تمَيل الذرّات إلى ترتيب نفسها في أكثر الأشكال ثباتًا، مما يعني أن لديها ميلًا لإكمال أو ملء مدارات الإلكترون الخارجية، عن طريق ربطها مع ذرّاتٍ أُخرى، من خلال قوةٍ يشار إليها باسم الرابطة الكيميائية، أي يمكن تعريف تلك الروابط (سواءً الروابط المشبعة وغير المشبعة منها) بأنّها قوة التجاذب الناتجة عن تفاعل زوجٍ أو أكثر من الإلكترونات مع بعضها البعض.

هناك نوعان رئيسيان للروابط الكيميائية وبعض الأنواع الثانويّة الأخرى:

  • الرابطة التساهمية: رابطةٌ تشترك فيها ذرتان بواحدةٍ أو أكثر من أزواج الإلكترونات.
  • الرابطة الأيونية: تنتج عن التجاذب الكهربائي بين الأيونات الموجبة والسالبة، وتنشأ هذه الرابطة بين ذرّتين تختلفان في القدرة على كسب أو فقد إلكترونٍِ واحدٍ على الأقل.
  • توجد أنواعٌ أخرى من الروابط والتي تشمل الروابط الفلزية والروابط الهيدروجينية، ويمكن وصف القوى الجذابة بين الجزيئات في السائل بروابط فان دير فال.1

الروابط المشبعة

هي عبارةٌ عن روابطَ تساهميّةٍ أحاديةٍ تربط ذرّات الكربون ببعضها البعض، نجدها عند دراستنا للكيمياء العضويّة في المركبات المُشبعة التي تتميز بوجود هذه الروابط الأحادية دون أي رابطةٍ ثنائيةٍ أو ثلاثيةٍ تفاعليةٍ معها. ولهذا السبب، تكون الذرّات هنا بحالةٍ مستقرةٍ، مثالٌ بسيطٌ على ذلك هو الإيثان (C2H6)، حيث ترتبط كل ذرة كربون بثلاث ذرات هيدروجين ومع ذرة الكربون الأُخرى من خلال رابطةٍ تساهميةٍ مفردةٍ.

الروابط غير المشبعة

نجد الروابط غير المشبعة في المركبات غير المُشبعة، فهي تربط ذرتين أو أكثر من ذرات الكربون، من خلال روابطَ ثنائيةٍ أو ثلاثيةٍ، وهذه الروابط تجعل من المركب غير مُشبعٍ، أي في حالة عدم استقرار، مثل الإيثين والإيثاين.

باختصار، الروابط المشبعة هي الروابط الأحادية التي تربط ذرّتي كربون معًا، أما الروابط الثنائية أو الثلاثية بين ذرّات الكربون فهي غير المشبعة.2

المركبات المشبعة وغير المشبعة

المركبات المشبعة وغير المشبعة

تُصنف الهيدروكربونات (الجزيئات التي تضم ذرات الهيدروجين وذرات الكربون المرتبطة ببعضها البعض والتي قد تحتوي أو لا تحتوي على ذراتٍ أخرى) إلى فئتين متميزتين؛ مُشبعة وغير مُشبعة، هذه الهيدروكربونات، التي تُشكل المركبات العضويّة، لها خصائصٌ مُميزةٌ تعتمد على هذا التصنيف الإضافي.

تتميز المركبات المُشبعة بأن جميع ذرات الهيدروجين وذرات الكربون فيها مرتبطةٌ بروابطَ مفردة، وذلك عكس المركبات غير المُشبعة، التي تحوي روابط ثنائية وثلاثية بين ذرات الكربون، وهذا يجعل المركبات غير المُشبعة أكثر نشاطًا، كما يكون ارتباط ذرات الهيدروجين بذرات الكربون فيها ضعيفًا نسبيًا.

