- مفهوم الذوبان:
نهدف في الموضوع الحالي إلي الإجابة علي بعض التساؤلات منها:
- ما المقصود بعملية الذوبان ؟
- ما ناتج تلك العملية ؟
- لماذا تذوب بعض المواد في مذيبات معينة، ولا تذوب أو يصعب ذوبانها في المذيبات الأخرى؟، فعلي سبيل المثال يذوب السكر، وملح الطعام (كلوريد الصوديوم Nacl) في الماء، ولا يذوبان في البنزين، وتذوب الدهون في البنزين العطري C6H6، ولا تذوب في الماء.
- ما العوامل المؤثرة في تلك العملية ؟

فالذوبان بشكل عام هو:
"قدرة مادة ما علي الذوبان في مادة أخرى، ويطلق علي المادة التي تذوب بالمذاب solute، والمادة التي تذيب بالمذيب solvent، والمخلوط الناتج عن ذوبان المذاب في المذيب يسمي بالمحلول".

حيث أن:
- المذيب (solvent) هو المادة التي توجد بوفرة في المحلول.
- المذاب (solute) وهو المادة التي توجد بنسبة أقل في المحلول.
فعند إضافة مادة كسكر المائدة إلي مادة كالماء والتقليب، يختفي السكر تماماً، حيث يتكون مخلوط متجانس يسمي بالمحلول الحقيقي، السكر فيه هو المذاب، والماء هو المذيب، كما يسمي المخلوط في هذه الحالة بالمحلول المائي لأن الماء هو المذيب.

ويمكن تعريف الذوبان بأنه:

"عملية فيزيائية تلقائية تنتشر وتختفي خلالها دقائق المذاب في المسافات البينية بين دقائق المذيب لتكوين مخلوط متجانس التركيب، وتعتمد علي عدة عوامل أهمها طبيعة كلاً من المذاب والمذيب".

من أهم العوامل المؤثرة علي عملية الذوبان التالي:
1- نوع الروابط الكيميائية التي تربط ذرات الجزئ الواحد ببعضها البعض (رابطة أيونية، أو رابطة تساهمية).
2- نوع قوى الترابط بين جزيئات المادة سواء أكانت مذيب أو مذاب (قوى جذب شديدة جداً، أو قوى جذب متوسطة الشدة، أو قوى جذب ضعيفة جداً).
3- وجود قوى تجاذب أو تنافر بين جزيئات المذاب وجزيئات المذيب.

ويعتمد ذلك علي طبيعة تلك الجزيئات فإما أن تكون تلك الجزيئات قطبية أو غير قطبية، حيث تذوب المذابات القطبية في المذيبات القطبية، وتذوب المذابات غير القطبية في المذيبات غير القطبية. ولا تذوب المذابات القطبية في المذيبات غير القطبية، كما لا تذوب المذابات غير القطبية في المذيبات القطبية، ويمكن التعبير عن ذلك بالقاعدة العامة "الشبيه يذيب الشبيه".

وهناك عوامل أخري تؤثر علي عملية الذوبان، منها:
- درجة الحرارة: حيث انه في معظم الحالات "يزداد الذوبان بزيادة درجة الحرارة". - التقليب: يزيد التقليب من سرعة عملية الذوبان.
- حجم الجزيئات: "كلما ذاد حجم جزيئات المذاب كلما قل ذوبانه"، حيث أنه في حالة جزيئات المذاب كبيرة الحجم يصعب علي جزيئات المذيب الإحاطة بتلك الجزيئات ومن ثم يقل ذوبانها.

ملاحظات هامة:
- من أشهر الأمثلة علي المذيبات الماء، والبنزين العطري، إلا أن ذلك لا يعني أن جميع المواد تذوب في جميع المذيبات، فالماء يذيب السكر وملح الطعام (كلوريد الصوديوم Nacl)، ولا يذيب الدهون، والبنزين العطري C6H6يذيب الدهون، ولا يذيب السكر وملح الطعام.
- يختلف البنزين العطري C6H6عن بنزين السيارات ويتم تحضيره بواسطة التقطير الإتلافي للفحم الحجري.
- يستخدم البنزين العطري C6H6 في إزالة البقع الدهنية عن الملابس. - يتميز الذوبان بأن جزيئات المادة المذابة تندمج مع جزيئات المُذيب، فكل جزئي من جزيئات المادة المُذابة يصبح منفصلا كلياً عن باقي جزيئات مادته ليظل يدور بكل حرية في وسط جزيئات المُذيب.
- شرط حدوث الذوبان هو وجود قوي تجاذب بين جزيئات المُذيب وجزيئات المُذاب، فحتى يحدث الذوبان لا بد أن تكون قوي الترابط أو التجاذب بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب أكبر من قوى الترابط أو التجاذب بين جزيئات المذيب وبعضها البعض، وجزيئات المذاب وبعضها البعض، ففي الذوبان تتجاذب جزيئات المذيب وجزيئات المذاب بحيث تحيط جزيئات المذيب بجزيئات المذاب من كل الاتجاهات وتفصلها عن بعضها البعض مانعة ارتباطها مرة أخرى، ومن ثم يحدث الذوبان، وفي هذه الحالة تنخفض طاقة وضع المحلول ويزداد ثباته.
- في الذوبان تتكسر الروابط بين جزيئات المذاب وبعضها البعض، والروابط بين جزيئات المذيب وبعضها البعض لتتكون روابط جديدة بين جزيئات المذاب وجزيئات المذيب، وعملية كسر الروابط تتطلب طاقة، وعملية تكون الروابط ينتج عنها طاقة، ومن ثم فهناك حالتان هما:

- إذا كانت الطاقة الناتجة من تكون الروابط بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب (أكبر من >) الطاقة اللازمة لكسر الروابط بين جزيئات المذيب وبعضها البعض، أو جزيئات المذاب وبعضها البعض، يحدث الذوبان.
- إذا كانت الطاقة الناتجة من تكون الروابط بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب (أصغر من) الطاقة اللازمة لكسر الروابط بين جزيئات المذيب وبعضها البعض، أو جزيئات المذاب وبعضها البعض، لا يحدث الذوبان.

