الذرات والجزيئات

 

الذرات والجزيئات

سنتعرف على الذرات والجزيئات

وتعريف العناصر والمركبات واوجة الاختلاف بينها

دور العالم دالتون في تفسير الجزيئات

التغيرات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية

رابط تحميل الفيديو

العناصر والمركبات

المادة تنقسم الى :

1- مواد نقية: تتكون من مادة واحدة فقط ولا تحتوي على اي شوائب.

2- مخاليط : تتكون من اكثر من مادة . ويمكن ان تكون هذه المواد في حالات فيزيائية مختلفة.

تنقسم المواد النقية الى : 

1- عناصر : لا يمكن تجزئتها الى مواد ابسط منها.

2- مركبات : مكونة من عناصر مرتبطة معاً بروابط كيميائية.

العناصر

هي اللبنات البنائية التي يتكون منها كل شيء في الكون.

يعرف حالياً أكثر من 100 عنصر (منها حوالي 90 عنصراً طبيعياً ).

- يعتبر عنصر الهيدروجين (نسبتة 92%) والهيليوم (نسبتة 7%) المكونين الاساسيين لكتلة الكون في حين تسهم العناصر الاخرى جميعها بنسبة 1% فقط من المجموع الكلى لتلك الكنلة . 

- الكرة الارضية تشكل ثمانية عناصر فقط أكثر من 98% من كتلة القشرة الارضية . فالسيليكون والاكسجين المكونان لمادة السيليكات في الصخور يشكلان تقريباً ثلاثة أرباع القشرة الارضية .

- بخصوص الكائنات الحية فإن بضعة عناصر محددة تشكل المركبات المعقدة الموجودة غي الكائن الحي .

على سبيل المثال تتكون كتلة جسم الانسان من 65% اكسجين و 18% كربون و 10% هيدروجين و 3% نيتروجين و 1.5%كالسيوم و2.5% عناصر اخرى .

هناك نوعين من المواد النقية : العناصر والمركبات

العنصر : هو مادة لا يمكن تجزأتها كيميائياً الى مادة ابسط منها.

المركب : مادة مكونة من عنصربن او عدة عناصر مترابطة كيميائياً.

العالم دالتون

قدم العالم دالتون فكرة  الجزيئات لتفسير الجسيمات التي تكون المركبات مثل الماء وثاني اكسيد الكربون و الميثان.

حيث تتكون جزيئات تلك المركبات من ذرات عناصر مختلفة مرتبطة معا كيميائياً.

- يتكون جزيء الماء من ذرتين هيدروجين مرتبطتين بذرة أكسجين واحدة، وتكون صيغتة H2O .

- يتكون الميثان (CH4 ) من ذرة كربون واحدة و مرتبطة بأربع ذرات هيدروجين .

- يتكون جزيء كلوريد الهيدروجين (HCl) من ذرة هيدروجين وذرة كلور مرتبطتين معاً.

تصنيف المادة

يمكن استخدام النموذج الجسيمي لتمثيل انواع مختلفة من المادة فذرات العنصر الواحد متماثلة تماماً.

يوحد في الطبيعة 100 عنصر بعضها نادر جداً، جميعها مدرجة في الجدول الدوري للعناصر.

تتشكل  الجزيئات من أكثر من ذرة واحدة وتكون تلك الذرات مترابطة بروابط تساهمية فإذا ارتبطت ذرات عنصر واحد لتكون الجزيء  يكون الجزيء هو العنصر.

عندما يرتبط أكثر من عنصر كيميائياً فإن المادة المتكونة تسمى مركباً.

وحدها التغيرات الكيميائية تستطيع ان تفصل الذرات الموجودة في المركب.

يحتوي المخلوط على أكثر من مادة واحدة بحيث لا تكون ذرات هذه المواد مترابطة كيميائياً.

يمكن للمخاليط ان تتكون من عناصر أو مركبات او من كلتيهما.

يمكن استخدام تقنيات الفصل الفزيائية لاستخلاص كل مكون من مكونات المخلوط.

التغيرات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية

يمكن للمواد الكيميائية أن تختلط معاً بطرق متنوعة ، كما يمكنها ان تتفاعل كيميائياً . ففي التغير الكيميائي يمكن لمادة ان تتحول الى مادة اخرى .

