نظرًا لأن العناصر والمركبات هي أساس كل مادة تُعطى لكل ما يحيط بنا في كل حالة وشكل ، يمكن تصنيف كل ما تنطبق عليه حواسنا كعنصر أو مركب ونحن نراه. لا داعي ، فالكثير من هذه العناصر لم تفعل ذلك. حتى الآن شوهدت أو تم لمسها ، لكنها موجودة. ونظرًا لبساطته ، فإن له تأثيرًا هائلاً يصعب تخيله. العمل على دراسة العناصر والمركبات الكيميائية قد وفر العديد من متطلباتنا.توفير الحياة والموقع جاوبني كل التفاصيل.
ما هو مفهوم العناصر والمركبات
لكي نتعرف على المفاهيم العلمية والكيميائية لكل منهما ، نحتاج أولاً إلى معرفة المادة. لأنه يحتوي على كتلة ويتم تعريفه على أنه أي شيء يشغل مساحة معينة أو منطقة من الفضاء.
لذلك يمكن القول أن كل جزء أو كائن موجود على الأرض يتكون من مجموعة من المواد على النحو التالي.
- هذا البند يتكون من مركب وهي تتكون من أجسام أبسط تسمى الذرات ، وتتكون من جسيمات سالبة الشحنة تسمى الإلكترونات.
- تدور الإلكترونات المدار الإلكتروني النواة مشحونة إيجابيا لأن هناك العديد من الجسيمات حول الجسيمات موجبة الشحنة تسمى النواة ، والتي تتكون من جسيمات موجبة ومحايدة.
- تنقسم المادة إلى مواد صلبة وسوائل وغازات ، اعتمادًا على الحالة التي يمكن أن توجد فيها ، وتسمى الحالة الكلاسيكية ، وهناك حالات أخرى مثل البلازما وتكثيف بوز-أينشتاين.
- العناصر والمركبات هي تقسيم المواد على أساس عدد الذرات المكونة لها ، وكيفية تجميع هذه الذرات ، ونوعها لتحديد خصائص كل مادة من وجهة نظر كيميائية أو فيزيائية ، وهي الأساس.
- أدى استخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية في فصل المواد إلى أشكالها الرئيسية إلى تصنيف المواد إلى عناصر ومركبات ومخاليط على التوالي.
يمكنك قراءة المزيد عن: تعرف على أهمية المركبات العضوية والاختلافات بينها وبين المركبات غير العضوية
عنصر كيميائي
للتمييز بين عنصر ومركب ، من الضروري تحديد كليهما لأن العنصر يتكون من ذرة واحدة. هذا هو أبسط مكون للمادة والمواد الأخرى لا يمكن تحويلها أو تقسيمها بوسائل كيميائية أو فيزيائية ، ولكن في الآونة الأخيرة أمكن تحقيق ذلك باستخدام الوسائل النووية على النحو التالي: إنه ممكن الآن.
- يتم ذلك عن طريق إضافة بعض بروتون يتم إنشاء عنصر جديد لذرة عنصر معين
- يتميز كل عنصر برقمه الذري. يُعرَّف العدد الذري عادةً على أنه عدد الإلكترونات التي تدور حول نواة في مسار يسمى مدار الطاقة.
- تسمى الإلكترونات الخاملة عند أعلى مستوى للطاقة التكافؤات ، وكلاهما متساوي ويمكن تعريفهما على أنهما عدد البروتونات الموجبة في النواة.
- هناك 118 عنصرًا في الطبيعة ، 94 منها تحدث بشكل طبيعي على الأرض والباقي عناصر منتجة في المختبر.
- العناصر الكيميائية لها أشكال وخصائص مختلفة ، بما في ذلك السوائل مثل الزئبق والغازات مثل الهيدروجين والأكسجين والفولاذ مثل النحاس والحديد والفضة والصوديوم ، ويمكن أيضًا العثور على هذه المواد في الأشكال التالية. من العناصر أو المركبات الحرة.
- الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون ، يليه الهيليوم. من ناحية أخرى ، فإن الأكسجين هو العنصر الأكثر وفرة في قشرة الأرض ، والحديد هو العنصر الأكثر صلابة على الأرض.
الجدول الدوري للعناصر
توجد كل من العناصر والمركبات ، ولكن نظرًا لأن لكل منها خصائص مختلفة ، فقد وضع العالم الروسي دميتري مندليف العناصر المعروفة معًا في جدول واحد.
يطلق عليه الجدول الدوري للعناصر ، ويتم تصنيفها جميعًا وفقًا للأرقام الذرية المميزة لكل عنصر في الصفوف الأفقية والعمودية: الأول يسمى الدورة والثاني يسمى المجموعة.
- تحتوي مجموعة واحدة على عناصر ذات كيمياء متشابهة ، ودورة واحدة تحتوي على عناصر لها نفس العدد الذري.
- في الدورة الأولى ، العدد الذري 1 ، والاثنان التاليان ، وما إلى ذلك في شكل مصفوفة من أعلى إلى أسفل ، والمجموعات من اليسار إلى اليمين.
