العناصر والمركبات (٢)
انظر إلى ملخص الفصل الثاني في صفحة دليل مراجعة الفصل. يذكرك هذا القسم بخواص المادة وتغيراتها التي درستها. انظر إلى المفاهيم الرئيسة لخواص المادة: الحالات الثلاث المألوفة هي الصلبة والسائلة والغازية، ويمكن ملاحظة الخواص الفيزيائية دون تغيير تركيب المادة، بينما الخواص الكيميائية تصف قدرة المادة على الاتحاد أو التحول إلى مواد جديدة. وفي قسم تغيرات المادة، يوضح أن التغير الفيزيائي يغير من الخواص دون تغيير التركيب، أما التغير الكيميائي أو ما يسمى التفاعل الكيميائي فيتضمن تغيراً في تركيب المادة وتحول المتفاعلات إلى نواتج. تذكر قانون حفظ الكتلة الذي ينص على أن الكتلة لا تفنى ولا تستحدث أثناء التفاعل الكيميائي إلا بقدرة الله، وعليه فإن كتلة المتفاعلات تساوي دائماً كتلة النواتج.
يقوم درس العناصر والمركبات على أساس أن المادة النقية تنقسم إما إلى عنصر لا يمكن تجزئته بالطرق الفيزيائية أو الكيميائية، وإكد أو أكثر متحدة كيميائياً بنسب ثابتة لتكوين مركب جديد يختلف في خواصه عن العناصر المكونة له. يوضح الدرس أن العناصر مرتبة في الجدول الدوري في دورات ومجموعات، ويحكم تكوين المركبات قانون النسب الثابتة وقانون النسب المتضاعفة. فمثلاً، يتكون ملح الطعام من عنصري الصوديوم والكلور بنسبة كتلتية ثابتة بغض النظر عن مصدره أو كميته.
الفكرة الأساسية
تتكون المادة إما من عناصر نقية بسيطة لا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط، أو من مركبات ناتجة عن اتحاد عنصرين أو أكثر اتحادا كيميائيا بنسب ثابتة لتكوين مواد جديدة ذات خواص تختلف عن خواص العناصر المكونة لها.
الشرح
العنصر هو مادة نقية لا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط منها بطرائق فيزيائية أو كيميائية، وتوجد هذه العناصر مرتبة في الجدول الدوري في دورات ومجموعات بناء على خصائصها. عندما يتحد عنصران أو أكثر كيميائيا، فإنها تنتج مركبا. والخصائص الكيميائية والفيزيائية للمركب تختلف تماما عن خصائص العناصر المفردة التي تكونت منه. ويحكم تكوين المركبات قانونان رئيسيان: قانون النسب الثابتة الذي ينص على أن المركب يتكون دائما من العناصر نفسها وبالنسب النسب الكتلية الثابتة، وقانون النسب المتضاعفة الذي ينص على أنه إذا كونت العناصر أكثر من مركب فإن النسبة بين كتل أحد العناصر التي تتحد بكتلة ثابتة مع عنصر آخر هي نسبة عددية بسيطة وصحيحة.
مثال محلول خطوة بخطوة
إذا احتوت عينة كتلتها من مركب ما على من الأكسجين، فما النسبة المئوية بالكتلة للأكسجين في المركب؟ الخطوة الأولى: حدد المعطيات، كتلة المركب الكلية تساوي ، وكتلة العنصر (الأكسجين) تساوي . الخطوة الثانية: اكتب قانون النسبة المئوية بالكتلة: الخطوة الثالثة: عوض بالأرقام في القانون: الخطوة الرابعة: احسب الناتج:
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن خصائص المركب تشبه خصائص العناصر المكونة له، والصحيح أن المركب له خواص فريدة تختلف كليا عن خواص عناصره المنفردة. الخلط بين المخلوط والمركب في تطبيق نسب الاتحاد، فالمخلوط بنسب متغيرة بينما المركب بنسب ثابتة.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما الفرق الأساسي بين العنصر والمركب من حيث قابلية التجزئة؟ الإجابة: العنصر لا يمكن تجزئته إلى مواد أبسط بالطرق الفيزيائية أو الكيميائية، بينما المركب يتكون من اتحاد عنصرين أو أكثر ويمكن تحليله إلى عناصره الأصلية بطرق كيميائية. السؤال الثاني: عينة كتلتها من مركب تحتوى على من الكلور، فما النسبة المئوية بالكتلة للكلور في المركب؟ الإجابة: النسبة المئوية تساوي .