عزيزى الطالب ..... بعد انتهائك من دراسة موضوع "لماذا يتم الذوبان؟ "، سوف تكون قادراً علي أن:

1- تحدد التعريف الصحيح لعملية الذوبان.
2- تحدد بعض العوامل المؤثرة علي عملية الذوبان.
3- تعدد أنواع قوى التجاذب بين جزيئات المركب (المذيب أو المذاب).
4- تحدد التعريف الصحيح لقوى الجذب الشديدة.
5- تحدد نوع قوى التجاذب بين جزيئات المركبات الصلبة (الأيونية).
6- تحدد علي رسم تخطيطي لبلورة كلوريد الصوديوم تركيب الشبكة البلورية له.
7- تحدد التعريف الصحيح لقوى الجذب متوسطة الشدة.
8- تحدد نوع الروابط الهيدروجينية كأحد قوى الربط بين الجزيئات.
9- تعطي أمثلة علي مواد ترتبط جزيئاتها بقوى جذب متوسطة الشدة.
10- تحدد التعريف الصحيح لقوى الجذب الضعيفة جداً.
11- تعطي أمثلة علي مواد ترتبط جزيئاتها بقوى جذب ضعيفة جداً.
12- تفرق بين مجموعة من المركبات وفقاً لقوى التجاذب بين جزيئاتها.
13- تفرق بين مجموعة من المواد وفقاً لقطبيتها.
14- تفسر ذوبان المواد الأيونية والقطبية في المذيبات القطبية.
15- تفسر ذوبان ملح كلوريد الصوديوم في الماء.
16- تفسر كلوريد الفضة شحيح الذوبان في الماء.
17- تحدد المجموعة الذرية التي تسهل عملية ذوبان جزيء سكر المائدة (السكروز) في الماء.
18- تفسر ذوبان سكر المائدة (السكروز) في الماء، بالرغم من أن جزيئاته لا تتأين في الماء.
19- تفسر ذوبان الدهون في البنزين.
20- تفسر عدم ذوبان الدهون في الماء.
21- تتنبأ بحدوث الذوبان من عدم حدوثه عندما تعطى مجموعة من أزواج المواد في صورة مذاب ومذيب.
22- تكمل خريطة مفاهيم تمثل العوامل التي تؤثر في عملية الذوبان، وأمثلة عليها.

أنواع قوى التجاذب بين جزيئات المركبات :

هناك نوعين من القوى المسئولة عن تكوين الجزيئات وتجمعها، هما:
- الروابط الكيميائية التي تربط بين ذرات الجزيء الواحد كالرابطة التساهمية أو الرابطة الأيونية.
- قوى التجاذب أو الترابط بين جزيئات المادة، فهي القوى التي تربط بين جزيئات المادة، وهي قوى ضعيفة نسبياً مقارنةً بالروابط الكيميائية بين ذرات الجزيء الواحد.
وبمزيد من التفصيل سوف نتعرف سوياً علي نوع قوى التجاذب أو الترابط بين جزيئات المادة سواء أكانت مذيب أو مذاب حيث يعد أحد العوامل المهمة المؤثرة علي عملية الذوبان، وتنقسم تلك القوى إلي:
- قوى جذب شديدة جداً.
- قوى جذب متوسطة الشدة.
- قوى جذب ضعيفة جداً.

- قوى الجذب الشديدة جداً:
يمكن تعريف قوى الجذب الشديدة جداً علي أنها:
قوى ترابط أو تجاذب تنشأ بين جزيئات المواد الأيونية، التي تتكون من أيونات موجبة وأيونات سالبة، وترتبط تلك الجزيئات فيما بينها بقوي جذب أيونية تتجاذب فيها الأيونات ذات الشحنات المتضادة، وتعتبر أقوى قوي الجذب بين الجزيئات. وتوجد تلك المواد في الحالة الصلبة، وتتكون من شبكات بلورية من الأيونات الموجبة والأيونات السالبة لدرجة عدم إمكانية التمييز بين ذرات الجزيء وذرات الجزيء الآخر.

- كلوريد الصوديوم Nacl (ملح الطعام):
يعد كلوريد الصوديوم من أمثلة المواد الأيونية الصلبة التي تترابط جزيئاتها بقوى جذب شديدة جداً وهي قوي الترابط أو التجاذب الأيوني. حيث تتجاذب أيونات الصوديوم موجبة الشحنة Na+، وأيونات الكلور سالبة الشحنة -Cl وتترتب بجوار بعضها البعض ترتيبا هندسياً منتظماً يطلق عليه الشبكة البلورية لكلوريد الصوديوم، وهي على شكل مكعب حيث توجد أيونات Na+ (باللون البنفسجي) و أيونات الكلوريد -CI (باللون الأخضر).


- قوى الجذب متوسطة الشدة:
يمكن تعريف قوى الجذب متوسطة الشدة علي أنها:
قوى ترابط أو تجاذب تنشأ بين جزيئات المواد التساهمية القطبية، التي تحتوى علي ذرة هيدروجين مرتبطة برابطة تساهمية مع ذرة أخرى ذات سالبية كهربية عالية مثل: الأوكسجين O أو الفلور F أو النيتروجين N. وترتبط تلك الجزيئات فيما بينها بروابط هيدروجينية التي تعتبر قوى جذب متوسطة الشدة.

ومن أمثلة المواد التي تترابط جزيئاتها بقوى جذب متوسطة الشدة التالي:

- الماء H2O
- النشادر السائل NH3
- فلوريد الهيدروجين HF

- قوى الجذب الضعيفة جداً:
يمكن تعريف قوى الجذب الضعيفة جداً علي أنها:
قوى ترابط أو تجاذب تنشأ بين جزيئات المواد غير القطبية.
ومن أمثلة تلك المواد غير القطبية التي تترابط جزيئاتها بقوى جذب ضعيفة جداً التالي:

- رابع كلوريد الكربون CCl4.
- الأكسجين المسال.
- البنزين العطري C6H6.