  • المركبات المشبعة:

من خلال بنية حمض النخيل وحمض الشمع، يمكننا أن نرى أن سلاسل الكربون ممتلئةٌ بشكلٍ كاملٍ وبشكلٍ متساوٍ بذرات الهيدروجين. بمعنى آخر، إن السلاسل مشبعة بالهيدروجين. الدهون (الدهون الثلاثية) التي تحتوي على حمض النخيل وحمض الشمع تعرف باسم الدهون المشبعة، وهذه الدهون تكون صلبةً في درجة حرارة الغرفة.

  • المركبات غير المشبعة:

من خلال بنية حمض الأولييك (الزيت) غير المُشبع، يمكننا أن نرى الكربونات التي تتصل ببعضها عن طريق رابطةٍ مزدوجةٍ، ما يمثل حمضًا دهنيًا غير مُشبعٍ، والدهون التي تحتوي نسبةً كبيرةً من حمض الأولييك سائلةً في درجة حرارة الغرفة، وهي معروفةٌ لنا بالزيوت.3

حمض الأولييك يعتبر أحاديًا غير مشبعٍ، لأنه يحتوي على رابطةٍ واحدةٍ مزدوجةٍ فقط، بينما تسمى الأحماض الدهنية التي لها روابطٌ متعددةٌ، مثل حمض اللينولييك، بالمتعددة غير مشبعةٍ، وإنّ الدهون غير المشبعة المتعددة (دهونٌ عديدةٌ اللاتشبُّع) سائلةٌ أيضًا في درجة حرارة الغرفة.

إذا كان لديك زجاجة من زيت الذرة، فهي عبارةٌ عن زجاجةٍ من الزيت غير المشبع بتركيزٍ عالٍ من حمض اللينوليك، ولأنه غير مشبعٍ، فهو سائلٌ في درجة حرارة الغرفة، وإذا أردت تجميده وتحويله لسمنٍ، فإن كل ما تحتاج فعله هو هدرجته، أي نشبعه بالهيدروجين عن طريق كسر الروابط الكربونية المزدوجة وربط الهيدروجين، وذلك من خلال تسخين الزيت وإضافة غاز الهيدروجين المضغوط و نيكل راني (محفز)، وبهذه الطريقة حصلنا على زيتٍ نباتيٍّ مهدرجٍ جزئيًا (PHVO).4

تصنيف الهيدركربونات

كما ذكرنا تُعرف المركبات التي تتشكل من الهيدروجين والكربون باسم الهيدروكربونات، وتُصنَف تبعًا لنوع الراوبط ضمن السلسلة الهيدروكربونية المُكوِّنة لها، إلى الروابط المشبعة وغير المشبعة وكل نوعٍ يضم تسمياتٍ أُخرى سنوضحها الآن.

  • الهيدروكربونات المشبعة: تمثلها عائلات الألكانات والمعروفة أيضا باسم البرافينات، مثل الميثان والإيثان والبروبان وإلخ.
  • الهيدروكربونات غير المشبعة:
    • الهيدروكربون ذو الرابطة المزدوجة: المعروف باسم الألكينات؛ مثل الإيثيلين والبروبيلين والبوتيلين إلخ.
    • الهيدروكربون ذو الرابطة الثلاثية: المعروف باسم الألكاينات؛ مثل الإيثاين والبروبين والبوتين إلخ.5

المراجع

  • 1 ، Chemical Bonding، من موقع: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu، اطّلع عليه بتاريخ 11-11-2019.
  • 2 ، saturated compound، من موقع: www.encyclopedia.com، اطّلع عليه بتاريخ 11-11-2019.
  • 3 ، Saturated vs. Unsaturated Hydrocarbons، من موقع: www.softschools.com، اطّلع عليه بتاريخ 11-11-2019.
  • 4 ، How Fats Work، من موقع: science.howstuffworks.com، اطّلع عليه بتاريخ 11-11-2019.
  • 5 ، CLASS 10 CHEMISTRY، من موقع: www.excellup.com، اطّلع عليه بتاريخ 11-11-2019.