بحث عن الكيمياء

الكيمياء يمكننا تعريف الكسمياء على أنها علم المادة الذي يبحث في بنية وتركيب وخواص وسلوك وتفاعل المادة بالإضافة إلى تداخلاتها التي تُحدثها، يُطلق على الكيمياء في بعض الأحيان اسم ( العلم المركزي) كونها تربط الفيزياء بالعلوم الطبيعية الآخرى مثل علم الجيلوجيا والفلك وعلم الأحياء، وهناك من يعرفها على أنها العلم الذي يدرس خصائص المركبات والعناصر والقوانين التي تتحكم بتفاعلاتها عند اتّحادها مع بعض وهو ما يطلق عليه التركيب، وفصل بعضها عن بعض وهو التحليل. نظرية الكيمياء تبدأ الكيمياء بدراسة الأجسام الأولية والجزيئات والذرات والبلورات والمواد الكيميائية والأشكال الآأخرى لتجمعات المادة في حالتها السائلة أو الصلبة أو الغازية سواءً كانت معزولة عن بعضها أو كانت متحدة مع بعضها، حيث تنتج التحولات والتأثيرات والتفاعلات التي تُعنى بدراستها الكيمياء من خلال التفاعل بين مواد كيميائية مختلفة أو ما بين الطاقة والمادة ويتم دراسة هذا السلوك في المختبرات باستعمال أشكال مختلفة من المعدات والأدوات المختبرية. الفروع الرئيسية للكيمياء الكيمياء التحليلية: وهي التي تخص تعيين الخواص للمواد والصيغ الكيميائية للمركبات والمخاليط وتركيباتها. التحليل الكمي: يقوم على تقدير كميات المواد الكيميائية المختلفة التي تتشكل منها المواد. التحليل النوعي: يقوم بالكشف عن نوع المركبات والعناصر التي تتكون منها المادة. الكيمياء الراديوية: تختص بإنتاج وتعيين العناصر المشعّة وجميع استخداماتها لدراسة العمليات الكيميائية. الكيمياء التطبيقية: والتي تختص بالتطبيق العملي بالمادة والعمليات الكيميائية. الكيمياء الزراعية: تخص تطوير المبيدات والأسمدة وتقوم بدراسة العمليات الكيميائية داخل التربة والعمليات التي لها علاقة بنمو المحاصيل الزراعية. الكيمياء البيئة: تُعنى بدراسة مدى ضبط العمليات الكيميائية والعوامل البيئية المختلفة والعلاقة بينها وبين الكائنات الحية. الكيمياء الصناعية: تُعنى بإنتاج المواد الخام من الناحية الكيميائية وتطويرالمنتجات الكيميائية الصناعية ومراقبتها ودراستها . الكيمياء الحيوية: وتُعنى بكيفية التعامل مع التراكيب والعمليات الكيميائية داخل الكائنات الحية. الكيمياء اللاعضوية: وهي التي تختص بكيفية التعامل مع العمليات الكيميائية التي ليس بها روابط ما بين ذرتي كربون (كربون - كربون) الكيمياء العضوية: تختص بدراسة المادة الكيميائية التي تحتوي على روابط ما بين ذرات الكربون. الكيمياء الفيزيائية: تفسّر وتترجم العمليات الكيميائية بالاعتماد على الخصائص الفيزيائية للمواد مثل: الحركة والكتلة والإشعاع والحرارة والكهرباء . الحركية الكيميائية: تُعنى بدراسة الخطوات في التفاعل الكيميائي، والعوامل المؤثرة على مدى سرعة التفاعلات الكيميائية. الدينامية الحرارية الكيميائية: التي تختص بالتعامل مع تغيرات الطاقة التي تحدث خلال التفاعل الكيميائي وكيفية تأثير اختلاف الحرارة والضغط على التفاعل. الكيمياء النووية: تدرس التفاعل النووي. الكيمياء الكمية: تقوم بتحليل توزيع الإلكترونات داخل الجزيئات وتقوم بتفسير السلوك الكيميائيلهذه الجزيئات بالاعتماد على البناء الإلكتروني. الكيمياء الإشعاعية: تدرس الآثار الكيميائية للأشعة على المواد. كيمياء السطوح: تدرس اختبار الخصائص السطحية للمادة الكيميائية. كيمياء البوليمرات: والتي تدرس البلاستيك والجزيئات السلسلية المتشابكة التي تتشكل بتشابك الجزيئات الصغيرة مع بعضها.