قوى التجاذب أو التنافر بين جزيئات المذاب وجزيئات المذيب :

عامل آخر مهم من العوامل المؤثرة علي عملية الذوبان هو "إمكانية حدوث تجاذب أو تنافر بين جزيئات المذاب وجزيئات المذيب".

فهناك حالتان:

- إما أن يحدث تجاذب بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب فتنخفض طاقة وضع المحلول (يزداد الثبات) ويحدث الذوبان.
- وإما أن يحدث تنافر بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب فلا يحدث الذوبان.

غير قطبى قطبي المذيب \ المذاب
لا يحدث الذوبان يحدث الذوبان أيوني أو قطبي
يحدث الذوبان لا يحدث الذوبان غير قطبي


فيحدث الذوبان إذا كان:
- المذاب (مادة أيونية) х المذيب (مادة قطبية)، مثل: ملح كلوريد الصوديوم NaCl في الماء.
- المذاب (مادة قطبية) х المذيب (مادة قطبية)، مثل: السكر في الماء.
- المذاب (مادة غير قطبية) х المذيب (مادة غير قطبية)، مثل: الدهون في البنزين.

ولا يحدث الذوبان إذا كان:
- المذاب (مادة غير قطبية) х المذيب (مادة قطبية)، مثل: الدهون في الماء.
- المذاب (مادة أيونية أو مادة قطبية) х المذيب (مادة غير قطبية)، مثل: ملح كلوريد الصوديوم NaCl في البنزين.

- ملح كلوريد الصوديوم NaCl في الماء.
الأملاح مواد صلبة أيونية تتكون من بلورات تترابط فيها الأيونات متعاكسة الشحنة مع بعضها البعض بروابط أيونية، والمواد الأيونية قطبية حيث تتكون من ايونات موجبة الشحنة وأيونات سالبة الشحنة، ومن ناحية أخرى الماء مذيب قطبي جزيئاته ذات أقطاب موجبة وأقطاب سالبة، لذلك فإن معظم الأملاح وليس جميعها تذوب في الماء.
ومن أمثلة الأملاح جيدة الذوبان في الماء ملح كلوريد الصوديوم NaCl . وحيث أن:

- بلورة "كلوريد الصوديوم Nacl" تتكون من "أيونات صوديوم موجبة (+Na)"، و"أيونات كلور سالبة (-Cl)" مترابطة مع بعضها البعض.
- جزيء الماء H2O جزيء قطبي، قطبه السالب عند ذرة الأوكسجين (O) وقطبه الموجب عند كلاً من ذرتي الهيدروجين (H).

ويحدث الذوبان كالتالي:
- تتفكك بلورات (كلوريد الصوديوم Nacl) إلى "أيونات كلوريد سالبة "(-Cl) و"أيونات صوديوم موجبة "(+Na). وعملية فصل تلك الأيونات عن بعضها البعض تتطلب طاقة مما يؤدى إلى ما يسمى بالثبات المفقود.


- تحيط جزيئات الماء H2O القطبية بهذه الأيونات حيث يتجه:
- القطب الموجب لجزيئات الماء (ذرات الهيدروجين ذات الشحنة الجزئية الموجبة +Hδ) ناحية الأيونات السالبة لملح الطعام (أيونات الكلور -Cl).
- القطب السالب لجزيئات الماء (ذرات الأوكسجين ذات الشحنة الجزئية السالبة -Oδ) ناحية الأيونات الموجبة لملح الطعام (أيونات الصوديوم +Na).
- جزيئات الماء المحيطة بأيونات الصوديوم الموجبة(+Na)، وأيونات الكلور السالبة (-Cl) تعزل تلك الأيونات عن بعضها البعض وتتغلب علي قوى التجاذب بينها وتمنع ارتباطها مرة أخرى.
وعملية إحاطة جزيئات الماء بأيونات الملح ينتج عنها طاقة مما يؤدى إلى حدوث ما يسمى بالثبات الناتج.
- والطاقة الناتجة عن إحاطة جزيئات الماء بأيونات الملح أكبر من الطاقة المتطلبة لفصل أيونات الملح عن بعضها البعض فتكون المحصلة النهائية هي انخفاض طاقة الوضع للمحلول (يزداد ثباته).

وتلخيصاً لذلك يذوب ملح كلوريد الصوديوم في الماء ، نظراً لأن هناك ثبات مفقود بسبب فصل أيونات الملح عن بعضها البعض، فتلك العملية تتطلب طاقة، وهناك ثبات ناتج بسبب التجاذب الحادث بين جزيئات الماء وأيونات الملح، فتلك العملية ينتج عنها طاقة، والطاقة الناتجة عن التجاذب الحادث بين جزيئات الماء وأيونات الملح أكبر من الطاقة اللازمة لفصل أيونات الملح عن بعضها البعض، وبذلك فالمحصلة هي انخفاض طاقة وضع المحلول فيحدث الذوبان، فالثبات الناتج عن ذوبان ملح كلوريد الصوديوم في الماء (إحاطة جزيئات الماء بأيوناته) يفوق الثبات المفقود بفصل أيوناته عن بعضها البعض.



- ملح كلوريد الفضة AgCl في الماء.

ملح كلوريد الفضة AgCl شحيح الذوبان في الماء لأن الطاقة الناتجة عن التجاذب الحادث بين جزيئات الماء H2O وأيوناته (+Ag و -Cl) أقل من الطاقة اللازمة لفصل أيوناته عن بعضها البعض، وبذلك فالمحصلة هي ارتفاع طاقة وضع المحلول فلا يحدث الذوبان.

أي أن: ثباته المفترض الناتج عن ذوبانه في الماء (إحاطة جزيئات الماء بأيوناته)
أقل من
ثباته المفقود بفصل أيوناته (+Ag و -Cl) عن بعضها البعض



- سكر المائدة (السكروز) أو ما يعرف بالسكر في الماء.

