العبارات الكيميائية
هي لغة مختصرة وموحدة تستخدم للتعبير عن التفاعلات الكيميائية وتركيب المواد الكيميائية. وتتألف العبارات الكيميائية من الرموز الكيميائية للعناصر المكونة للمادة، مع استخدام الأرقام لبيان عدد ذرات كل عنصر.
رموز العناصر الكيميائية
يرمز لكل عنصر بحرف أو حرفين، عادةً الحرف الأول أو الحرفين الأولين من اسمه اللاتيني. على سبيل المثال، يرمز إلى الأكسجين (Oxygen) بالرمز O، وإلى الصوديوم (Sodium) بالرمز Na.
في بعض الحالات، يتم استخدام الرموز المشتقة من أسماء لاتينية مختلفة. على سبيل المثال، يرمز إلى الذهب (Gold) بالرمز Au، وهو مشتق من الاسم اللاتيني Aurum، ويرمز إلى الفضة (Silver) بالرمز Ag، وهو مشتق من الاسم اللاتيني Argentum.
أرقام الذرات
يوضح الرقم الموجود بعد رمز العنصر عدد ذرات هذا العنصر في الجزيء أو الأيون. على سبيل المثال، الجزيء O2 يمثل جزيء أكسجين مكون من ذرتين أكسجين، والأيون Na+ يمثل أيون صوديوم موجب الشحنة مكون من ذرة صوديوم واحدة.
إذا لم يكن هناك رقم بعد رمز العنصر، فهذا يعني أن هناك ذرة واحدة فقط من هذا العنصر في الجزيء أو الأيون. على سبيل المثال، الجزيء H يمثل ذرة هيدروجين واحدة، والأيون Cl- يمثل أيون كلوريد سالب الشحنة مكون من ذرة كلور واحدة.
الصيغ الكيميائية
الصيغة الكيميائية هي عبارة كيميائية تمثل تركيب مركب كيميائي. فهي تتكون من رموز العناصر المكونة للمركب، مع استخدام الأرقام لبيان عدد ذرات كل عنصر.
على سبيل المثال، الصيغة الكيميائية لماء (Water) هي H2O، وهذا يعني أن جزيء الماء يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. والصيغة الكيميائية لثاني أكسيد الكربون (Carbon Dioxide) هي CO2، وهذا يعني أن جزيء ثاني أكسيد الكربون يتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين أكسجين.
التفاعلات الكيميائية
التفاعل الكيميائي هو عملية يحدث فيها إعادة ترتيب الذرات لتكوين مواد جديدة. وتُمثّل التفاعلات الكيميائية باستخدام معادلات كيميائية.
في معادلة كيميائية، تكتب المواد المتفاعلة في الجانب الأيسر، والمواد الناتجة في الجانب الأيمن. ويفصل بينهما سهم يشير إلى اتجاه التفاعل. على سبيل المثال، المعادلة الكيميائية لاحتراق الميثان (Methane) هي:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
وهذا يعني أن جزيء ميثان واحد يتفاعل مع جزيئين أكسجين لتكوين جزيء ثاني أكسيد الكربون وجزيئين ماء.
التكافؤ الكيميائي
التكافؤ الكيميائي هو قدرة ذرة أو أيون على التفاعل مع الذرات أو الأيونات الأخرى. ويعتمد التكافؤ على عدد الإلكترونات في المدار الخارجي للذرة أو الأيون.
تتفاعل الذرات والأيونات بحيث تتبادل أو تشترك في الإلكترونات حتى تصل إلى حالة مستقرة من التكافؤ. على سبيل المثال، يتفاعل الصوديوم (تكافؤ 1) مع الكلور (تكافؤ 7) لتكوين كلوريد الصوديوم (NaCl).
الذرات والجزيئات والأيونات
الذرة هي أصغر وحدة من العنصر يمكن أن توجد بشكل مستقل. وتتكون الذرات من نواة تحتوي على بروتونات ونيوترونات، ومجموعة من الإلكترونات تدور حول النواة.
الجزيء هو مجموعة من الذرات مرتبطة معًا بواسطة روابط كيميائية. على سبيل المثال، جزيء الماء يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين مرتبطة معًا بواسطة روابط تساهمية.
الأيون هو ذرة أو جزيء اكتسب أو فقد إلكترون أو أكثر، مما أدى إلى وجود شحنة كهربائية صافية. على سبيل المثال، أيون الصوديوم (Na+) هو ذرة صوديوم فقدت إلكترونًا، وأيون الكلوريد (Cl-) هو ذرة كلور اكتسبت إلكترونًا.
المركبات الكيميائية
المركب الكيميائي هو مادة تتكون من ذرتين أو أكثر من العناصر المختلفة، مرتبطة معًا بواسطة روابط كيميائية. وتسمى العناصر المكونة للمركب بالعناصر المكونة له.
تُصنف المركبات الكيميائية إلى فئتين رئيسيتين: المركبات العضوية والمركبات غير العضوية.
المركبات العضوية هي مركبات تحتوي على الكربون، باستثناء أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وكربيدات المعادن. وتشمل المركبات العضوية البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية.
المركبات غير العضوية هي مركبات لا تحتوي على الكربون. وتشمل المركبات غير العضوية الأملاح والمعادن والأكاسيد.
العبارات الكيميائية هي أداة قوية للتعبير عن التفاعلات الكيميائية وتركيب المواد الكيميائية. فهي توفر لغة موحدة تسمح للكيميائيين بتبادل المعلومات حول المركبات والتفاعلات الكيميائية بوضوح ودقة.