المركبات الأيونية مقابل الجزيئية: الفرق والمقارنة

تتشكل المركبات الأيونية من خلال انتقال الإلكترونات بين الذرات، مما يؤدي إلى تكوين أيونات مشحونة متماسكة معًا بواسطة القوى الكهروستاتيكية. ومن ناحية أخرى، تتكون المركبات الجزيئية من ذرات مرتبطة تساهميًا، وتتشارك الإلكترونات لتكوين جزيئات منفصلة.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتكون المركبات الأيونية من أيونات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة القوى الكهروستاتيكية.
2. تتكون المركبات الجزيئية من جزيئات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية.
3. تتمتع المركبات الأيونية بدرجات انصهار وغليان أعلى من المركبات الجزيئية، كما أنها قابلة للذوبان في الماء.

المركبات الأيونية مقابل المركبات الجزيئية

تتكون المركبات الأيونية من الروابط الأيونية حيث تنجذب الذرات إلكتروستاتيكيًا لبعضها البعض. لديهم تفاعل الكاتيونات والأنيونات فيها. بينما تتشكل المركبات الجزيئية بواسطة روابط تساهمية ، حيث يتم مشاركة الإلكترونات بواسطة الذرات التي تشكل الرابطة.

لفهم الفرق بشكل أفضل ، تحتاج إلى فهم المصطلحات الأساسية جيدًا. تتحد ذرتان أو أكثر من عناصر مختلفة لتكوين جزيء ، وهو الوحدة الأساسية للمركب.

كل مركب يختلف من حيث الخصائص. هذا يرجع إلى حقيقة أن كل العنصر أن المركب يتكون من يمتلك خصائص مختلفة. الكهربية هي أيضًا أحد أهم المصطلحات التي يجب معرفتها.

الكهربية هي ميل ذرة عنصر لجذب إلكترونات العناصر الأخرى نحو جوهرها. قد يكون المركب قطبيًا أو الغير قطبي، وهذا يعتمد كليا على الكهربية للعناصر.

---

 

جدول المقارنة

الميزات	المركبات الأيونية	المركبات الجزيئية
تكوين	شكلها نقل الإلكترونات بين المعدن واللافلز، مما يؤدي إلى جذب الأيونات المشحونة بشكل معاكس (الكاتيونات والأنيونات) لبعضها البعض.	شكلها تقاسم الإلكترونات بين اثنين أو أكثر من اللافلزات، وتشكل روابط تساهمية تربط الذرات معًا.
نوع الترابط	الرابطة الأيونية (التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات المشحونة بشكل متعاكس)	الرابطة التساهمية (تقاسم الإلكترونات بين الذرات)
الهيكلية	بنية شبكية بلورية، مع ترتيب منتظم للكاتيونات والأنيونات.	جزيئات منفصلة، ​​ذات أشكال وترتيبات محددة للذرات.
الحالة في درجة حرارة الغرفة	عادة المواد الصلبة	يمكن أن يكون المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات اعتمادا على المركب.
التوصيل الكهربائي	موصلات جيدة في حالة منصهرة أو مائية، حيث يمكن للأيونات أن تتحرك بحرية.	الموصلات الضعيفة في جميع الحالات، حيث أن الإلكترونات مرتبطة بإحكام داخل الجزيئات.
الذوبانية في الماء	قابل للذوبان بشكل عام في الماء بسبب انجذاب الأيونات إلى جزيئات الماء.	متفاوتة الذوبان في الماء، اعتمادا على قطبية وحجم الجزيء.
أمثلة	كلوريد الصوديوم (NaCl)، أكسيد الكالسيوم (CaO)، كبريتات البوتاسيوم (K₂SO₄)	الماء (H₂O)، ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، الميثان (CH₄)

---

 

ما هي المركبات الأيونية؟

المركبات الأيونية هي نوع من المركبات الكيميائية تتميز بوجود الأيونات، وهي عبارة عن ذرات أو مجموعات من الذرات اكتسبت أو فقدت إلكترونات، وينتج عنها شحنة كهربائية صافية. تتشكل هذه المركبات عادة عندما تتفاعل ذرات المعادن مع ذرات اللافلزات، مما يؤدي إلى نقل الإلكترونات من المعدن إلى اللافلز.

