مدونة الكيمياء...: أكتوبر 2016

الاثنين، 31 أكتوبر 2016

الكيمياء كيمياء هي في الأصل كلمة عربية مثل السيمياء، مأخوذة من (الكَمِيّ) وهو الشجاع، و(المُتَكَمِّي) في سلاحه أي المتغطي المتستِّر بالدرع والبيضة، وسُمِيت كذلك لأن الكيميائيين القدماء كانوا يحتفظون بمعلوماتهم سرية عن الآخرين، وتعنى كمصطلح: العلم الذي يدرس المادة وتفاعلاتها وعلاقاتها بالطاقة. ونظرا لتعدد واختلاف حالات المادة, والتي عادة ما تكون في شكل ذرات, فإن الكيميائيين غالبا ما يقوموا بدراسة كيفية تفاعل الذرات لتكوين الجزيئات وكيفية تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض. ويعرّف ابن خلدون الكيمياء بأنها (علم ينظر في المادة التي يتم بها كون الذهب والفضة بالصناعة)، ويشرح العمل الذي يوصل إلى ذلك. لقد تأثرت الكيمياء العربية بالخيمياء اليونانية والسريانية وخاصة بكتب دوسيوس و بلنياس الطولوني الذي وضع كتاب (سر الخليقة). غير أن علوم اليونان والسريان في هذا المجال لم تكن ذات قيمة لأنهم اكتفوا بالفرضيات والتحليلات الفكرية. وتلجأ الخيمياء إلى الرؤية الوجدانية في تعليل الظواهر، وتستخدم فكرة الخوارق في التفسير، وترتبط بالسحر وبما يسمى بعلم الصنعة، وتسعى إلى تحقيق هدفين هما: أ – تحويل المعادن الخسيسة كالحديد والنحاس والرصاص إلى معادن شريفة كالذهب والفضة عن طريق التوصل إلى حجر الفلاسفة. ب – تحضير أكسير الحياة، وهو دواء يراد منه علاج كل ما يصيب الإنسان من آفات وأمراض، ويعمل على إطالة الحياة والخلود.

نظرة عامة للكيمياء الكيمياء هو علم يدرس العناصر الكيميائية والمواد الكيميائية (التركيب والخواص والبناء) والتحولات المتبادلة فيما بينها (التفاعلات الكيميائية). تقسم الكيمياء إلى عدة فروع رئيسية: تنقسم الكيمياء بصفة عامة إلى عدة فروع رئيسية. كما يوجد أيضا تفرعات لهذه الفروع, وموضوعات ذات تخصص أكبر داخل هذه الفروع. الكيمياء التحليلية هي تحليل عينات من المادة لمعرفة التركيب الكيميائي لها وكيفية بنائها. الكيمياء الحيوية هي دراسة المواد الكيميائية, والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية. الكيمياء غير العضوية هي دراسة خواص وتفاعلات المركبات غير العضوية. ولا يوجد هناك حد واضح للتفريق بين الكيمياء العضوية وغير العضوية, كما أن هناك تداخل كبير بينهما, ويكون أهمه في فرع أخر يسمى كيمياء الفلزات العضوية. كيمياء عضوية هي دراسة تركيب, وخواص, وتفاعلات المركبات العضوية. الكيمياء الفيزيائية هي دراسة الأصل الفيزيائي للتفاعلات والأنظمة الكيميائية. ولمزيد من التحديد فإنها تدرس تغييرات حالات الطاقة في التفاعلات الكيميائية. ومن الفروع التى تهم الكيميائيين المتخصصين في الكيمياء الحرارية, الكيمياء الحركية, كيمياء الكم, الميكانيكا الإحصائية, علم الأطياف

