روابط مختلفة

2011 الكيمياء العضوية

مارتن گلويز

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

تترابط ذرّات الكربون مع بعضها داخل الماس بروابط أحادية فقط، حيث ترتبط كل ذرّة كربون بالذرّات الأربع المحيطة بها، ومن خلال اجتماع كل هذه الذرّات المرتبطة مع بعضها البعض، تصبح قطعة الماس جزيئاً واحداً ضخماً.يُقاس الماس بوحدة قياس تسمى القيراط، وتزن قطعة ماس حجمها قيراطاً واحداً (0.007 أونصة) أي: (0.2 جرام)، وتضم

قطعة ماس بهذا الحجم (1023) ذرّة (الرقم 10 ويليه 23 صفراً). وفي الواقع، لا توجد قطعة ماس كاملة، إذ هناك دائماً بعض التصدعات الدقيقة في البلورة.تعود صلابة الماس الشديدة إلى تماسك ذرّاتها ضمن بنية متداخلة ومتراصة (انظر الإطار على الصفحة 10). أما الجرافيت فهو طري جداً ويختلف عن الماس في جوانب كثيرة أخرى لأن بعض الذرّات داخل الجرافيت متماسكة بنوع ضعيف من الروابط.

يرتبط كل كربون داخل الجرافيت بثلاث ذرّات فقط بواسطة روابط أحادية، وترتبط هذه الذرّة أيضاً بذرّة رابعة، لكن الرابطة هنا ضعيفة وتتكوّن بالطريقة نفسها التي تتكوّن فيها الرابطة المزدوجة. إلا أن الرابطة في الجرافيت ليست مماثلة تماماً نظراً لمشاركة زوج واحد فقط من الإلكترونات.هذه الرابطة الرابعة ضعيفة جداً، مما يجعل ذرّات الكربون داخل الجرافيت غير متماسكة مع بعضها بقوة. فعندما يتعرض الجرافيت للدفع بقوة ما، تتفكك روابط

الذرّة الضعيفة بسهولة، وبالتالي يتكسر الجرافيت أو يغير شكله. إن قطعة من الجرافيت تبدو زلقة عند اللمس، حتى أن مجرد لمسة من أصابعنا كفيلة بأن تزيح طبقة منه. لذلك يُستخدم الجرافيت كمادة تزليق بدلاً من الزيت أو الشحم.