الدكتور عبدالرزاق محمد جعفر
27/01/2010, 03:46 AM
درس في الكيمياء لغير المختصين / الحلقة 2
في بداية القرن الثامن عشر, بدأ علم الكيمياء بالتطور , وظهرت له مصطلحات عديدة , كما انه تفرع الى فروع عديدة , مثال ذلك : الكيمياء العضوية وغير العضوية والتحليلية والفيزيائية والحياتية والنووية , ثم تكونت فروعٌ لكل نوع من تلك الأنواع ,..وهكذا تشعب هذا العلم واتسع وصار يشمل كل مرافق الحياة,..فظهرت الكيمياء الصناعية التي وفرت كافة المنتجات الكيميائية التي دخلت حياتنا العصرية وصرنا لا نستغني عن اي منها مثل الصابون والأصباغ والعطور والروائح وادوات الزينة على اختلاف انواعها ,..ومن منا لا يتذكرالأموال الطائلة التي تصرف على هذه الصناعات والتي تفوق ميزانية التسلح في الدول الكبرى!
المصطلحات المستخدمة في علم الكيمياء /
لنبدأ الآن بشرح مفاهيم بعض المصطلحات الكيميائية بشكل مبسط, حتى اذا ما ورد اي مصطلح من تلك المصطلحات خلال سـرد اي موضوع كيميائي ,..فسوف لا يسبب للقارئ اية صعوبة ويستوعب العبارة العلمية بشكل مبسط بعيداً عن التعقيد !
1- المادة / كل شيئ يشغل حيزاً من الفراغ وتشعر به حواسنا وله وزن وصلابة .
2- الطاقة / القدرة على عمل شغل مثل الحرارة والضوء والكهرباء .
3- العنصر / هو ابسط تكوين للمادة ويمتاز بتشابه ذراته , وتوجد في الطبيعة ما يزيد على 106 عنصراً تختلف عن بعضها بالعدد الذري والعدد الكتلي ( الوزني) مثل عنصر الهيدروجين والحديد والذهب واليورانيوم.
4- المركب / يتكون من عنصرين او اكثر ويختلف في خواصه عن العناصر التي تكونت منها ,.. ولا يمكن فصل مكوناته بسهولة , اي الا بطرق معقدة , فالماء مركب من الهيدروجين والأكسجين وهما مرتبطان برابطة كيميائية لا يمكن تكسيرها الا بتحلل الماء كهربائياً في جهاز التحليل .
كما توجد مركبات ناتجة من اتحاد عناصر مشحونة بشحنات متضادة , اي ما يسمى بالآيونات الموجبة والآيونات السالبة ,..والمركبات الناتجة منها تسمى بالمركبات الآيونية , كما في تكوين كلوريد الفضة .
كذلك ملح الطعام, حيث يتكون من عنصر الصوديوم وعنصر الكلور, فأذا رمينا قطعة صغيرة من الصوديوم في انبوبة اختبار تحوي على غاز الكلور ( وهو غاز سام لذا يستوجب اجراء التجربة في الخزانة الحاوية على ساحبة كهربائية , ورفع غطاء الأنبوبة بسرعة ورمي قطعة الصوديوم فيها ), فأننا سنلاحظ تكون ضباب سرعان ما يترسب في قعر الأنبوبة على هيئة بلورات بيضاء يمكن تذوقها فهي ملح الطعام العادي كالذي نستعمله على الموائد, ويطلق عليه علمياً بكلوريد الصوديوم !
ولو امعنا في العناصرالتي تكون منها الملح , لوجدنا احدها ( وهو الصوديوم ), حارق اذا لمـس باليد, والآخر عنصر ( الكلور), وهو سـام اذا ما استنشقت منه بشكل مباشـر,..والمادة المتكونة لا تحتوي على اي من خواص المواد التي تكون منها ,..كما ان اعادة ملح الطعام الى عناصره الأولية يحتاج لطرق كيميائية صعبة !
5- الخليط / يتكون الخليط من مـزج عنصرين او مركبين او اكثر وتكوين مادة جديدة بحيث يحافظ كل من مكوناته على صفاته الأولية , ويمكن اعادة الخليط الى مكوناته الأصلية بطرق كيمياوية بسيطة !..كما في الأمثلة الآتية :
ماء البحر, حسث انه مزيج من الماء الذي يعتبر (مركب) مع العديد من املاح العناصر المختلفة ,..وبالأمكان بطريقة التقطير فصل الماء عن باقي المكونات.