محاولات الانسان في مجال الكيمياء عبر التاريخ حاول الإنسان عبر العصور أن يبحث في طبيعة العالم الذي حوله، وذلك بدافع غريزة حب المعرفة،ومن خلال ذلك، تم الكثير من الاكتشافات المهمة التي ساعدت على تطوير العلوم والتكنولوجيا ومن ضمنها علم الكيمياء وهو علم يعنى بطبيعة المادة ومكوناتها، وكذلك بكيفية تفاعل المواد المختلفة مع بعضها بعضاً، وعلى هذا تكون وظيفة العالم الكيميائي الأساسية هي معرفة أكبر قدر ممكن من المعلومات عن طبيعة المادة التي أوجدها الله في هذا الكون. بدايات علم الكيمياء.تعود بدايات علم الكيمياء إلى زمن موغل في القدم، فلقد أختلف في مكان نشأته، قيل أن بداياته كانت في القرن الثالث قبل الميلاد، كما أن الحضارات القديمة التي سادة كلاً من الصين والهند كانت تعتبر المعالجة الكيميائية(تغيير المواد بالسوائل الكيميائية) من بين ما يتقنونه مهارة وحذقاً وأن هذه المعرفة والبراعة انتشرتا غربا إلى إمبراطوريتي فارس ومصر القديمة حيث كان دبغ الجلود وصناعة الأصباغ ومستحضرات التجميل من بين الفنون التي مارسها المصريون، وتعتبر الإسكندرية المركز الأول للكيمياء القديمة حيث تأثرت بفلسفة الإغريق بعد قيام الإسكندر الأكبر بفتح مصر (322ق.م)، حيث جذب إليها الكثير من الإغريق فارتبطت مهارة المصريين مع نظريات الإغريق مما أدى إلى ظهور أولئك الذين يمارسون الكيمياء، ونسب إليها أنها موطن البحث لهذا العلم الذي يحيل المعادن العادية إلى معادن ثمينة ويعيد الشباب إلى الإنسان، وتزامن مع ظهور الكيمياء القديمة ظهور التنجيم واختلط بها السحر كما سيطرت الرمزية على هذه الكيمياء في العصور الوسطى وأغرقها الغموض.

مساهمة العرب في تطوير الكيمياء عندما فتح العرب مصر سنة(642م) ولا ريب أن أولئك الفاتحين أسهموا بقدرٍ موفور في تطوير الكيمياء، حيث يعتبرون أول من اشتغل بالكيمياء كعلم له قواعده وقوانينه، وذلك منذ القرن الثاني الهجري، وطبقوا إنتاجهم في الصيدلية بصفة خاصة . وما زال الإلتحام بين شتى المفاهيم لعلوم الكيمياء القديمة ينم عن اللفظ العربي نفسه مثل ( ألـ وخيمياء) وهو الشكل الإغريقي الذي يطلق على مصر. كذلك أصل كلمة كحول وهو عربي بمعنى غول وغرّبت هذه الكلمة أو حولت على اللغة الغربية بهذه الصفة. قال الله تعالي في سورة الصافات الآية(47): ( لا فيها غول ولا هم عنها ينزفون). و استمرت أصول الكيمياء العربية مرجعاً للغرب إبان القرون الوسطى وانتقلت ترجمات أعمالهم إلى أوروبا في القرن الثاني عشر الميلادي والتي اشتهرت بعد أن وصل الفتح العربي إلى الأندلس سنة(711م) يحمل معه المعارف العربية. وفي الجامعات العربية ببرشلونة وطليطلة تعلم طالبوا العلم من جميع أنحاء أوروبا فن الكيمياء.

الكيمياء الحديثة يرجع تاريخ الكيمياء الحديثة إلى القرن السابع عشر الميلادي بأبحاث (بويل) الذي قسم الأجسام إلى مواد أولية( عناصر ومركبات و مخاليط) و تلت أبحاث (بلاك، ولافوازيية)عن الاحتراق والتأكسد ثم(برتلي) الذي اكتشف الأكسجين في الهواء ، ثم(كافندش) الذي اكتشف تكوين الماء ثم (دالتون) الذي وضع النظرية الذرية عن تكون المادة وتعرّف الكيمياء الحديثة بأنها:- علم طبيعي في تكوين المادة والتغييرات التي تحدث فيها تحت تغييرات مختلفة تفقد الجسم مظهره الخاص وصفاته التي يتميز بها، إذ تتبدل مادته بأخرى ذات خواص وصفات جديدة وتوصف مظاهر المواد وسلوكها بالخواص الكيميائية، أي تعرّف بذلك وتبين تلك الخواص الكيميائية إبان التفاعلات بالمعادلات.

جدول العناصر الكيميائية

بحــث الطالبتان اسماء أحمد الزبيدي أمجــاد عوض الزبيدي

الإتـزان الكــيميائـي.

