الفرق بين الرابطة الفلزية والأيونية: ما الذي يحمل الشحنة؟

الخلاصة السريعة

في الرابطة الفلزية تتجاذب الأيونات الموجبة والإلكترونات غير الموضعية. وفي البلورة الأيونية تتجاذب الأيونات ذات الشحنات المتعاكسة. الفرق في حوامل الشحنة وحركتها يفسر جانبًا مهمًا من اختلاف التوصيل. ^[1][2]

• في الفلز تتحرك إلكترونات غير موضعية؛ أيونات البلورة الأيونية الصلبة مقيدة، فلا توصل في النموذج المعروض. ^[1]
• المركب الأيوني المصهور يوصل بأيونات متحركة، ويختلف عن حالته الصلبة. ^[1]
• المحلول الأيوني يفترض ملحًا ذائبًا؛ ليس كل ملح كثير الذوبان في الماء. ^[3]
• انزلاق الطبقات يفسر طرق الفلز النقي؛ اختلاف أحجام الذرات في السبيكة قد يشوهها. ^[4]
• البلورة الأيونية تميل إلى الهشاشة؛ المقارنة لا تعطي ترتيبًا عامًا لقوة كل الروابط. ^[1]

في الرسم: الإلكترونات ليست أيونات الملح

في الفلز إلكترونات غير موضعية تحمل الشحنة؛ أيونات الصلب الأيوني مقيدة، فلا توفر حركة للتوصيل. ^[1]

الرسم الرئيسي يضع الحالتين جنبًا إلى جنب: رموز e⁻ بين مراكز الفلز، وعلامات موجبة وسالبة متعاقبة في المثال الأيوني. الشبكتان مبسطتان إلى بعدين لشرح الحوامل، ولا تمثلان خلية بلورية لمادة معينة.

الرابطة الأيونية تجاذب كهربائي بين شحنات متعاكسة. ^[2] وفي قراءة المثال، لا نحول كل علامة + إلى إلكترون حر؛ العلامة تعبر عن نوع مختلف من الحوامل، ولهذا نراجع ما يمكنه الحركة.

نفس المركب، حالات توصيل مختلفة

حين ينصهر المركب الأيوني تتحرك أيوناته، ويصبح قادرًا على التوصيل. وإذا ذاب ملح أيوني في الماء، حملت الأيونات المتحركة التي نتجت عن تفككه الشحنة في المحلول. ^[1][3]

وجود الملح قرب الماء لا يكفي لوصفه بأنه محلول إلكتروليتي؛ الكلام السابق يفترض حدوث الذوبان. كما أن قابلية الذوبان تختلف بين الأملاح، فلا نستنتج أن كل مركب أيوني يذوب بكثرة. ^[3]

تعرض الصورة الداخلية الصلب والمصهور ومحلول الملح الذائب في ثلاثة مربعات. السهم عند الأيون المتحرك يشرح اختلاف الحالة، وليس مسار تجربة أو معدل حركة مقاسًا.

الطرق والهشاشة: مقارنة تحتاج إلى حدود

يفسر نموذج الفلز النقي القابلية للطرق بانزلاق طبقات الذرات بعضها فوق بعض، وتبقى الرابطة الفلزية قائمة. وفي السبائك قد تشوه اختلافات أحجام الذرات انتظام الطبقات؛ لا نعطي كل فلز وسبيكة السلوك نفسه. ^[4]

تميل البلورات الأيونية إلى الهشاشة، فتنكسر بدل الانثناء. ^[1] هذا وصف للتشوه، وليس ترتيبًا لقوة كل الروابط.

لإكمال بطاقة مقارنة محددة، نحتاج اسم المادة وحالتها والخاصية المقصودة. لا يكفي عمود «فلزي» أو «أيوني» ليعطينا وحده رقم صلابة أو درجة انصهار؛ مقالنا يشرح النموذج، ولا يختبر عينات.

لتمهيد آخر مرتبط بالموضوع، اقرأ أنواع الروابط الكيميائية: أين توجد الإلكترونات؟