يسعى عدد من طلاب التعليم الثانوي إلى معرفة إجابة السؤال “هل يحتوي جزيء النيتروجين ثنائي الذرات على رابطة تساهمية؟”، وفي هذا المقال سنقدم إجابة شاملة عن هذا السؤال، كما سنوضح مفهوم الرابطة التساهمية وأنواعها، إضافةً إلى أهم استخدامات النيتروجين في حياتنا اليومية.
هل يحتوي جزيء النيتروجين ثنائي الذرات على رابطة تساهمية؟
- تنشأ الرابطة التساهمية عندما تتشارك إلكترونات عنصر معين لتحقيق الاستقرار، ويحدث هذا في الجزيئات التي تتمتع بخصائص كهربائية سالبة متقاربة، حيث تحتاج هذه الجزيئات إلى إلكترونات لملء مداراتها الخارجية. ولذا، فإن جزيء النيتروجين ثنائي الذرات يحتوي على رابطة تساهمية ثلاثية.
ما هي الرابطة التساهمية؟
- الرابطة التساهمية هي نوع من الروابط الكيميائية التي تتميز بقوتها في ربط الذرات ببعضها البعض، حيث يتم الربط عن طريق مشاركة إلكترونين أو أكثر بهدف تحقيق الاستقرار خلال التفاعل الكيميائي.
- تتكون هذه الرابطة من خلال القوة الجاذبة الإلكتروستاتيكية، في حال كانت الطاقة للذرات الفردية أعلى من الطاقة الكلية للذرات المرتبطة.
- تسعى الذرات للمشاركة بزوج من الإلكترون لتحقيق ما يعرف بقانون الثمانية، وهو قانون كيميائي ينص على أن الذرة تستمر في المشاركة حتى يصل عدد إلكتروناتها في مدارها الخارجي إلى 8 إلكترونات، مما يؤدي إلى تحقيق الاستقرار الكيميائي، حيث تمتلئ جميع المدارات.
أنواع الروابط التساهمية من حيث العدد
يمكن تحديد نوع الروابط التساهمية الناتجة بين ذرتين بناءً على عدد الأزواج من الإلكترونات المتشاركة بينهما. وفيما يلي أنواع الروابط التساهمية:
الرابطة التساهمية الأحادية
- هي رابطة تساهمية تتضمن مشاركة زوج واحد من الإلكترون في المدار الخارجي، كما هو الحال في جزيء الهيدروجين الذي يتسم برابطة تساهمية أحادية.
- تُعتبر الروابط التساهمية الأحادية أضعف من الروابط الثنائية والثلاثية، إلا أن الاستقرار الذي تتمتع به يمكن أن يكون أعلى من باقي الأنواع.
الرابطة الثنائية
- هي الرابطة التي تشمل مشاركة زوجين من الإلكترونات، مما يعني منح الذرة 4 إلكترونات، كما في جزيء ثاني أكسيد الكربون الذي يحتوي على رابطة تساهمية ثنائية.
- تتميز الرابطة التساهمية للثاني أكسيد الكربون بقوتها مقارنة بالرابطة الأحادية، ولكنها تعاني من قلة الاستقرار الكيميائي.
الرابطة الثلاثية
- هي الرابطة التي تتضمن مشاركة ثلاثة أزواج من الإلكترونات، مما يعني منح الذرة 6 إلكترونات، كما هو الحال في جزيء النيتروجين ثنائي الذرات الذي يحتوي على رابطة تساهمية ثلاثية.
- تعد الرابطة التساهمية الثلاثية هي الأقل من حيث القوة مقارنة بأنواع الروابط الأخرى، مثل الرابطة الأحادية والثنائية.
استخدامات النيتروجين
تتعدد استخدامات النيتروجين في حياتنا اليومية، ومن أبرز هذه الاستخدامات:
- يستخدم النيتروجين في حفظ الأطعمة والأدوية أثناء النقل بين المناطق.
- يستعمل في تقليل درجات الحرارة اللازمة للأبحاث العلمية المرتبطة بتصنيع الأدوية، مما يساهم في تسريع التفاعلات الكيميائية.
- يدخل في صناعة الأسمدة المستخدمة في مختلف المجالات الزراعية.
- يستعمل في تصنيع بعض المنظفات المنزلية.
- يستخدم في ملء المصابيح المتوهجة بدلاً من الأرجون.
- يدخل في صناعة أنظمة الوقود المستخدمة في الطائرات، حيث يساهم في تقليل خطر الاشتعال، كما يفضل استخدامه في ملء إطارات السيارات والطائرات لأنه يقلل من فرص الانفجار أثناء الإقلاع أو الهبوط نتيجة الاحتكاك العالي.