بالرغم من عدم تأين جزيئات السكر في الماءH2O إلي أيونات موجبة(+)، وأيونات سالبة(-)، (كما يحدث في حالة ذوبان المواد الصلبة الأيونية مثل كلوريد الصوديوم الذي بتأين في الماء إلي أيونات موجبة وأيونات سالبة)، فانه يذوب بسبب احتواء جزيئات السكر علي العديد من مجموعات الهيدروكسيل(-OH) القطبية التي تجعلها تكون مع جزيئات الماء القطبية روابط هيدروجينية، إلي أن تحيط جزيئات الماء بجزيئات السكر فتفصلها عن بعضها البعض وتمنع ترابطها مرة ثانية، وبذلك يحدث الذوبان وتنخفض طاقة وضع المحلول ويزداد ثباته.


فعند وضع السكر في الماء تتجاذب الأقطاب المتعاكسة لكلاً من جزيئات الماء القطبية (قطب سالب(-) عند ذرة الأوكسجين، وقطب موجب(+) عند كلاً من ذرتي الهيدروجين)، وجزيئات السكر القطبية (أقطاب سالبة(-) عند ذرات الأوكسجين، وأقطاب موجبة (+) عند ذرات الهيدروجين)، وتتكون بينها روابط هيدروجينية جديدة، وينتج عن تلك العملية طاقة، وتكون تلك الطاقة كافية لكسر الروابط الهيدروجينية بين جزيئات السكر وبعضها البعض، وجزيئات الماء وبعضها البعض، ومن ثم تحيط جزيئات الماء بجزيئات السكر وتفصلها عن بعضها البعض وتمنع ترابطها مرة ثانية ومن ثم يحدث الذوبان، وتنخفض طاقة وضع المحلول ويزداد ثباته.


- ملح كلوريد الصوديوم NaCl في البنزين.

كما سبق وتعرفنا أن ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) NaCl يذوب قي الماءH2O، ولكنه لا يذوب في البنزينC6H6، فملح كلوريد الصوديوم مادة أيونية، والماء مركب قطبي، والبنزين مادة غير قطبية، وتبعاً للقاعدة العامة "الشبيه يذيب الشبيه"، فالمذيبات القطبية(مثل الماء) تذيب المذابات القطبية أو الأيونية (مثل كلوريد الصوديوم)، والمذيبات غير القطبية (مثل البنزين) تذيب المذابات غير القطبية (مثل الدهون)، ومن ثم فكلوريد الصوديوم الأيوني لا يذوب في البنزين غير القطبي. والسبب في ذلك أنه لا يحدث تجاذب بين أيونات الملح وجزيئات البنزين، فالبنزين غير قطبي (ليس له أقطاب موجبة، وأقطاب سالبة)، وبذلك فهو غير قادر علي جذب أيونات ملح كلوريد الصوديوم والإحاطة بها وفصلها عن بعضها البعض والتغلب علي قوى التجاذب بينها، ومن ثم تبقي البلورة كما هي ولا يحدث الذوبان.

-الدهون في الماء.

تبعاً للقاعدة العامة "الشبيه يذيب الشبيه"، فالمذيبات القطبية(مثل الماء) تذيب المذابات القطبية أو الأيونية (مثل كلوريد الصوديوم)، والمذيبات غير القطبية (مثل البنزين) تذيب المذابات غير القطبية (مثل الدهون)، ومن ثم فالدهون غير القطبية لا تذوب في الماء القطبي. والسبب في ذلك أن جزيئات الدهون غير القطبية (ليس لها أقطاب موجبة، وأقطاب سالبة) لا يحدث تجاذب بينها وبين جزيئات الماء القطبية، كما أن جزيئات الدهون لا تستطيع التغلب علي قوى الترابط بين جزيئات الماء(الروابط الهيدروجينية) وكسرها لتنساب بينها، بمعني انه لا تتكون روابط بين جزيئات الدهون وجزيئات الماء، مما يؤدى إلى ارتفاع طاقة الوضع للمحلول، وهذا وضع غير مرغوب فيه وبالتالي لا تحدث عملية الذوبان.



-الدهون في البنزين.

تبعاً للقاعدة العامة "الشبيه يذيب الشبيه"، فالدهون غير القطبية تذوب في البنزين C6H6غير القطبي. والسبب في ذلك أن الروابط بين جزيئات البنزين C6H6ضعيفة نسبياً، وعندما تنساب جزيئات الدهون بين جزيئاته تستطيع التغلب علي تلك الروابط الضعيفة بينها وتفككها وتكون روابط جديدة معها ليست أضعف من تلك الروابط التي تفككت(ليست اقل منها ثباتاً).

ملحوظة:
ما سبق هو تفسير استخدام البنزين في إزالة البقع الدهنية عن الملابس.

- الذوبان هو:
"عملية فيزيائية تلقائية تنتشر وتختفي خلالها دقائق المذاب في المسافات البينية بين دقائق المذيب لتكوين مخلوط متجانس التركيب، وتعتمد علي عدة عوامل أهمها طبيعة كلاً من المذاب والمذيب".

- من أهم العوامل التي تؤثر علي عملية الذوبان التالي:
- نوع الروابط الكيميائية التي تربط ذرات الجزئ الواحد ببعضها البعض (أيونية، أو تساهمية).
- نوع قوى الترابط بين جزيئات المادة سواء أكانت مذيب أو مذاب (شديدة جداً، أو متوسطة الشدة، أو ضعيفة جداً).
- وجود قوى تجاذب أو تنافر بين جزيئات المذاب وجزيئات المذيب. ويعتمد ذلك علي طبيعة تلك الجزيئات فإما أن تكون تلك الجزيئات قطبية أو غير قطبية.