من الأمثلة  على ذلك مركب كربونات النحاس(II) الذي يكون صلباً اخضر ولكنة يتغير بالتسخين ويتحول الى مسحوق اسود منتجاً غاز ثاني أكسيد الكربون.

يطلق على هذا النوع من التغيرات الكيميائية الذي يتجزأ خلاله المركب ليشكل مادتين أو أكثر اسم التفكك.

يحدث تغير التفكك ايضاً عن طريق الكهرباء.

بعض المواد في الحاله الصلبة التي لا توصل الكهرباء تصبح موصلة للكهرباء عندما تكون على هيئة مصهور أو محلول.

مع مرور التيار الكهربائي تتجزأ تلك المواد إلى مواد أبسط .

على سبيل المثال مركب بروميد الرصاص (II) هو مسحوق ابيض قابل للانصهار وعندما يمر تيار كهربائي عبر مصهوره يتكون فلز فض - رمادي ( الرصاص) وغاز بني اللون(البروم) وتلك المادتين الناتجتين لا يمكن تجزئتهما كيميائياً إلى مواد اخرى أبسط منها.

تفاعل التكوين يطلق عندما تتشكل مادة نتيجة لاندماج مادتين أو أكثر.

على سبيل المثال : عند اسقاط قطعة من الماغنسيوم المشتعل في انبوبة زجاجية تحتوي على غاز الاكسجين تزداد شدة اللهب الابيض اللامع.

عندما يكتمل تفاعل الاحتراق يبقى رماد ابيض اللون ( هو أكسيد الماغنسيوم).

في التغير الكيميائي

تتكون مادة أو مواد كيميائية جديدة 

لا يكون سهلاً في العادة إرجاع المادة إلى حالتها الأصلية.

قد يكون التغير ماصاً للحرارة أو طارداً للحرارة.

مثال على تفاعل التكوين

تغير مخلوط من مسحوقي الحديد والكبريت

اذ تطحن المادتان الصلبتان جيداً ثم تخلطان معاً ثم يسخن المخلوط باستخدام موقد بنزن.

يستمر مخلوط التفاعل في التوهج حتى بعد إزالة موقد بنزن وهو ما يشير إلى تحرير للطاقة.

بانتهاء التفاعل تنتج مادة صلبة لامغناطيسية هي كبريتيد الحديد (II) والتي لا يمكننا إعادة تجزئتها بسهولة الى حديد وكبريت.

الاختلافات العامة بين مخلوط من المواد وتكون مركب جدبد

عندما يتكون المركب	عندما يتكون المخلوط
تتفاعل المواد معاً كيميائياً لتشكل مركباً جديداً	تكون المواد ببساطة ممزوجة معاً ولا يحدث تفاعل بينها
تكون النسب التي تتحد بها العناصر في المركب هي نفسها دائماً	يمكن أن تتغير نسب وجود المواد في المخلوط
تختلف خصائص المركب الجديد عن خصائص العناصر المكونة له	لا تتغير خصائص المواد الموجودة فيه
لا يمكن فصل (تفكيك) المركب إلى عناصره المكونة له بالطرق الفيزيائية البسيطة.	يمكن فصل المواد الموجودة في المخلوط بطرق فيزيائية مثل الترشيح أو التقطير أو الجذب المغناطيسي

 تتباين الخصائص المميزة للتغير الكيميائي عن الخصائص التي يتميز بها التغير الفيزيائي البسيط كالانصهار أو الذوبان .

في التغير الفيزيائي لا تتغير ماهية المواد المعنية ويمكن إعادتها بسهولة إلى حالتها الأصلية باستخدام بعض العمليات الفيزيائية كالتبريد والتسخين.

مثال السكريذوب في الماء لكننا نستطيع استعادة بلورات السكر مرة اخرى عندما نقوم بتبخير الماء.

لكن عند حرق السكر فإنه يتحد مع الاكسجين ويتحول إلى مادة جديدة لا يمكن إعادتها إلى حالتها الأصلية وعندها نقول إن هذا التغير تغير كيميائي.