المحتوى
الذرات هي لبنات البناء الأساسية لكل شيء في الكون. خصائصها المختلفة تقسمهم إلى 118 عنصرًا ، والتي يمكن أن تتحد بملايين الطرق. يسمي العلماء هذه المجموعات من جزيئات الذرات والمركبات. تشكل الجزيئات كل شيء مألوف تعرفه ، من الهواء الذي تتنفسه إلى رئتيك التي تستوعبه. يعمل العلماء على نطاق واسع مع مواد مصنوعة من الجزيئات ، لذلك من المهم معرفة ماهية الجزيء وما هي خصائصه.
ما هي الجزيئات والمركبات؟
الجزيء عبارة عن ذرتين أو أكثر مرتبطة كيميائياً. إذا كان هناك عنصرين مختلفين على الأقل يشكّلان الجزيء ، فسيُسمى المركب. على سبيل المثال ، غاز الهيدروجين (H2) والماء (H2O) جزيئات ، ولكن الماء مركب أيضًا لأنه يتكون من الهيدروجين والأكسجين. يتصرف جزيء مثل وحدة واحدة وهو أصغر قطعة من مادة ستحتفظ بجميع خصائص هذه المادة. على سبيل المثال ، إذا كنت تتحلل السكر (C12H22O11) إلى أي شيء أصغر من المستوى الجزيئي ، فلن يكون السكر. سيكون ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين الفردية.
كيف تشكل الجزيئات؟
تتكون كل ذرة من بروتونات موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة. يتم ترتيب هذه الإلكترونات في مستويات تسمى المدارات أو الأصداف. توجد الإلكترونات الأكثر حيوية في المدار الأبعد ، وتسمى قشرة التكافؤ ، ويمكن مشاركتها مع ذرات أخرى لتكوين جزيء. يحدد عدد الإلكترونات التي يمكن أن يحملها المدار نوع الجزيئات التي ستتشكل. على سبيل المثال ، يمكن للكلور (Na) قبول إلكترون واحد فقط قبل امتلاء قذيفة التكافؤ. لذلك يمكن أن تتحد مع ذرة صوديوم واحدة لصنع ملح الطعام (NaCl) ولكن ليس اثنين لتكوين Na2Cl.
أنواع الجزيئات
يمكن أن تكون الجزيئات تساهمية أو تساهمية قطبية أو أيونية أو معدنية. تتشكل المركبات التساهمية عندما تشترك ذرتان في الإلكترونات على قدم المساواة. ولكي يحدث ذلك ، يجب أن تتمتع كلتا الذرتين بنفس الكهربية ، أو تسحب الإلكترونات. فقط الذرات المتماثلة لها نفس الكهربية بالضبط ، لذلك تتشكل الروابط التساهمية الحقيقية فقط بين العناصر التي ترتبط مع نفسها ، مثل غاز الهيدروجين (H2). تسمى الذرات التي تشترك في إلكتروناتها بشكل غير متساو بقليل الجزيئات القطبية التساهمية. في هذا النوع من المركب ، تمتلك إحدى الذرات شدًا أقوى قليلاً على الإلكترون من الأخرى ؛ لذلك يقضي الإلكترون مزيدًا من الوقت حول الذرة الأقوى ، مما يخلق نهاية إيجابية وسلبية مؤقتة. تتشكل المركبات الأيونية عندما يكون للذرة سحب أقوى على الإلكترون من الذرة الأخرى ، مما يجعلها تتحكم فيه معظم الوقت. تتقاسم الذرات المعدنية إلكتروناتها بحرية مع العديد من الذرات ، مما يتسبب في تدفق الإلكترون ، مما يجعلها موصلات جيدة للكهرباء.
مجمع مقابل خليط
يجب أن يرتبط عنصران كيميائيًا بتكوين جزيء ؛ وهذا هو ، يجب عليهم مشاركة الإلكترونات. إذا تم دمجها بطريقة تبدو وكأنها مادة واحدة ، لكن لم يتم ربطها كيميائيًا ، فهي خليط. على سبيل المثال ، الماء مركب لأن الهيدروجين والأكسجين يشتركان في الإلكترونات. ماء السكر مزيج. على الرغم من اختلاط مكوناته جسديًا ، إلا أنه لم يتم ربطه كيميائيًا. يشبه المزيج عادة مكوناته ، تمامًا كما أن مذاق السكر حلو ، مثل السكر ، ويظل سائلًا ، مثل الماء. لن تحتفظ المركبات بخصائص مكوناتها. على سبيل المثال ، يتكون ملح الطعام (NaCl) من الصوديوم ، الذي ينفجر عندما يلمس الماء والكلور ، وهو مطهر. ومع ذلك ، عندما تضعها معًا ، فإنها تشكل مادة مستقرة صالحة للأكل.