- جدول للمقارنة بين أنواع قوى الترابط بين جزيئات المادة:

قوى جذب ضعيفة جداً قوى جذب متوسطة الشدة قوى جذب شديدة جداً
تنشأ بين جزيئات المواد غير القطبية. قوى ترابط أو تجاذب تنشأ بين جزيئات المواد التساهمية القطبية، التي تحتوى علي ذرة هيدروجين مرتبطة برابطة تساهمية مع ذرة أخرى ذات سالبيه كهربية عالية مثل: الأوكسجين أو الفلور أو النيتروجين. وترتبط تلك الجزيئات فيما بينها بروابط هيدروجينية والتي تعتبر قوى جذب متوسطة الشدة. قوى ترابط أو تجاذب تنشأ بين جزيئات المواد الأيونية، التي تتكون من أيونات موجبة وأيونات سالبة، وترتبط تلك الجزيئات فيما بينها بقوي جذب أيونية تتجاذب فيها الأيونات ذات الشحنات المتضادة، وتعتبر أقوى قوي الجذب بين الجزيئات. وتكون تلك المواد في الحالة الصلبة، وتتكون من شبكات بلورية من الأيونات الموجبة والأيونات السالبة لدرجة عدم إمكانية التمييز بين ذرات الجزيء وذرات الجزيء الآخر. المفهوم
- رابع كلوريد الكربون.
- الأكسجين المسال.
- البنزين العطري.
- الماء.
- النشادر المسال.
- فلوريد الهيدروجين.
كلوريد الصوديوم Nacl الأمثلة


- حتى يتم الذوبان يجب أن يكون هناك قوى تجاذب بين جزيئات المذيب وجزيئات المذاب مما يؤدي إلي انخفاض طاقة وضع المحلول (يزداد الثبات) ويحدث الذوبان.

ولا يتم الذوبان إذا كان فيتم الذوبان إذا كان
- المذاب مادة غير قطبية، والمذيب قطبياً.
- المذاب مادة أيونية أو قطبية، والمذيب غير قطبي.
- المذاب مادة أيونية أو قطبية، والمذيب قطبياً.
- المذاب مادة غير قطبية، والمذيب غير قطبي.
وملخص ذلك
القاعدة
"الشبيه يذيب الشبيه"


- يذوب ملح كلوريد الصوديوم في الماء نظراً لأن هناك ثبات مفقود بسبب فصل أيونات الملح عن بعضها البعض، فتلك العملية تتطلب طاقة، وهناك ثبات ناتج بسبب التجاذب الحادث بين جزيئات الماء وأيونات الملح، فتلك العملية ينتج عنها طاقة، والطاقة الناتجة عن التجاذب الحادث بين جزيئات الماء وأيونات الملح أكبر من الطاقة اللازمة لفصل أيونات الملح عن بعضها البعض، وبذلك فالمحصلة هي انخفاض طاقة وضع المحلول فيحدث الذوبان، فالثبات الناتج عن ذوبان ملح كلوريد الصوديوم في الماء (إحاطة جزيئات الماء بأيوناته) يفوق الثبات المفقود بفصل أيوناته عن بعضها البعض.

- ملح كلوريد الفضة AgCl شحيح الذوبان في الماء لأن الطاقة الناتجة عن التجاذب الحادث بين جزيئات الماء H2O وأيوناته (+Ag و -Cl) أقل من الطاقة اللازمة لفصل أيوناته عن بعضها البعض، وبذلك فالمحصلة هي ارتفاع طاقة وضع المحلول فلا يحدث الذوبان، فثباته المفترض الناتج عن ذوبانه في الماء (إحاطة جزيئات الماء بأيوناته) أقل من ثباته المفقود بفصل أيوناته (+Ag و -Cl) عن بعضها البعض.

- يذوب السكر في الماء H2O بسبب احتواء جزيئاته علي العديد من مجموعات الهيدروكسيل (-OH) القطبية التي تجعلها تكون مع جزيئات الماء القطبية روابط هيدروجينية، إلي أن تحيط جزيئات الماء بجزيئات السكر فتفصلها عن بعضها البعض وتمنع ترابطها مرة ثانية، وبذلك يحدث الذوبان وتنخفض طاقة وضع المحلول ويزداد ثباته.

- لا يذوب ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) NaCl في البنزينC6H6، فملح كلوريد الصوديوم مادة أيونية، والبنزين مادة غير قطبية، فلا يحدث تجاذب بين أيونات الملح وجزيئات البنزين، فالبنزين غير قطبي (ليس له أقطاب موجبة، وأقطاب سالبة)، وبذلك فهو غير قادر علي جذب أيونات ملح كلوريد الصوديوم والإحاطة بها وفصلها عن بعضها البعض والتغلب علي قوى التجاذب بينها، ومن ثم تبقي البلورة كما هي ولا يحدث الذوبان.

- لا تذوب الدهون في الماء، والسبب في ذلك أن جزيئات الدهون غير قطبية (ليس لها أقطاب موجبة، وأقطاب سالبة) فلا يحدث تجاذب بينها وبين وجزيئات الماء القطبية، كما أن جزيئات الدهون لا تستطيع التغلب علي قوى الترابط بين جزيئات الماء(الروابط الهيدروجينية) وكسرها لتنساب بينها، بمعني انه لا تتكون روابط بين جزيئات الدهون وجزيئات الماء، مما يؤدى إلى ارتفاع طاقة الوضع للمحلول، وهذا وضع غير مرغوب فيه وبالتالي لا تحدث عملية الذوبان.

- تذوب الدهون في البنزينC6H6، والسبب في ذلك أن الروابط بين جزيئات البنزين C6H6ضعيفة نسبياً، وعندما تنساب جزيئات الدهون بينها تستطيع التغلب علي تلك الروابط الضعيفة وتفككها وتكون روابط جديدة معها ليست أضعف من تلك الروابط التي تفككت(ليست اقل منها ثباتاً).

المادة كل ما يشغل حيزاً في الفراغ وله كتلة، وتتكون المادة من دقائق متناهية في الصغر هي الذرات والجزيئات.