تكوين المركبات الأيونية

يتضمن تكوين المركبات الأيونية عملية التأين، حيث تكتسب الذرات أو تفقد إلكترونات لتحقيق تكوين إلكتروني مستقر. عادةً، تميل المعادن إلى فقدان الإلكترونات لتكوين أيونات موجبة الشحنة تُعرف باسم الكاتيونات، بينما تميل اللافلزات إلى اكتساب إلكترونات لتكوين أيونات سالبة الشحنة تسمى الأنيونات.

على سبيل المثال، عند تكوين كلوريد الصوديوم (NaCl)، تفقد ذرات الصوديوم (Na)، مع إلكترون واحد في غلافها الخارجي، هذا الإلكترون لتحقيق تكوين إلكتروني مستقر للنيون، وتشكل أيونات Na⁺. على العكس من ذلك، فإن ذرات الكلور (Cl)، التي تحتاج إلى إلكترون واحد لإكمال غلافها الخارجي، تكتسب هذا الإلكترون لتكوين أيونات Cl⁻. يؤدي التجاذب الناتج بين الأيونات المشحونة بشكل معاكس إلى تكوين رابطة أيونية.

خصائص المركبات الأيونية

1. هيكل شعرية كريستال: تشكل المركبات الأيونية عادة بنية شبكية ثلاثية الأبعاد، حيث يكون كل كاتيون محاطًا بالأنيونات والعكس صحيح. يعمل هذا الترتيب على زيادة التجاذب بين الأيونات المشحونة بشكل معاكس، مما يؤدي إلى قوى كهروستاتيكية قوية تربط الشبكة معًا.
2. نقاط انصهار وغليان عالية: بسبب القوى الكهروستاتيكية القوية بين الأيونات، فإن المركبات الأيونية بشكل عام لها نقاط انصهار وغليان عالية. وذلك لأن هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة للتغلب على هذه القوى وكسر الروابط التي تربط الشبكة معًا.
3. الذوبانية في الماء: العديد من المركبات الأيونية قابلة للذوبان في الماء بسبب الطبيعة القطبية لجزيئات الماء. عندما يذوب مركب أيوني في الماء، تحيط جزيئات الماء بالأيونات الفردية، وتفصلها بشكل فعال عن الشبكة البلورية وتسمح لها بالانتشار في جميع أنحاء المحلول.
4. الموصلية: في الحالة الصلبة، المركبات الأيونية لا توصل الكهرباء لأن الأيونات تكون موجودة في مواقع ثابتة داخل البنية الشبكية. ومع ذلك، عندما تذوب في الماء أو تذوب، تصبح الأيونات حرة في الحركة ويمكنها توصيل الكهرباء، مما يجعل المركبات الأيونية المنصهرة ومحاليلها المائية موصلة جيدة للكهرباء.

 

ما هي المركبات الجزيئية؟

المركبات الجزيئية هي مركبات كيميائية تتكون من جزيئات تتشكل من خلال تبادل الإلكترونات بين الذرات، وذلك بشكل أساسي من خلال الروابط التساهمية. على عكس المركبات الأيونية، التي تنطوي على نقل الإلكترونات مما يؤدي إلى تكوين الأيونات، تتكون المركبات الجزيئية من وحدات منفصلة تسمى الجزيئات، حيث يتم تجميع الذرات معًا بواسطة أزواج مشتركة من الإلكترونات.

تكوين المركبات الجزيئية

تتشكل المركبات الجزيئية عندما تترابط ذرات اللافلزات معًا من خلال مشاركة الإلكترونات لتحقيق تكوين إلكتروني مستقر. في الرابطة التساهمية، تتشارك الذرات في زوج أو أكثر من الإلكترونات، مما يؤدي إلى تكوين الجزيء. يسمح تبادل الإلكترونات لكل ذرة بالوصول إلى غلاف خارجي كامل، يتكون عادة من ثمانية إلكترونات (قاعدة الثماني)، أو إلكترونين للهيدروجين.