سرعة التفاعلات الكيميائية

يعد علم الكيمياء من العلوم التجريبية الأهم في قائمة العلوم التجريبية، حيث يضيف هذا العلم الكثير على الصناعة، والزراعة، والطب، ومجالات كثيرة تنفع الإنسان، والحيوان، والأرض بشكل كبير، فكان لهذا العلم الأثر الكبير، وكان له بنوده وتفاصيله العظيمة، التي زادت من أهميته وتفاصيله المستمرة، فهو علم لا يعتمد إلا على التجربة، والبرهان الحسي المباشر، فإن لم يتم تجريب ذلك فهو مرفوض تماماً. من الطريف أن هذا العلم يعتمد بكامله على أمر واحد فقط، وهو التفاعل بين العناصر، والذرات، والجزيئات، فهو لا يبحث في الذرات إلا لأجل التفاعلات، ولا في أي بند من تلكم البنود إلا لتفاعله سواء مع الطبيعة، أو الإنسان، أو الكون بشكل عام، وكذلك في الصناعة، وضرره على الإنسان، وغير ذلك من التطبيقات التي تفيد في تحسين حياة البشر وتقدمها. في هذه المقالة أود أن أقدم التفاعلات وأهميتها، ثم نقدم عن سرعتها، والمسرعات التي يمكن أن نستخدمها في ذلك، وأهمية تسريع التفاعلات والفائدة من ذلك. أولاً: التفاعلات هي عبارة عن تأثير عنصرين على بعضهما البعض، لإنتاج عنصر جديد في التفاعل، أو شكل جديد من أشكال المادة، فهناك منها التفاعلات التي تساعد على فك عنصر معين من المادة وتنقيته، وأحيانا دعم المادة بعنصر نوعي يساعد على الحصول على مركب جديد أقوى، وبصفات أفضل من المركب الأصلي. أما عن سرعة التفاعل الكيميائي، فهو عبارة عن معدل الوقت الذي تحتاجه المادة، للتغير من تركيزها الأولي إلى التركيز المطلوب، فعندما نريد حساب السرعة الأصلية لذلك التفاعل، نثبت في ذلك الزمن فنقول أن الزمن في التفاعل هو دقيقة، ونلاحظ تركيز المادة منذ الصفر وحتى مضي دقيقة واحد، فيكون قسمة التركيز على وحدة الزمن المعينة (الدقيقة)، هي معدل سرعة التفاعل في تلكم الحقبة الزمنية. وتقع أهمية تسريع التفاعلات في الحصول على المادة المطلوبة في وقت أقل، كما أنه يفيد في معرفة نوع المادة من نوع التفاعل، وأنواع العوامل التي تعمل على تسريع التفاعلات، فمن العوامل التي تساهم في تسريع التفاعلات الكيميائية هي طبيعة المواد المتفاعلة، كونها أيونات، أو جزيئات، أو ذرات، وتركيز المواد الداخلة في التفاعل، والمواد المحفزة للتفاعل، ودرجة حرارة الجو المحيط لبيئة التفاعل، فكلما زادت الحرارة تزداد سرعة التفاعل، والضغط من البيئة المحيطة للتفاعل، فكلما زاد الضغط كلما زادت سرعة التفاعل. ومن التطبيقات المهمة جداً في هذا المجال، عند تسريع التفاعلات في التطبيقات الهندسية المختصة بتفاعلات مادة الإسمنت الصناعية مع المياه، فعندما تزداد درجة التفاعل تزداد سرعة التفاعل، فيضطر المهندسون إلى قياس تلك السرعة لاختيار مثبط مناسب، وكذلك في درجات الحرارة المنخفضة باستخدام مسرعات، بحسب قياسهم لسرعة التفاعل للتفاعل في كل درجة من درجات الحرارة، ومن التطبيقات أيضاً، التطبيقات المتعلقة بصناعة الأجهزة الحديثة الحساسة جداً للمجالات المغناطيسية، حيث يعتمد تصنيعها على تفاعل في زمن ثابت لا يجب أن يزيد أو ينقص؛ لحساسية المواد في النقل، فعند قياس السرعة، يتم بالنسبة لدرجة الحرارة والعوامل الأخرى قياس السرعة المناسبة لتحقيق ذلك الوقت بدقة.