×

الجزيء يعد من الوحدات الأساسية للمادة، وهو أصغر جزء من المادة يمكن أن يوجد في حالة انفراد، وخواصه وصفاته هي خواصها، لأن المادة التي نراها ونلمسها ليست إلا تجمع لعدد هائل من الجزيئات. فهو أصغر الجسيمات التي يمكن تقسيم المواد إليها مع الاحتفاظ بالخواص الكيميائية الأساسية للمادة. أما إذا تم تقسيم الجزيء، فإن الناتج يكون في العادة ذرات العناصر الكيميائية التي تكونه.
ومثال علي ذلك: قطرة الماء تحتوي على البلايين من جزيئات الماء. وإذا أمكن تقسيم هذه القطرة حتى يتبقى جزيء واحد من الماء، فإن هذه القطرة سوف تتمثل فيها كل الخصائص الكيميائية للماء. أما إذا تم تقسيم جزيء الماء، فستبقى ذرات عنصري الهيدروجين والأكسجين فقط.
يستخدم العلماء الصيغ الكيميائية لتوضيح تركيبة الجزيء، ومثال ذلك أن جزيء الماء يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. والصيغة الكيميائية لجزيء الماء هي H2O.
ويعتمد حجم الجزيء على حجم وعدد الذرات المكونة له. ويتكون الجزيء من ذرتين اثنتين إلى آلاف الذرات، والجزيء المكون من ذرتين كأكسيد النيتريك NO، يُعرف بالجزيء ثنائي الذرات، والجزيء المكون من ثلاث ذرات كالماء H2O يسمى بالجزيء ثلاثي الذرات.

×

المذيب هي المادة التي تُذيب مادة أخرى (المذاب)، وتوجد بكمية اكبر في المحلول، وتحدد حالته الفيزيائية. ومن الأمثلة علي المذيبات الماء والبنزين، ويمكن تصنيفها إلي مذيبات قطبية ومذيبات غير قطبية، فالماء مذيب قطبي أما البنزين مذيب غير قطبي. وقد يكون المذيب مادة صلبة أو سائلة أو غازية.

×

الدهون تعرف الدهون كذلك باسم " اللبيدات" Lipids، ومن أمثلة الدهون الزبد والسمن، والزيوت مثل: زيت الزيتون وزيت الذرة، وتشترك جميعها في أنها لا تذوب في الماء، ولكنها تذوب في المذيبات العضوية مثل الإيثير ورابع كلوريد الكربون والبنزين والأسيتون... إلخ.



وجزيئات الدهون غير قطبية، فهي عبارة عن سلسلة طويلة من ذرات الكربون التي تتصل بها ذرات الهيدروجين، وبها القليل من مجموعات الهيدروكسيل، وهذا ما يجعلها لا تذوب في الماء حيث أن جزيئات الدهون غير قادرة علي تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، ومن ثم لا يحدث الذوبان ( يمكن مقارنة ذلك بحالة ذوبان السكر القطبي في الماء حيث تحتوى جزيئاته العديد من مجموعات الهيدروكسيل القطبية).

×

البنزين العطري C6H6 البنزين مركب أروماتي يعتبر أساس لبقية المركبات الأروماتية وهو ابسطها ويتكون من ست ذرات كربون وست ذرات هيدروجين فصيغة الكيميائية C6H6، وهو عبارة عن مادة سائلة متطايرة، عديمة اللون لها رائحة مميزة عطرية، قابل للاشتعال، بخاره سام، لا يذوب في الماء ولكنه يذوب في المذيبات العضوية مثل الايثر والكحول، وهو من المذيبات الصناعية المهمة، وينتج البنزين بصفة عامة من الاحتراق الغير كامل للمواد الغنية بالكربون. وينتج طبيعيا من البراكين حرائق الغابات



ويختلف البنزين العطريC6H6 تماما عن بنزين السيارات الذي يطلق علية (الجازولين)، لأن البنزين العطري ناتج من التقطير التجزيئى لقطران الفحم الحجري ويتكون من حلقة بنزين واحدة وهو هيدروكربون حلقي غير مشبع، أما الجازولين ناتج من التقطير التجزيئى لزيت البترول الخام ويتكون من عدة هيدروكربونات أليفاتية ذات سلسلة مفتوحة.

تحضيره في الصناعة:
يتم تحضيره بواسطة التقطير الإتلافي Destructive Distillationللفحم الحجري، فعند إجراء التقطير الاتلافى للفحم الحجري (تسخينه بمعزل عن الهواء)، يتحلل إلى غازات وسوائل أهمها مادة سوداء ثقيلة تسمى قطران الفحم، ويتبقى فحم الكوك، وعند إجراء عملية التقطير ألتجزيئي لقطران الفحم نحصل على مركبات عضوية لها أهمية اقتصادية كبيرة، منها البنزين العطري الذي نحصل عليه عند درجة 80- 82˚م .

ملحوظة :
التقطير التجزيئي:
عملية تُستخدم لفصل بعض المواد عن بعضها الآخر، أو لتنقية تلك المواد أو حلِّها إلى أجزائها وذلك من طريق تحويل المادة إلى بخار ومن ثمَّ تكثيف هذا البخار ليصبح سائلاً. والتقطير التجزيئيّ أو التفاصلي fractional distillation هو تقطير متكرر بدرجات حرارة مختلفة لعدد من السوائل التي هي مجرد مَزائج mistures من سوائل أخرى. وفي هذه الحال تُفصَل أجزاء السائل التي تمَّ الحصول عليها بعد كل عملية من عمليات التقطير وتكثَّف بالتبريد على نحو مستقلّ. ويُستخدم هذا النوع من التقطير في تكرير البترول، وبواسطته نحصل على الكيروسين وزيت الوقود والبنزين والبارافين والزيوت المزلِّقة.

التقطير الإتلافي:
التقطير الإتلافي (أو الهدّام أو المُبيد) destructive distillation ففيه تُحَلُّ المادة بفعل الحرارة ومن غير وجود للهواء، ثم يُصار إلى استرداد المنتجات الطيّارة الناشئة عن المادة المنحلّة، وذلك من طريق التكثيف أو بوسائل أخرى. وبهذه الطريقة يُقَطّر الفحم الحجري بغية الحصول على فحم الكوك coke، والنشادر ammonia، وقطران الفحم وغيرها.



