مفاهيم كيمياء ثاني ثانوي – الفصل الأول
في هذا الفصل، سوف نتعرف على المفاهيم الأساسية في الكيمياء، وهي اللبنات الأساسية التي سنبني عليها معرفتنا بالكيمياء في المستقبل
المادة
المادة هي أي شيء يشغل حيزًا وله كتلة. تتكون المادة من جزيئات صغيرة جدًا تسمى الذرات، والتي بدورها تتكون من جسيمات أصغر تسمى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
توجد المادة في ثلاث حالات: صلبة وسائلة وغازية. في الحالة الصلبة، تكون الجزيئات متقاربة معًا في نمط محدد. في الحالة السائلة، تكون الجزيئات أقرب من الحالة الغازية ولكنها ليست في نمط محدد. في الحالة الغازية، تكون الجزيئات متباعدة للغاية ويمكنها التحرك بحرية.
التفاعلات الكيميائية
التفاعل الكيميائي هو عملية تتغير فيها المادة من شكل إلى آخر. تتضمن التفاعلات الكيميائية إعادة ترتيب الذرات في الجزيئات لتكوين مواد جديدة.
هناك نوعان رئيسيان من التفاعلات الكيميائية: التفاعلات الداخلة والحرارية. تتطلب التفاعلات الداخلة الحرارية إضافة الحرارة لكي تحدث، بينما تطلق التفاعلات الحرارية الحرارة أثناء حدوثها.
المحاليل
المحلول هو خليط متجانس من مادتين أو أكثر. المذيب هو المادة الموجودة بكميات أكبر، والمذاب هو المادة الموجودة بكميات أقل.
يمكن تصنيف المحاليل إلى نوعين رئيسيين: المحاليل المشبعة والغير مشبعة. المحلول المشبع هو محلول يحتوي على أكبر كمية من المذاب التي يمكنه إذابتها عند درجة حرارة معينة. المحلول الغير مشبع هو محلول يحتوي على كمية من المذاب أقل من الكمية اللازمة لجعله محلولًا مشبعًا.
الحموضة والقاعدية
الحمض هو مادة تتبرع بأيونات الهيدروجين (H +) في المحلول. القاعدة هي مادة تقبل أيونات الهيدروجين (H +) في المحلول.
يتم قياس حموضة أو قاعدية المحلول باستخدام مقياس الأس الهيدروجيني (pH). يتراوح مقياس الأس الهيدروجيني من 0 إلى 14، حيث يشير 0 إلى حموضة عالية و 14 إلى قاعدية عالية. ويعتبر المحلول محايدًا عند درجة حموضة 7.
التأكسد والاختزال
التأكسد هو عملية فقدان الإلكترونات، بينما الاختزال هو عملية اكتساب الإلكترونات. تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال دائمًا معًا، ولا يمكن أن تحدث أحدهما بدون الآخر.
يتم قياس مدى تأكسد أو اختزال مادة ما باستخدام رقم الأكسدة. رقم الأكسدة هو الشحنة التي سيكون عليها ذرة معينة إذا فقدت أو اكتسبت جميع إلكتروناتها.
الطاقة في التفاعلات الكيميائية
يمكن للتفاعلات الكيميائية إطلاق أو امتصاص الطاقة. عندما تطلق التفاعلات الطاقة، تسمى طاردة للحرارة. عندما تمتص التفاعلات الطاقة، تسمى ماصة للحرارة.
تحدد التغيرات في محتوى الطاقة الحر لرد الفعل (ΔH) ما إذا كان التفاعل طاردًا للحرارة أم ماصًا للحرارة. إذا كان ΔH سالبًا، يكون التفاعل طاردًا للحرارة. إذا كان ΔH موجبًا، يكون التفاعل ماصًا للحرارة.
التوازن الكيميائي
التوازن الكيميائي هو حالة تكون فيها معدلات التفاعل الأمامي والتفاعل العكسي متساوية. في حالة التوازن، تركيزات المتفاعلات والناتجات ثابتة.
يتأثر موضع توازن التفاعل بعدة عوامل، منها درجة الحرارة والضغط وتركيزات المتفاعلات والناتجات.
الخاتمة
تعتبر مفاهيم الكيمياء الأساسية هذه اللبنات الأساسية لفهم الكيمياء. من خلال فهم هذه المفاهيم، يمكننا أن نفهم العالم من حولنا بشكل أفضل، ونقدر التقدم التكنولوجي الذي تحقق بفضل الكيمياء.