أنواع العناصر الكيميائية
تنقسم العناصر إلى معادن ، وغير فلزية ، وأشباه فلزات ، ويمكن تفسيرها على النحو التالي.
ميتالويد
- كان من المعروف أن لديها القدرة على تكوين روابط معدنية مع بعضها البعض عن طريق فقدان الإلكترونات بسهولة في المدار الأخير ومنحها شحنة موجبة.
- على عكس الزئبق ، يوجد غالبًا في الحالات الصلبة مثل الحديد والصوديوم ، ولكنه المعدن الوحيد الموجود في شكل سائل.
- نظرًا لأنها تشكل روابط أيونية بسهولة ، فهي تتمتع بقدرة عالية على توصيل الكهرباء وتتطلب طاقة عالية للغاية ، لذلك يصعب الذوبان.
- إنها مادة كثيفة ومرنة وسهلة التشكيل ، وعادة ما يكون لها مظهر معدني لامع ، ولكن معظمها عرضة للتآكل.
اللافلزية
- لها خصائص مختلفة تمامًا عن المعادن لأنها يمكن أن توجد في حالات صلبة أو سائلة أو غازية.
- يتم الحصول على الإلكترونات بسهولة أثناء التفاعل ، لكن توصيل الكهرباء والحرارة غير كافٍ.
- كثافتها ونقطة انصهارها منخفضة بالنسبة للمعادن.
ميتالويد
- الشكل والخصائص بين المعدن وغير المعدني ، بعضها قريب من المعدن ، وبعضها ليس بجودة عالية ، وبعضها قريب من المعدن.
اقرأ المزيد: العوامل التي تؤثر على السرعة والقانون وتفاصيل التفاعل الكيميائي
تصنيف العناصر في الجدول الدوري
للتمييز بين العناصر والمركبات ، لاحظ أن العناصر الموجودة في الجدول الدوري مقسمة وفقًا للكيمياء والتكافؤ والوزن الذري على النحو التالي:
- الفلزات القلوية: هم عناصر المجموعة الأولى مثل الليثيوم ، والهيدروجين هو الوحيد غير المعدني بينهم.
- المعادن الأرضية القلوية: وهي تمثل المجموعة الثانية في الجدول ولها درجة انصهار عالية مثل البريليوم.
- لانتانيد: يطلق عليهم عناصر المجموعة f لأن لديهم إلكترونات تكافؤ في مدارات f مثل nanohanum.
- الأكتينيد: يبدأ بالأكتينيوم وينتهي بالفرنسيوم.
- معدن إنتقالي: F عناصر المجموعات من 3 إلى 12 التي تملأ مداراتها جزئيًا.
- معدن ما بعد الانتقال: تتضمن بعض الخصائص معادن انتقالية مثل الألومنيوم.
- ميتالويد: مثل البورون والزرنيخ والسيليكون.
- اللافلزية: الكربون ، الفوسفور ، النيتروجين ، إلخ.
- الهالوجين: عنصر المجموعة السابع عشر يعتبر مجموعة فرعية غير معدنية.
- الغازات النادرة: تسمى العناصر بالغازات الخاملة لأن لها نفس خصائص اللون والرائحة ومستقرة كيميائيًا للغاية ، وتحتل المجموعة الثامنة عشر في الجدول.
مواد كيميائية
لتوضيح الفرق بين العنصر والمركب ، يجب القول أن المركب يتكون عادة من عدة عناصر. هم اثنان على الأقل لأنهم يندمجون معًا لتكوين مواد جديدة ذات خصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة. هذا يسمح لك بما يلي:
- بغض النظر عن مرور الوقت أو التغيرات في الظروف ، فإن النسبة التي يرتبط بها العنصران ثابتة ، وتؤدي النسب المختلفة إلى مركبات ذات خصائص مختلفة.
- على سبيل المثال ، إذا اجتمع الأكسجين والهيدروجين ، كلا الغازين ، لتكوين ماء سائل ، يجب أن يكون عدد ذرات الأكسجين واحدًا ويجب أن يكون عدد ذرات الهيدروجين اثنين لإنتاج الماء.
- عندما تختلف الذرات ، يكون الهيدروجين التفاعلي ذرة واحدة تنتج هيدروكسيدات بتركيبات وخصائص مختلفة.
- توصف بعض المركبات بمكونات مثل ثاني أكسيد الكربون. ينطق اسمها الكيميائي مشتق من الأكسجين والكربون.
الاختلافات بين العناصر الكيميائية والمركبات
هناك بعض الفروق بينهما ويمكن تلخيصها في الآتي:
- عنصر أحاديعلى الرغم من أن المركب يتكون من ذرتين أو أكثر.
- نظرًا لأن العناصر عبارة عن مواد خام نقية ، فلا يمكن فصلها بالطرق الكيميائية أو الفيزيائية ، ولكن لا يمكن فصل المركبات إلا بالطرق الكيميائية مثل التحليل الكهربائي.
- تختلف خصائص المركبات التي ينتجها عنصران اختلافًا كبيرًا عن تلك الموجودة في تكوينهما.