استخداماته :
- يستخدم كمذيب في إذابة الدهون والزيوت وغيرها من المواد العضوية التي لا تذوب في الماء ولهذا يستخدم على نطاق واسع في التنظيف الجاف.
- يحضر منه النيتروبنزين والطولوين التي تستخدم في تحضير العقاقير الطبية والمفرقعات والأصباغ .
- يستخدم في تحضير المبيدات الحشرية مثل الجامكسان ومسحوق الـ د. د. ت .
- يستخدم كمادة تضاف للوقود السائل (البنزين المستخدم كوقود), فإن حلقة البنزين تزيد من رقم الأوكتان, وتسبب تقليل في طرقات المحرك.

وبالتالى فإن البنزين كوقود غالبا ما يحتوى على نسب مختلفة من البنزين الحلقي, وذلك قبل فترة الخمسينيات من القرن العشرين, حيث تم استبدال البنزين الحلقي بالتيترا إيثيل رصاص والذي يتعبر من أفضل العوامل المضادة لطرقات المحرك. وعموما فإنه نظرا للإتجاه العالمي لتقليل مركبات الرصاص في الوقود, أصبح البنزين الحلقي من المركبات التي تستخدم في بعض الدول لزيادة رقم الأوكتان. وهناك قلق في الولايات المتحدة من الوقود المحتوى على البنزين الحلقي, نظرا لإمكانية تسربه للمياه الجوفيه, وبالتالى فإن هناك قيود صارمة حول استخدام البنزين كوقود بنسبة لا تزيد عن 1 % من الوقود الحلقي.

×

الايون هو ذرة فقدت أو اكتسبت إلكترون أو أكثر، وهو نوعان هما:

الايون الموجب:
ذرة فقدت إلكترون أو أكثر، حينها يكون عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات ، فالصوديوم والماغنسيوم والألومونيوم من الفلزات تفقد ذراتها إلكترونات أثناء التفاعل الكيميائي ويصبح عدد الشحنات الموجبة أكبر من عدد الشحنات السالبة وتتحول بذلك لأيونات موجبة.

الايون السالب:
ذرة اكتسبت إلكترون أو أكثر، حينها يكون عدد الإلكترونات أكبر من عدد البروتونات، فالكلور والأكسجين والكبريت من اللافلزات، تكتسب ذراتها إلكترونات أثناء التفاعل الكيميائي ويصبح عدد الشحنات السالبة أكبر من عدد الشحنات الموجبة وتتحول بذلك لأيونات سالبة.

ملاحظات :
- تتحول الذرة إلى ايون عندما تدخل في تفاعل كيميائي عن طريق فقد أو اكتساب إلكترونات.
- الغازات الخاملة (النبيلة) ليس لها ايون في الظروف العادية.
- عندما تتحول الذرة إلى ايون يظل عدد البروتونات ثابت ولكن الذي يتغير هو عدد الإلكترون.

×

المذاب هي المادة التي تذوب في مادة أخرى (المذيب)، وتوجد بكمية أقل في المحلول. ومن الأمثلة علي المذابات السكر، والملح والزيت. وقد يكون المذاب مادة صلبة أو سائلة أو غازية.

×

السالبية الكهربية "هي مقياس لمقدرة الذرة في الجزيء على جذب إلكترونات الرابطة الكيميائية نحوها " .

- تزداد السالبية الكهربية بنقص نصف القطر الذري، حيث يؤدى ذلك إلى زيادة قوة جذب النواة لإلكترونات الرابطة، كما تقل السالبية الكهربية بزيادة نصف القطر الذري، حيث يؤدى ذلك إلى نقص قوة جذب النواة لإلكترونات الرابطة.
- للفلزات أقل سالبية لكبر نصف قطر ذراتها، بينما اللافلزات لها أكبر سالبية لصغر نصف قطرها ذراتها.
- تعتمد نوعية الرابطة المتكونة بين الذرات في الجزيء اعتمادا كبيرا على الفرق في السالبية الكهربية بين الذرات الداخلة في تكوينه. - عندما يكون الفرق في السالبية الكهربية كبير (الفرق أكبر من 1.7) سينتقل الإلكترون إلى أحد الذرات وتتكون رابطة أيونية.
- تقوم الذرات المتشابهة أو المتقاربة في السالبية الكهربية (الفرق أقل من 1.7) "بمشاركة" الإلكترونات مع بعضها البعض وتكون ما يسمى بالرابطة التساهمية.
- في حالة أن أحد الذرات تقوم بسحب الإلكترونات بقوة أكبر قليلا من الأخرى فإنه تتكون رابطة تساهمية قطبية.

×

الرابطة التساهمية "هي رابطة تتم بالمشاركة الإلكترونية بين ذرات عناصر متشابهة أو متقاربة في السالبية الكهربية (غالباً ذرات اللافلزات) بحيث يكون الفرق في السالبية الكهربية أقل من (1.7)"

- الرابطة التساهمية هي أحد أشكال الترابط الكيميائي، وتتميز بمساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين الذرات، مما ينتج عنه تجاذب جانبي يعمل على تماسك الجزيء الناتج.
- وتميل الذرات للمساهمة أو المشاركة بإلكتروناتها بالطريقة التي تجعل غلافها الإلكتروني ممتلئ (تصل إلي التركيب الإلكتروني لأقرب غاز خامل).
- وفيها لا يوجد فقد أو اكتساب للإلكترونات ولكن يوجد فقط مشاركة بالإلكترونات.
- وهي ذات وجود مادي حيث أنها عبارة عن زوج من الإلكترونات يربطان الذرتين معا.
- وهذه الرابطة دائما أقوى من القوى بين الجزيئية، كالرابطة الهيدروجينية، كما أنها تماثل الرابطة الأيونية في القوة، وأحيانا تكون أقوى منها.
- وقد تكون الرابطة التساهمية بين ذرتين متماثلتين كما في العناصر (O2، N2، H2) أو بين ذرتين مختلفتين أو أكثر لعنصرين لافلزين كما في المركبات (H2O،HCl ، NH3).

