ما هو تكافؤ الكربون؟
الكربون هو عنصر كيميائي له الرمز C و العدد الذرّي 6، ويقع ضمن عناصر الدورة الثانية وعلى رأس المجموعة الرابعة عشر في الجدول الدوري وذلك كعنصر مجموعة رئيسي، حيث أنّ مجموعته تسمّى باسمه مجموعة الكربون. يصنّف الكربون ضمن اللا فلزّات، وهو عنصر رباعي التكافؤ، بحيث أنّ لديه أربع إلكترونات متاحة من أجل تشكيل روابط تساهميّة، كما أنّ له القدرة على الارتباط مع ذرّات كربون أخرى لتشكيل سلاسل كربونيّة طويلة، كما يرتبط مع عدد من العناصر الأخرى، بحيث يشكّل الملايين من المركّبات العضويّة.[1] يتوافر الكربون في كل أشكال الحياة العضويّة وهو أساس الكيمياء العضويّة، كما يوجد الكربون بصيغته اللاعضويّة في العديد من المركّبات والتي من أشهرها ثنائي أكسيد الكربون وأملاح الكربونات.
للرصاص حالتي أكسدة رئيسيتين، وهما +2 و +4؛[86] ويعود ذلك إلى تأثير الزوج الخامل والذي يبرز بشكل واضح عند وجود فرق كبير في الكهرسلبية بين الرصاص وبين أنيونات الأكسيد أو الهاليد أو النتريد مسبباً وجود شحنة كهربائية موجبة جزئية ظاهرة على الرصاص. هناك فرق كبير نسبياً بين كهرسلبية الرصاص الثنائي (قيمتها 1.87) والرصاص الرباعي (قيمتها 2.33).[92] في حالة الفرق الكبير في الكهرسلبية يؤدي تأثير الزوج الخامل إلى حدوث انكماش أكبر لمدار 6s في الرصاص أكثر مما هو الحال في مدار 6p؛ مما يجعل مساهمة الإلكترونات في المدار 6s غير مفضلاً، ولذلك تكون السمة السائدة في مركبات الرصاص ذات السمة الأيونية أنها ثنائية التكافؤ. بالمقابل، فإن تأثير الزوج الخامل أقل تطبيقاً في مركبات الرصاص ذات السمة التساهمية، حيث يتشارك الرصاص الرابطة مع عناصر مقاربة في الكهرسلبية مثل الكربون في مركبات الرصاص العضوية، والتي تكون فيها المدارات 6s و 6p متقاربة، مما يتيح المجال لحدوث تهجين مداري على النمط sp3؛ إذ أن الرصاص كما الكربون يكون رباعي التكافؤ في تلك المركبات.[93] يمكن للرصاص أن يشكل سلسلة من ذرات الرصاص المترابطة مع بعضها تساهمياً، وتلك خاصية يتشارك مع مجانساته الأخف في مجموعة الكربون؛ إلا أن مدى طول السلسلة أصغر بكثير مما باقي تلك العناصر وذلك لأن طاقة الرابطة Pb–Pb أصغر بأكثر من ثلاث مرات من طاقة الرابطة C–C.[89] يمكن أن يصل طول سلسلة الرصاص إلى ثلاث ذرات كأقصى حد.[94]