كيمياء اول ثانوي

كيمياء اول ثانوي الكيمياء بشكل عام علم أسـاسي في حياتنا , اهتم كثير من العلماء في علم الكيمياء مثل العالم المصري أحمد زويل هو اول علم عربي حصل على جائزة نوبل و العالم النمساوي شرودنجر و العالم السويدي سافانت أرينيوس و غيرهم الكثيرين و قامو على دراسة هذا العلم لانه مهم في حياتنا اليومية من حيث الطعام و خاصتا الشراب اذا كان هذا الشراب يناسب الجسم من حيث درجة الحموضة , لو لم يراعي اصحاب مصانع المشروبات درجة الحموضه لتسببت في كثير من المشاكل الصحية اي عند زيادة درجة الحموضة في المشروب قد يسبب التقرحات للمعدة و اذ اقلت النسبة تسبب بعض الاضطرابات للجسم لذلك تكون درجة الحموضة متناسقة مع جسم الانسان و هذا مثال بسيط على اهمية الكيمياء في حياتنا . يبدأ تدريس الطلاب لمادة الكيمياء بشكل منفرد بالصف التاسع و يتكرر تدريس الكيمياء في الصف العاشر و الاول ثانوي و الثاني ثانوي كل صف له مادة محددة , مادة الكيمياء للصف الاول ثانوي تتظمن مواضيع كثيرة فالوحده الاولى تتحدث عن البنية الذرية و التركيب الالكتروني بالنسبة للبنية الذرية فالذرة هي اصغر جزيئ للمادة و رغم صغرها فهيا تحتوي على النواة و الالكترونات و النواة تحتوي بداخلها بروتونات التي تحمل شحنات موجبة و النيترونات التي لا تحمل شحنة تكون متعادلة و الكترونات التي تدور بشكل دائم في الفراغ الموجود حول النواة و تحمل شحنة سالبة , و لكل عنصر كيميائي عدد ذري و عدد كتلي خاص به لا يتشابه مع عنصر مثل بصمة الانسان اي مستحيل ان يحدث تشابه في العدد الذري او عدد الكتلي , و العدد الذري هو عدد البروتونات و عدد الالكترونات اي ( البروتونات = الالكترونات) و العدد الكتلي هو مجموع عدد البروتونات و الالكترونات اي (عدد البروتونات + عدد الالكترونات ) و توجد قاعدة لتوزيع الالكترونات حول النواه و هي (2* ن2, ن هي عدد المدارات حول النواه و تكون ن تربيع ) مثلا المدار الاول 2*(1)2=2 الكترون اي ان هذا المدار يحمل فقط 2 الكترون و ناتي للمدار الثاني 2*(2)2 =8 الكترون اي ان هذا المدار يحمل 8 الكترونات فقط و باقي المدارات تعامل بنفس الطريقة . و بالنسبة للروابط الكيميائية فانه يتمثل باتحاد عنصرين كيميائيا مع بعضهما البعض و هنا يوجد اكثر من نوع من الروابط منها روابط ايونية و روابط تساهمية (مشاركة) و روابط لندن و تاخذ اشكال عند الارتباط و من هذه الاشكال مثلث مسطح و مثلث رباعي الاوجة منتظم و مثلث منحني و شكل خطي , و يوجد ايضا حالات المادة السائلو و الصلبة و الغازية و اشكال الجزئيات القوة المتبادلة بين الجزئيات و الشكل الذي ياخذة بكل حالة من هذه الحالات , ويوجد ايضا المعادلات الكيميائية و كيف يمكن اكمال هذه المعادلات كل عنصر من العناصر الكيميائة