يعتبر الاتزان الكيميائى من اهم ظواهر علم الكيمياء فاغلب التفاعلات الكيميائية تكون عكسية اى ان نواتج التفاعل لها القدرة للتفاعل مع بعضها لتكوين المواد الاولية الداخلة فى التفاعل وتوجد فى هذه الحالة المواد المتفاعلة والمواد الناتجة من التفاعل بكميات محسوسة ويسير التفاعلان جنبا الى جنب حتى نصل الى حالة من الاتزان الديناميكي وفيها تتساوى سرعة التفاعل الطردى والعكس ويعرف معدل او سرعه التفاعل الكيميائي بكمية المواد المتفاعلة التى تتحول الى نواتج التفاعل الكيميائي فى الثانية الواحدة . ويتحقق الاتزان الكيميائي حينما تكون سرعة تكون النواتج ( التفاعل الطردى ) تساوى سرعهة تكون المتفاعلات ( التفاعل العكسي ) بحيث يظل تركيب مخلوط التفاعل ثلبتا ولا يتيغير مع الزمن ويجب ان ندرك ان هذه حالة اتزان ديناميكي اى ان التفاعل يسير فى الاتجاهين بنفس المقدار وذلك عكس الاتزان الاستاتيكي للبكرات او الروافع او الزنبرك . وهناك بعض القوانين التى تفسر كيفية حدوث الاتزان والعوامل المؤثرة فيه مثل :- (1) قانون فعل الكتلة . نص القانون : " عند الوصول لحالة الاتزان الكيميائي فى التفاعل العكسي وعند ثبوت درجة الحرارة فان حاصل ضرب التركيزات الجزيئية للنواتج مقسومة على حاصل ضرب التركيزات الجزيئية للمتفاعلات - ويرفع تركيز كل مادة الى اس يساوى عدد الجزيئات حسب معادلة الاتزان - يساوى مقدار ثابت يسمى ثابت الاتزان . " ملحوظه : عند التعبير عن ثابت الاتزان للتفاعلات اذا كان هناك بعض المواد الصلبة(S) او المااء فى الصورة السائلة (L) فانها لا تكتب . لاى تفاعل فى حالة اتزان يوجد ثابتى اتزان هما ثابت الاتزان للتركيز Kc وثابت اتزان للضغط Kp ويمكن استنتاج العلاقة التى تربط بينهما كالاتى :- (2) مبدأ لوشاتليه . كما ذكرنا من قبل فان فانون فعل الكتلة يطبق كميا على الاتزان الكيميائي لتعيين نسب النواتج الى المتفاعلات و لكن لمعرفة تاثير التفير فى كل من التركيز والضغط ودرجة الحرارة على هذه النسبة يمكن التنبأ به من خلال نظرية أو مبدأ عام يسمى مبدأ لوشاتليه. وينص على الاتى : " اذا تعرض نظام فى حالة اتزان الى تغير احد العوامل التى تؤثر فى الاتزان (الضغط ، درجة الحرارة ، التركيز) فان الاتزان يعدل نفسه فى الاتجاه الذى يقلل من تاثير هذا التغير ." فمثلا :- أ- عند زيادة درجة الحرارة مع ثبوت باقى العوامل لاى نظام فى حالة اتزان فان الاتزان يعدل نفسه بحيث يسير فى الاتجاه المصحوب بامتصاص حرارة اى ان رفع درجة الحرارة يكون مناسبا للتفاعلات الماصة للحرارة . ب- عند زيادةعند زيادة الضغط لاى نظام فى حالة اتزان مع ثبوت درجة الحرارة فان الاتزان يسير فى الاتجاه المصحوب بتقليل الضغط وهو الاتجاه المصحوب بانخفاض عدد جزيئات النظام فى حالة الاتزان اى ان زيادة الضغط يكون مناسبا للاتجاه ذات عدد الجزيئات الاقل . ج- عند زيادة التركيز مع ثبوت باقى العوامل فان التفاعل يسير فى الاتجاه المصحوب بزيادة تركيز المواد الناتجة من التفاعل فمثلا فى حالة A+B = C+D فان النقص فى تركيز احد النواتج وليكن D يؤدى الى تحريك الاتزان الى اليمين لتعويض النقص فى تركيز D على ذلك فان زيادة تركيز D يؤدى لتحريك الاتزان ناحية اليسار .