- إحدى خصائص المركبات هي القدرة على حساب الكتلة المولية باستخدام الصيغة الجزيئية.
يمكنك إثراء معرفتك ومعرفة المزيد: أهمية الكيمياء في حياتنا: أهمية دراسة الكيمياء
نوع المركب
بعد معرفة كل عنصر ومركب ، تجدر الإشارة إلى أن المركبات تصنف إلى عدة أنواع تختلف حسب التصنيف ويمكن تصنيفها على النحو التالي.
مركبات العضوية
- يحتوي على ذرات الكربون والذرات الأساسية في تكوينها.
مركبات غير عضوية
- لا يحتوي على الكربون.
مركب أكسيد
- الأكسجين هو أحد المكونات الأساسية ، ويشارك في التفاعل أولئك الذين لديهم أعداد مختلفة من الذرات.
هيدريد
- تحتوي على الهالوجينات ، إما ذرة واحدة أو أكثر ، ويمكن تصنيف المركبات وفقًا لنوع العنصر المتضمن في تكوينها.
- وهي تعتمد على نوع الرابطة التي تشكل المركب ، ولها روابط أيونية تجمع المركبات الأيونية ، وتكتسب البروتونات لتكوين أيونات موجبة ، أو بالعكس ، لتشكيل الأيونات السالبة والسندات. وتمثل تلك الأنواع من الروابط الأيونية التي ترتبط بها.
- هناك مركبات جزيئية تتفاعل باستخدام روابط تساهمية ، وهي جزيئات منفصلة مثل الماء وفلوريد الهيدروجين والميثان.
تصنيف المركبات
بعد تعلم مفهوم العناصر والمركبات الكيميائية ، يمكن القول أن المركبات تصنف حسب التفاعلات التي تحدث بين تلك العناصر المتفاعلة ، والموضحة أدناه.
حامض
- وهي مركبات تذوب في الماء لتنتج أيونات هيدروجين موجبة وتشكل محاليل مائية مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك وحمض الكبريتيك.
القاعدة
- تُعرف باسم المركبات المقابلة للأحماض التي تتلقى البروتونات. على سبيل المثال ، أيونات الهيدروكسيد السالبة التي تتفاعل مع الهيدروجين الموجب لإنتاج الماء ، وعلى سبيل المثال ، هيدروكسيد الصوديوم.
تطبيق على العناصر والمركبات
العناصر والمركبات لها العديد من التطبيقات الحياتية ، ويمكن الاطلاع على بعضها أدناه.
- عندما يتفاعل مركب أساسي مع حمض ، يتم إنتاج الملح والماء. على سبيل المثال ، يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم وكلوريد الهيدروجين لإنتاج ملح الطعام. هذا جزء لا يتجزأ من حياتنا اليومية.
- المركبات الأساسية هي مكونات لا غنى عنها للمنظفات المنزلية لأن لها تأثير قلوي قوي.
- سيتم النظر في الحل أساسي وحمضي كوننا موصلًا كهربائيًا ممتازًا ، فنحن نشارك في تصنيع أشياء كثيرة. وأهمها جميع أنواع البطاريات المستخدمة لتشغيل كل شيء من أجهزة التحكم عن بعد إلى السيارات.
- بالإضافة إلى الأسمدة الزراعية ، تستخدم المركبات الحمضية في العديد من الصناعات مثل البلاستيك والمشروبات الغازية والمطاط وإنتاج الأعلاف.
- تستخدم العناصر والمركبات الكيميائية الشائعة ، وكذلك المركبات الأساسية ، في إنتاج المستحضرات الصيدلانية ، وخاصة مضادات الحموضة.
- تساعد عناصر الأكسجين أيضًا في تحسين القابلية للاشتعال وتستخدم كوقود ، وتستخدم مركبات ثاني أكسيد الكربون لإطفاء الحرائق.
- ومن المركبات المستخدمة كوقود غاز الميثان بالإضافة إلى العديد من الاستخدامات الأخرى.
- تتمتع بعض العناصر مثل الحديد والصلب والنحاس والألمنيوم بمزايا رائعة مثل استخدامها في مواد البناء والأجهزة المنزلية وما إلى ذلك.
- يستخدم كل من الذهب والفضة في صناعة المجوهرات وأدوات الطهي والعديد من الصناعات الأخرى.
- يستخدم التيتانيوم في صناعة تقويم الأسنان والمفاعلات النووية.
عند البحث العناصر والمركبات إذا قرأته لفهم مفهومه واستخدامه ، ستجد جاوبنيًا واسعًا وستجد أن كل عنصر عبارة عن موسوعة منفصلة عن العناصر الأخرى. على سبيل المثال ، يقول الحديد الله القدير عنها.
“ونضع الحديد فيه بشكل سيء للغاية ونفيد الناس”.
بعد ذلك ، بحثت ووجدت أن الحديد نزل من السماء واستقر على الأرض ، والتي استخرجت منها الفولاذ وقوته الفائقة وفوائده. تكشف نظرة فاحصة أنه من المستحيل تقييد العديد من العناصر والمركبات ، واستخداماتها أو أعدادها ، والصناعات التي يشاركون فيها.