يكسب او يفقد الكترونات و منها يتشارك و منها ما يسمي بالعناصر الخامله التي يصعب وجودها في الطبيعة و تسمى العناصر النبيلة و حتى تتعرف كيف يمكن اكمال المعادلة الكيميائية او كيف يمكن ضياغتها يجب ان تعرف كم يفقد او يكسب هذا العنصر عن طريق التوزيع الكيميائي للالكترونات اي ان المدار الثاني يكتمل اذا كان اذا كان فيه 8الكترونات , اذا كان في المدار الاخير 7 الكترونات مثل الكلور فانه يلزمه الكترون واحد اسهل ان يكسب الكترون بدل ان يفقد 7 لانه يحتاج طاقه كبيرة حتى يكتمل او ما يسمى حالة الاستقرار و اذا كان في المدار الاخير الكترون واحد مثل الصوديوم حتى يستقر هذا العنصر عليه ان يخسر هذا الاكترون اسهل من ان يكسب 7الكترونات و بهذا اذا فاعلنا الكلور مع الصوديوم يتكون مركب اسمه كلوريد الصوديوم و هو ملح الطعام و هكذا يقاس على باقي العناصر . و يوجد في كتاب الاول ثانوي حسابات كيميائية هي دراسة العلاقات الكمية المتفاعله مع المواد الناتجة خلال التفاعلات الكيميائية. حيث توجد قوانين لحساب هذه الكميات مثل قانون حساب المولارية, المولارية = عدد مولات المذاب / حجم المحلول باللتر . و قانون حساب عدد المولات = المولارية × الحجم باللتر و غيرها من القوانين . بالنسبة للركبات العضوية التي تعتمد على المجموعات الوظيفيه لتصنيف المركبات تحتوي بشكل اساسي على عنصر الكربون و يوجد في هذا الفصل المجموعات الوظيفيه و هي ذره او مجموعة من الذرات التي ترتبط مع الكربون لتعطيها الصفات الكيميائية و من هذه المجموعات العضوية الهيدروكربونات , كحولات , إيثرات , الدهيدات , كيتونات , أحماض كربوكسيلية وغيرها و يوجد ايضا الكثير من التفاعلات و من هذه التفاعلات : تفاعلات الألكانات و تفاعلات الألكينات و تفاعلات الألكاينات و تفاعلات هاليدات الألكيل و تفاعلات الكحولات و تفاعلات الألدهيدات والكيتونات و تفاعلات الحموض الكربوكسيلية و تفاعلات الاسترات و تفاعلات الأمينات و تفاعلات البنزين .وكل تفاعل من التفاعلات السابقة يتحد مركبين لتكوين مركبات جديدة , فمثلا تفاعلات الالكانات : يتحد الالكان مع الهلوجينات بوجود ضوء يتكون هاليد ألكيل و يسمى هذا التفاعل بتفاعل الاستبدال. و تفاعل الالكينات مع الهيدروجين مع وجود النيكل كعامل مساعد ينتج الايثان و يسمى هذا التفاعل بالهدرجة , واذا تفاعل الالكينات مع الهلوجينات فانه يتكون هاليد الكيل .و لكل تفاعل من هذه التفاعلات عامل مساعد معين يساعد على حدوث التفاعل , و التفاعلات المتبقية لها طريقتها الخاصة بالتفاعل حسب وجود العامل المساعد , هذا شرح مختصر لمادة الكيمياء الاول ثانوي و غير شامل للمادة بشكل كامل لان الكيمياء علم يصعب شرحه عن طريق كتابة فقط و لكن اتمنى ان يستفيد من هذا الموضوع اكبر قدر ممكن .