على سبيل المثال، عند تكوين الماء (H₂O)، تتشارك كل ذرتي هيدروجين (H) بزوج من الإلكترونات مع ذرة أكسجين واحدة (O). يؤدي هذا التشارك في الإلكترونات إلى إنشاء روابط تساهمية بين ذرات الهيدروجين والأكسجين، مما يؤدي إلى تكوين جزيء الماء.

خصائص المركبات الجزيئية

1. نقاط انصهار وغليان منخفضة: المركبات الجزيئية بشكل عام لها نقاط انصهار وغليان أقل مقارنة بالمركبات الأيونية. وذلك لأن القوى الجزيئية بين الجزيئات (مثل قوى فان دير فالس أو روابط الهيدروجين) أضعف من الروابط الأيونية الموجودة في المركبات الأيونية.
2. ذوبان متنوعة: تختلف ذوبان المركبات الجزيئية في الماء حسب قطبية الجزيئات. تميل الجزيئات القطبية إلى الذوبان في المذيبات القطبية مثل الماء، بينما تذوب الجزيئات غير القطبية بشكل أفضل في المذيبات غير القطبية. يرجع سلوك الذوبان هذا إلى التفاعلات بين المناطق القطبية أو غير القطبية للجزيئات وجزيئات المذيبات.
3. الوجود في مراحل متعددة: يمكن للمركبات الجزيئية أن توجد في أطوار مختلفة (صلبة أو سائلة أو غازية) في ظل الظروف القياسية، اعتمادًا على عوامل مثل الحجم الجزيئي، والشكل، والقوى الجزيئية. على سبيل المثال، يمكن لبعض المركبات الجزيئية، مثل الماء، أن توجد في المراحل الثلاث اعتمادًا على درجة الحرارة والضغط.
4. عدم الموصلية: المركبات الجزيئية بشكل عام لا توصل الكهرباء في أي حالة (صلبة أو سائلة أو غازية) لأنها لا تحتوي على أيونات حرة أو جسيمات مشحونة متنقلة. يتطلب التيار الكهربائي وجود جسيمات مشحونة، وهي غائبة في المركبات الجزيئية حيث يتم مشاركة الإلكترونات بدلاً من نقلها.

---

الاختلافات الرئيسية بين المركبات الأيونية والمركبات الجزيئية

• آلية الترابط:
  • تتشكل المركبات الأيونية من خلال انتقال الإلكترونات، مما يؤدي إلى تكوين الأيونات والتجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات المشحونة بشكل معاكس.
  • تتشكل المركبات الجزيئية من خلال مشاركة الإلكترونات بين الذرات، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات منفصلة مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية.
• التركيب:
  • تتكون المركبات الأيونية من الأيونات، وهي ذرات أو مجموعات من الذرات ذات شحنة كهربائية صافية.
  • تتكون المركبات الجزيئية من جزيئات، وهي عبارة عن مجموعات من الذرات المرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية.
• الخصائص الفيزيائية:
  • غالبًا ما تحتوي المركبات الأيونية على نقاط انصهار وغليان عالية بسبب القوى الكهروستاتيكية القوية بين الأيونات.
  • تحتوي المركبات الجزيئية عادة على نقاط انصهار وغليان أقل مقارنة بالمركبات الأيونية بسبب ضعف القوى الجزيئية بين الجزيئات.
• الموصلية:
  • تقوم المركبات الأيونية بتوصيل الكهرباء عند إذابتها في الماء أو صهرها بسبب وجود أيونات حرة قادرة على حمل الشحنات الكهربائية.
  • لا تقوم المركبات الجزيئية عمومًا بتوصيل الكهرباء في أي حالة (صلبة أو سائلة أو غازية) لأنها لا تحتوي على أيونات حرة أو جسيمات مشحونة متنقلة.
• الذوبانية:
  • العديد من المركبات الأيونية قابلة للذوبان في الماء بسبب الطبيعة القطبية لجزيئات الماء، والتي يمكن أن تحيط بالأيونات وتفصلها عن الشبكة البلورية.
  • تختلف قابلية ذوبان المركبات الجزيئية اعتمادًا على قطبية الجزيئات، حيث تذوب الجزيئات القطبية في المذيبات القطبية وتذوب الجزيئات غير القطبية في المذيبات غير القطبية.

آخر تحديث: 06 مارس 2024