كذلك خليط الرمل مع برادة الحديد يمكن فصلهما بأستخدام المغناطيس الذي يجذب برادة الحديد ويترك الرمل !
كما ان مـزج السكر والملح الناعم يكونان خليطاً ,..ولكن هل تعرف طريقة لفصلهما ؟..واذاعجزت عن الجواب , فأسأل اي مختص في الكيمياء او الأنتظار الى نهاية الحلقة الأخيرة المحتوية على العديد من الأسئلة واجوبتها!
6- الآيون / هو ذرة فقدت او اكتسبت الكترون واحد او اكثر , وتكون موجبة اذافقدت وسالبة اذا اكتسبت.
7- الفلز / هو عنصر, واذا ما فقد احداً او عدداً من الكتروناته ,..فسيتحول الى آيون موجب, اما اذا اكتسب الكتوناً او اكثر فسيتحول الى آيون سالب , وكلا الآيونين اذا ما توفر لهما الظرف فسيتحدان مكونين مركباً متعادلاً.
8- عدد التأكسد / يساوي عدد الألكترونات المكتسبة او المفقودة اثناء التفاعل الكيميائي , وتدل العلامة الموجبة فوق رمز الذرة على فقدان الألكترونات و العلامة السالبة على اكتساب الألكترونات , والرقم فوق العنصر بجانب العلامة الحسابية , اي ( + او - ) يدل على عدد الألكترونات المكتسبة او المفقودة اثناء التفاعل الكيميائي .
9- التكافؤ / مقدرة الذرة على الأتحاد بذرات اخرى , وقد اشتقت كلمة التكافؤ من الكلمة اليونانية التي تعني النشاط. كما ان تكافؤ اي عنصر يساوي عدد ذرات الهيدرجين التي يمكن ان تتحد معه, او نصف عدد ذرات الأكسجين المتحدة مع ذلك العنصر مباشرة او غير مباشرة.
10- الخواص الطبيعية والكيميائية للمادة / هناك طريقتان لتصنيف حالات المادة:
اولاً : الحالة الفيزيائية , مثل كونها صلبة او سائلة او غازية .
ثانياً : الحالة الكيميائية , مثل كونها عنصر او مركب او خليط.
يتبع في الحلقة / 3
في بداية القرن الثامن عشر, بدأ علم الكيمياء بالتطور , وظهرت له مصطلحات عديدة , كما انه تفرع الى فروع عديدة , مثال ذلك : الكيمياء العضوية وغير العضوية والتحليلية والفيزيائية والحياتية والنووية , ثم تكونت فروعٌ لكل نوع من تلك الأنواع ,..وهكذا تشعب هذا العلم واتسع وصار يشمل كل مرافق الحياة,..فظهرت الكيمياء الصناعية التي وفرت كافة المنتجات الكيميائية التي دخلت حياتنا العصرية وصرنا لا نستغني عن اي منها مثل الصابون والأصباغ والعطور والروائح وادوات الزينة على اختلاف انواعها ,..ومن منا لا يتذكرالأموال الطائلة التي تصرف على هذه الصناعات والتي تفوق ميزانية التسلح في الدول الكبرى!
المصطلحات المستخدمة في علم الكيمياء /
لنبدأ الآن بشرح مفاهيم بعض المصطلحات الكيميائية بشكل مبسط, حتى اذا ما ورد اي مصطلح من تلك المصطلحات خلال سـرد اي موضوع كيميائي ,..فسوف لا يسبب للقارئ اية صعوبة ويستوعب العبارة العلمية بشكل مبسط بعيداً عن التعقيد !
1- المادة / كل شيئ يشغل حيزاً من الفراغ وتشعر به حواسنا وله وزن وصلابة .
2- الطاقة / القدرة على عمل شغل مثل الحرارة والضوء والكهرباء .
3- العنصر / هو ابسط تكوين للمادة ويمتاز بتشابه ذراته , وتوجد في الطبيعة ما يزيد على 106 عنصراً تختلف عن بعضها بالعدد الذري والعدد الكتلي ( الوزني) مثل عنصر الهيدروجين والحديد والذهب واليورانيوم.
4- المركب / يتكون من عنصرين او اكثر ويختلف في خواصه عن العناصر التي تكونت منها ,.. ولا يمكن فصل مكوناته بسهولة , اي الا بطرق معقدة , فالماء مركب من الهيدروجين والأكسجين وهما مرتبطان برابطة كيميائية لا يمكن تكسيرها الا بتحلل الماء كهربائياً في جهاز التحليل .
