ذرّة الكربون

2011 الكيمياء العضوية

مارتن گلويز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

كيف تستطيع ذرّات عنصر واحد أن تكوّن مادتين مختلفتين جداً؟ يكمن الجواب في الطريقة التي ترتبط فيها الذرّات داخل كل مادة. وكي يتسنى لنا فهم كيفية تكوين روابط الكربون، لابدّ لنا من النظر إلى داخل ذرّة الكربون .تضم ذرّات الكربون أربعة إلكترونات في غلافها الخارجي، وهذه الإلكترونات هي التي تكوّن الروابط

مع الذرّات الأخرى. فالذرّات تكوّن الروابط عن طريق مشاركة إلكتروناتها الخارجية، سواء أكان ذلك بأخذ الإلكترونات أم بإعطائها. وتقوم الذرّات بهذا الأمر من أجل ملء غلاف إلكتروناتها الخارجي كي تصبح مستقرة.

يستوعب الغلاف الخارجي للذرّة ثمانية إلكترونات، وحتى تصبح ذرّة الكربون مستقرة، لابدّ لها من مشاركة أربعة إلكترونات مع الذرّات الأخرى، ويُطلق على الرابطة التي تتكوّن عندما تشارك الذرّات بإلكتروناتها اسم الرابطة التساهمية. لكن ذرّة الكربون استثنائية في طبيعتها لأن غلافها الخارجي نصف مكتمل (أو نصف فارغ)، مما يجعل ذرّة الكربون أكثر استقراراً من غيرها. ونتيجة لذلك تستطيع ذرّات الكربون تكوين رابطتين أو حتى ثلاث روابط متينة مع ذرّة أخرى واحدة (انظر الإطار على الصفحة 10).يعود سبب الاختلاف بين الجرافيت والماس والأشكال الأخرى من الكربون النقي إلى قدرة الكربون على تشكيل ما يسمى بالروابط المزدوجة والروابط الثلاثية.