية. وتتراوح الكهروسالبية للعناصر من 0.7 (الهيدروجين) إلى 4.0 (الفلور).
كلما زادت الكهروسالبية للعنصر، زادت قدرته على جذب الإلكترونات. ولذلك، في المركب التساهمي الذي يحتوي على عنصرين مختلفين في الكهروسالبية، فإن الذرة ذات الكهروسالبية الأعلى ستجذب الإلكترونات بشكل أكبر من الذرة ذات الكهروسالبية الأقل.
أمثلة على المركبات التساهمية القطبية
تشمل الأمثلة الشائعة للمركبات التساهمية القطبية ما يلي:
- الماء (H2O): يحتوي جزيء الماء على ذرة أكسجين ذات كهرسلبية عالية (3.5) وذرتين هيدروجين ذات كهرسلبية منخفضة (2.1). وينتج عن هذا عدم توازن في توزيع الشحنة الكهربائية، حيث تحمل ذرة الأكسجين شحنة سالبة جزئية بينما تحمل كل ذرة هيدروجين شحنة موجبة جزئية.
- الأمونيا (NH3): يحتوي جزيء الأمونيا على ذرة نيتروجين ذات كهرسلبية عالية (3.0) وثلاث ذرات هيدروجين ذات كهرسلبية منخفضة (2.1). وينتج عن هذا عدم توازن في توزيع الشحنة الكهربائية، حيث تحمل ذرة النتروجين شحنة سالبة جزئية بينما تحمل كل ذرة هيدروجين شحنة موجبة جزئية.
- حمض الهيدروكلوريك (HCl): يحتوي جزيء حمض الهيدروكلوريك على ذرة كلور ذات كهرسلبية عالية (3.0) وذرة هيدروجين ذات كهرسلبية منخفضة (2.1). وينتج عن هذا عدم توازن في توزيع الشحنة الكهربائية، حيث تحمل ذرة الكلور شحنة سالبة جزئية بينما تحمل ذرة الهيدروجين شحنة موجبة جزئية.
خصائص المركبات التساهمية القطبية
تمتلك المركبات التساهمية القطبية عددًا من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تختلف عن المركبات التساهمية غير القطبية. وتشمل هذه الخصائص ما يلي:
- الذوبانية: تميل المركبات التساهمية القطبية إلى الذوبان في المذيبات القطبية الأخرى، مثل الماء.
- نقطة الانصهار ونقطة الغليان: تميل المركبات التساهمية القطبية إلى أن يكون لها نقاط انصهار وغليان أعلى من المركبات التساهمية غير القطبية.
- الترابط الهيدروجيني: يمكن أن تتشكل روابط هيدروجينية بين الجزيئات التساهمية القطبية.
تطبيقات المركبات التساهمية القطبية
تستخدم المركبات التساهمية القطبية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:
- المواد البلاستيكية: تتكون العديد من المواد البلاستيكية من جزيئات تساهمية قطبية.
- الأدوية: تعتمد العديد من الأدوية على المركبات التساهمية القطبية لفعاليتها.
- المذيبات: تستخدم المركبات التساهمية القطبية كمذيبات لمواد أخرى.
- الموصلات: يمكن استخدام المركبات التساهمية القطبية كموصلات للكهرباء.