كما توجد مركبات ناتجة من اتحاد عناصر مشحونة بشحنات متضادة , اي ما يسمى بالآيونات الموجبة والآيونات السالبة ,..والمركبات الناتجة منها تسمى بالمركبات الآيونية , كما في تكوين كلوريد الفضة .
كذلك ملح الطعام, حيث يتكون من عنصر الصوديوم وعنصر الكلور, فأذا رمينا قطعة صغيرة من الصوديوم في انبوبة اختبار تحوي على غاز الكلور ( وهو غاز سام لذا يستوجب اجراء التجربة في الخزانة الحاوية على ساحبة كهربائية , ورفع غطاء الأنبوبة بسرعة ورمي قطعة الصوديوم فيها ), فأننا سنلاحظ تكون ضباب سرعان ما يترسب في قعر الأنبوبة على هيئة بلورات بيضاء يمكن تذوقها فهي ملح الطعام العادي كالذي نستعمله على الموائد, ويطلق عليه علمياً بكلوريد الصوديوم !
ولو امعنا في العناصرالتي تكون منها الملح , لوجدنا احدها ( وهو الصوديوم ), حارق اذا لمـس باليد, والآخر عنصر ( الكلور), وهو سـام اذا ما استنشقت منه بشكل مباشـر,..والمادة المتكونة لا تحتوي على اي من خواص المواد التي تكون منها ,..كما ان اعادة ملح الطعام الى عناصره الأولية يحتاج لطرق كيميائية صعبة !
5- الخليط / يتكون الخليط من مـزج عنصرين او مركبين او اكثر وتكوين مادة جديدة بحيث يحافظ كل من مكوناته على صفاته الأولية , ويمكن اعادة الخليط الى مكوناته الأصلية بطرق كيمياوية بسيطة !..كما في الأمثلة الآتية :
ماء البحر, حسث انه مزيج من الماء الذي يعتبر (مركب) مع العديد من املاح العناصر المختلفة ,..وبالأمكان بطريقة التقطير فصل الماء عن باقي المكونات.
كذلك خليط الرمل مع برادة الحديد يمكن فصلهما بأستخدام المغناطيس الذي يجذب برادة الحديد ويترك الرمل !
كما ان مـزج السكر والملح الناعم يكونان خليطاً ,..ولكن هل تعرف طريقة لفصلهما ؟..واذاعجزت عن الجواب , فأسأل اي مختص في الكيمياء او الأنتظار الى نهاية الحلقة الأخيرة المحتوية على العديد من الأسئلة واجوبتها!
6- الآيون / هو ذرة فقدت او اكتسبت الكترون واحد او اكثر , وتكون موجبة اذافقدت وسالبة اذا اكتسبت.
7- الفلز / هو عنصر, واذا ما فقد احداً او عدداً من الكتروناته ,..فسيتحول الى آيون موجب, اما اذا اكتسب الكتوناً او اكثر فسيتحول الى آيون سالب , وكلا الآيونين اذا ما توفر لهما الظرف فسيتحدان مكونين مركباً متعادلاً.
8- عدد التأكسد / يساوي عدد الألكترونات المكتسبة او المفقودة اثناء التفاعل الكيميائي , وتدل العلامة الموجبة فوق رمز الذرة على فقدان الألكترونات و العلامة السالبة على اكتساب الألكترونات , والرقم فوق العنصر بجانب العلامة الحسابية , اي ( + او - ) يدل على عدد الألكترونات المكتسبة او المفقودة اثناء التفاعل الكيميائي .
9- التكافؤ / مقدرة الذرة على الأتحاد بذرات اخرى , وقد اشتقت كلمة التكافؤ من الكلمة اليونانية التي تعني النشاط. كما ان تكافؤ اي عنصر يساوي عدد ذرات الهيدرجين التي يمكن ان تتحد معه, او نصف عدد ذرات الأكسجين المتحدة مع ذلك العنصر مباشرة او غير مباشرة.
10- الخواص الطبيعية والكيميائية للمادة / هناك طريقتان لتصنيف حالات المادة:
اولاً : الحالة الفيزيائية , مثل كونها صلبة او سائلة او غازية .
ثانياً : الحالة الكيميائية , مثل كونها عنصر او مركب او خليط.
يتبع في الحلقة / 3