القوة داخل الجزيء

القوة داخل الجزيئية (من اللاتينية intra- بمعنى "داخل") هي أي قوة تربط الذرات المكونة للجزيء . ^{[ 1 ]} القوى داخل الجزيئية أقوى من القوى بين الجزيئية التي تحكم التفاعلات بين الجزيئات. ^{[ 2 ]}

يُحدد النموذج الكلاسيكي ثلاثة أنواع رئيسية من الروابط الكيميائية - الأيونية، والتساهمية، والمعدنية - والتي تتميز بدرجة فصل الشحنات بين الذرات المشاركة. ^{[ 3 ]} يمكن التنبؤ بخصائص الرابطة المتكونة من خلال خصائص الذرات المكونة لها، وتحديدًا الكهرسلبية. وتختلف هذه الذرات في مقدار طاقة الرابطة ، وهي مقياس لقوة الرابطة، وبالتالي تؤثر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمركبات بطرق مختلفة.  وتتناسب نسبة الطابع الأيوني تناسبًا طرديًا مع الفرق في الكهرسلبية للذرة المرتبطة.

الرابطة الأيونية

يمكن تقريب الرابطة الأيونية بانتقال كامل لإلكترون واحد أو أكثر من إلكترونات التكافؤ للذرات المشاركة في تكوين الرابطة، مما ينتج عنه أيون موجب وأيون سالب مرتبطان معًا بقوى كهروستاتيكية. ^{[ 4 ]} تميل الإلكترونات في الرابطة الأيونية إلى التمركز حول إحدى الذرتين المكونتين لها نظرًا لاختلاف الكهرسلبية الكبير بينهما، والذي يزيد عادةً عن 1.9 (كلما زاد اختلاف الكهرسلبية، زادت قوة الرابطة)؛ ويُشار إلى ذلك غالبًا بتبرع إحدى الذرات بإلكترونات للأخرى. ^{[ 5 ]} يتكون هذا النوع من الروابط عادةً بين فلز ولا فلز ، مثل الصوديوم والكلور في كلوريد الصوديوم (NaCl ). يتبرع الصوديوم بإلكترون للكلور، مكونًا أيون صوديوم موجب الشحنة وأيون كلوريد سالب الشحنة.

الرابطة التساهمية

في الرابطة التساهمية الحقيقية ، تتشارك الإلكترونات بالتساوي بين ذرتي الرابطة، مع وجود فصل ضئيل أو معدوم للشحنات. تتشكل الروابط التساهمية عادةً بين عنصرين لا فلزيين. وهناك أنواع عديدة من الروابط التساهمية: ففي الروابط التساهمية القطبية ، يرجح وجود الإلكترونات حول إحدى الذرتين، بينما في الروابط التساهمية غير القطبية، تتشارك الإلكترونات بالتساوي. وتُعد الجزيئات ثنائية الذرة المتجانسة النوى روابط تساهمية خالصة. وتُحدد قطبية الرابطة التساهمية بالكهرسلبية لكل ذرة، وبالتالي فإن الرابطة التساهمية القطبية لها عزم ثنائي قطب يشير من الطرف الموجب جزئيًا إلى الطرف السالب جزئيًا. ^{[ 6 ]} تمثل الروابط التساهمية القطبية نوعًا وسيطًا لا تنتقل فيه الإلكترونات كليًا من ذرة إلى أخرى، ولا تتشارك بالتساوي.

مقارنة أطوال الروابط بين الكربون والأكسجين في الرابطة الثنائية والثلاثية.

تُكوّن الذرات الروابط لكي تتمكن من الوصول إلى حالة طاقة أقل. تمتلك الذرات الحرة طاقة أكبر من الذرات المرتبطة. ويعود ذلك إلى إطلاق جزء من الطاقة أثناء تكوين الرابطة، مما يسمح للنظام بأكمله بالوصول إلى حالة طاقة أقل. يُحدد طول الرابطة، أو أقصر مسافة فاصلة بين ذرتين مشاركتين في تكوين الرابطة، بقوى التجاذب والتنافر بينهما على طول المحور بين النواتين. ^{[ 3 ]} عندما تقترب الذرتان من بعضهما، تتنافر النوى الموجبة الشحنة، مما يُولّد قوة تُحاول إبعاد الذرتين عن بعضهما. وعندما تبتعد الذرتان عن بعضهما، تعمل قوى التجاذب على إعادة جمعهما معًا. وهكذا، يتحقق طول رابطة متوازن، وهو مؤشر جيد على استقرار الرابطة.

تُعدّ القوى الجزيئية الداخلية بالغة الأهمية في مجال الكيمياء الحيوية، حيث تلعب دورًا محوريًا في أبسط مستويات البنى البيولوجية. تُضفي هذه القوى، مثل روابط ثنائي الكبريتيد، على البروتينات والحمض النووي (DNA) بنيتهما. تستمد البروتينات بنيتها من هذه القوى التي تُشكّلها وتُحافظ على تماسكها. المصدر الرئيسي لبنية هذه الجزيئات هو التفاعل بين بقايا الأحماض الأمينية التي تُشكّل أساس البروتينات. ^{[ 7 ]} تُشكّل التفاعلات بين بقايا الأحماض الأمينية في البروتينات نفسها البنية الثانوية للبروتين، مما يسمح بتكوين الصفائح بيتا واللوالب ألفا ، وهي بنى مهمة للبروتينات، وفي حالة اللوالب ألفا، للحمض النووي (DNA).

• رابطة كيميائية
• القوة بين الجزيئات