إن المقصود بالقول أن الماء له روابط مشتركة قطبية، أو المقصود بقطبية الماء، هو سؤال علمي وفيزيائي وكيميائي في نفس الوقت. سيتم في هذا المقال تعريف المركبات القطبية وتحديد روابطها المميزة، وذلك تبسيطاً لدرس الفيزياء المتعلق بالروابط القطبية.
الجزيئات القطبية
قبل الإجابة على السؤال ما المقصود بقول أن الماء له روابط قطبية مشتركة، يجب تعريف الجزيئات القطبية، وهي جزيئات ترتبط بروابط قطبية غير متماثلة، وتمثلها شحنات متضادة، وهي بمعنى آخر مركبات تتميز بالفرق في السالبة الكهربائية للذرات، واختلال التوزيع الإلكتروني في ترابط الذرات، وتتميز هذه الجزيئات بقابليتها للذوبان في الماء، والمركبات الأيونية هي مركبات قطبية.
الرابطة القطبية
الرابطة الكهربائية هي أحد أنواع الروابط الكيميائية، والتي تتميز بتوزيع زوجين من الإلكترونات بشكل غير متساو بين نواة ذرتين، فمثلاً في الرابطة التساهمية القطبية تبقى الإلكترونات لفترة أطول مع أيون واحد منها مع الثاني، وبالتالي يكون له قوة جذب أكبر منه، وبالتالي تصبح الشحنة سالبة للأيون الأقوى وموجبة للأيون الثاني.
ما المقصود بقولنا أن الماء له روابط قطبية؟
الماء هو أكبر مثال على الرابطة القطبية، لأن الإلكترونات موزعة بشكل غير متساو بين ذرتي الهيدروجين وذرة الأكسجين، التي تقضي وقتًا أطول مع الإلكترونات وتحمل شحنة سالبة، وكتفسير أعمق، يحتوي الأكسجين على ثمانية إلكترونات وهو تبحث عن ذرتين إضافيتين لتحقيق الاستقرار، وكل ذرة هيدروجين تبحث عن إلكترون واحد لتستقر فيه. يتشارك الأكسجين والهيدروجين معًا، لكن الإلكترونات تنجذب أكثر إلى نواة الأكسجين لأنها أكبر حجمًا، وهذا يؤدي إلى ظهور القطبية، فتصبح الشحنة أكثر سلبية من جهة الأكسجين، وهذه القطبية تعني أن الماء مركب شديد التفاعل ويستقطب مركبات أخرى.
أمثلة على المركبات القطبية
ولتوضيح أهمية السؤال، ما المقصود بقولنا إن الماء له روابط مشتركة قطبية، لا بد من عرض بعض الأمثلة على المركبات القطبية، وهي كما يلي:
- فلوريد الهيدروجين (HF).
- كلوريد الهيدروجين (HCl).
- ثاني أكسيد الكبريت (SO2).
- كبريتيد الهيدروجين (H2س).
- الإيثانول (ج2ح6يا).
- الأمونيا (NH3).
- كلوريد البوتاسيوم (KCl).
إجابة السؤال ما المقصود بقولها إن الماء له روابط مشتركة قطبية يوضح سر تفاعل الماء مع باقي المركبات القطبية، وعدم تفاعله مع المركبات غير القطبية، مثل المواد الدهنية، وهذا ويوضح كيفية تفاعل الصابون مع كليهما، فهو قطبي وغير قطبي في نفس الوقت.