رابطة أحادية

في الكيمياء ، الرابطة الأحادية هي رابطة كيميائية بين ذرتين تتضمن إلكترونين من غلاف التكافؤ . أي أن الذرتين تتشاركان زوجًا واحدًا من الإلكترونات عند تكوين الرابطة. ^{[ 1 ]} لذلك، تُعد الرابطة الأحادية نوعًا من الروابط التساهمية . عند مشاركة الإلكترونات، لا يبقى أي من الإلكترونين المشاركين في المدار الذي نشأ فيه منفردًا، بل يقضي كلا الإلكترونين وقتًا في أحد المدارين المتداخلين أثناء عملية الترابط. في تمثيل لويس ، يُرمز للرابطة الأحادية بالرمز AːA أو AA، حيث يُمثل A عنصرًا. ^{[ 2 ]} في التمثيل الأول، تُمثل كل نقطة إلكترونًا مشتركًا، وفي التمثيل الثاني، يُمثل الخط كلا الإلكترونين المشتركين في الرابطة الأحادية.

يمكن أن تكون الرابطة التساهمية رابطة ثنائية أو ثلاثية . الرابطة الأحادية أضعف من كلٍّ من الرابطة الثنائية والثلاثية. ويمكن تفسير هذا الاختلاف في القوة بدراسة الروابط المكونة لكل نوع من هذه الروابط التساهمية (مور، ستانيتسكي، وجورس 393).

عادةً، تكون الرابطة الأحادية رابطة سيجما . ويُستثنى من ذلك الرابطة في ثنائي البورون ، فهي رابطة باي . في المقابل، تتكون الرابطة الثنائية من رابطة سيجما واحدة ورابطة باي واحدة، بينما تتكون الرابطة الثلاثية من رابطة سيجما واحدة ورابطتي باي (مور، ستانيتسكي، وجورس 396). ويُحدد عدد الروابط المكونة للرابطة قوة الرابطة. ومن المنطقي أن تكون الرابطة الأحادية هي الأضعف بين الروابط الثلاث لأنها تتكون من رابطة سيجما واحدة فقط، بينما تتكون الرابطة الثنائية أو الثلاثية من هذا النوع من الروابط بالإضافة إلى رابطة إضافية واحدة على الأقل.

تتمتع الرابطة الأحادية بالقدرة على الدوران، وهي خاصية لا تمتلكها الرابطة الثنائية أو الثلاثية. لا يسمح تركيب روابط باي بالدوران (على الأقل ليس عند درجة حرارة 298 كلفن)، لذا فإن الرابطة الثنائية والثلاثية، اللتين تحتويان على روابط باي، تبقىان ثابتتين بفضل هذه الخاصية. أما رابطة سيجما فهي أقل تقييدًا، وتستطيع الرابطة الأحادية الدوران باستخدام رابطة سيجما كمحور للدوران (مور، ستانيتسكي، وجورس 396-397).

يمكن إجراء مقارنة أخرى للخصائص من خلال طول الرابطة. فالرابطة الأحادية هي الأطول بين أنواع الروابط التساهمية الثلاثة، لأن التجاذب بين الذرات يكون أكبر في النوعين الآخرين، وهما الرابطة الثنائية والثلاثية. ويعود سبب زيادة التجاذب إلى ازدياد عدد الروابط المكونة لها، حيث يتم مشاركة المزيد من الإلكترونات بين الذرات المرتبطة (مور، ستانيتسكي، وجورس 343).

تُلاحظ الروابط الأحادية غالباً في الجزيئات ثنائية الذرة . ومن أمثلة استخدام الروابط الأحادية في هذا _{السياق :} H₂ و F₂ و HCl .

تُلاحظ الروابط الأحادية أيضًا في الجزيئات المكونة من أكثر من ذرتين. ومن أمثلة استخدام الروابط الأحادية في هذا السياق ما يلي:

• كلا الرابطتين في H ₂ O
• جميع الروابط الأربعة في CH ₄

تظهر الروابط الأحادية حتى في جزيئات معقدة كالهيدروكربونات الأكبر من الميثان. ويُعدّ نوع الرابطة التساهمية في الهيدروكربونات بالغ الأهمية في تسمية هذه الجزيئات. تُعرف الهيدروكربونات التي تحتوي على روابط أحادية فقط باسم الألكانات (مور، ستانيتسكي، وجورس 334). وتنتهي أسماء الجزيئات المحددة التي تنتمي إلى هذه المجموعة باللاحقة -ان . ومن الأمثلة على ذلك الإيثان ، و2-ميثيل بيوتان ، وسيكلوبنتان (مور، ستانيتسكي، وجورس 335).

• أمر سند