أنواع الروابط التساهميه:
- رابطه تساهميه أحاديه: هي زوج من الالكترونات (إلكترون من كل ذره)، كما في جزيء الكلور Cl2، كلوريد الهيدروجين HCl، جزيء الماء H2O. وتمثل بخط أفقي يربط بين الذرتين.
- رابطه تساهميه ثنائيه: زوجان من الالكترونات (إلكترونان من كل ذره)، كما في جزيء الأكسجين O2. وتمثل بخطين يربطان الذرتين معا.
- رابطه تساهميه ثلاثيه: ثلاث أزواج من الالكترونات (ثلاث الكترونات من كل ذره)، كما في جزيء النيتروجين N2. وتمثل بثلاثة خطوط تربط الذرتين معا.

ويمكن تقسيم الروابط التساهمية إلى:

×

الرابطة الهيدروجينية "هي رابطة تنشأ بين جزيئات المركبات التي تحتوى على ذرة هيدروجين مرتبطة مع ذرة عنصر آخر برابطة تساهمية بحيث تكون السالبية الكهربية لتلك الذرة مرتفعة وتمتلك زوج الكتروني أو أكثر حر، مثل ذرات :الأوكسجين(O) ، والفلور(F) ، والنيتروجين (N)" وبسبب الفارق الكبير في السالبية الكهربية بين ذرة الهيدروجين وذرة العنصر الآخر، تظهر شحنة جزئية موجبة على ذرة الهيدروجين مكونةً بذلك قطباً موجباً، وشحنة جزئية سالبة على ذرة العنصر الآخر مكونةً بذلك قطباً سالباً، وبذلك يصبح الجزيء قطبي، وبسبب هذه القطبية فان طرف الجزيء الموجب سوف يتجاذب مع الطرف السالب للجزيء المجاورة له، والطرف السالب له سوف يتجاذب مع الطرف الموجب لجزيء آخر مجاور له، وهكذا فان أطراف الجزئيات سوف تتجاذب مع أطراف الجزئيات المجاورة والتي تحمل شحنة جزئية مغايرة. ولذلك نجد جزيئات مركبات كالماء (H2O) والأمونيا (NH3) وفلوريد الهيدروجين (HF) متكتلة بتأثير الروابط الهيدروجينية. حيث تعمل ذرة الهيدروجين كقنطرة وصل بين تلك الجزيئات. ويرمز لتلك الرابطة عادة بخط منقط (- - - - - -).


وهذه الرابطة تكسب مركباتها خصائص فريدة، فمع أنها رابطة ضعيفة إلا أنها تسبب تغيرات في الخواص الفيزيائية للمركبات. وتسبب ارتفاع درجة غليان وانصهار تلك المركبات بحيث تكون أعلى من درجات غليان وانصهار مثيلاتها من المركبات.

ملاحظات:
- الرابطة الهيدروجينية رابطة ضعيفة (أضعف من الرابطة التساهمية).
- الرابطة الهيدروجينية أطول من الرابطة التساهمية.
- كلما ذاد الفرق في السالبية الكهربية بين العنصر والهيدروجين كلما زادت قوة الرابطة الهيدروجينية.
- تتجمع جزيئات مركباتها على شكل خط مستقيم أو حلقة مغلقة أو شبكة مفتوحة.
- تذوب مركباتها في المذيبات القطبية.

×

الرابطة الأيونية "هي رابطة تنشأ بسبب التجاذب الكهربي بين الأيون الموجبة لذرة فلزا ما، والأيون السالب لذرة لافلزات ما، شرط أن يكون الفرق في السالبية الكهربية بين ذرة الفلز وذرة اللافلز لا يقل عن 1.7"
حيث تفقد ذرة الفلز إلكترون أو أكثر لتصل للتركيب الإلكتروني للغاز الخامل السابق لها في الجدول الدوري لتصبح بذلك أيون موجب "كاتيون"، أما ذرة اللافلز فتكتسب إلكترون أو أكثر لتصل للتركيب الإلكتروني للغاز الخامل التالي لها في الجدول الدوري لتصبح بذلك أيون سالب " أنيون"، ومن ثم يتجاذب الأيونين ليكونان مركب أيوني.

ملاحظات:
• كلما زاد الفرق في السالبية الكهربية كلما زادت الخاصية الأيونية.
• الرابطة الأيونية ليس لها وجود مادي لأنها تنشأ بسبب تجاذب كهربي بين الأيونين.
• توجد المركبات الأيونية على شكل تجمع أيوني يعرف بالأشكال البلورية بحيث يكون كل أيون ذو شحنة معينة محاطاً بعدد من الأيونات ذات الشحنة المخالفة.
• تتميز المركبات الأيونية بارتفاع درجتي الانصهار والغليان وجودة التوصيل الكهربي.
ومثال علي ذلك: تفاعل عنصر الصوديوم (فلز) مع عنصر الكلور (لافلز) لتكوين مركب كلوريد الصوديوم الأيوني.

×

المخاليط هي المواد التي تتكون من مزج مادتين نقيتين أو أكثر مع بعضها البعض بأي نسب وزنيه، إما بشكل منتظم أو بشكل غير منتظم، مع احتفاظ كل مادة من مكونات المخلوط بخواصها المميزة، حيث لا يحدث بينها اتحاد كيميائي، ويمكن فصل تلك المكونات بالطرق الفيزيائية مثل: (الفرز، الترشيح، الترسيب، التبخير، التكثيف، التقطير). تجربة بسيطة للتعرف علي خواص المخلوط:
فصل خليط من الملح والرمل والماء.
الخطوات:
- نقلب المخلوط جيداً حتى يذوب الملح في الماء.
- يفصل الرمل عن المخلوط عن طريق عملية الترشيح.
- يفصل الماء عن الملح عن طريق تسخين محلول الماء والملح، فيتبخر الماء ومن ثم نستقبله علي لوح زجاجي بارد ليتكثف ويتبقي الملح في قاع الكأس.
الملاحظة:
يمكن فصل مكونات المخلوط (الرمل، الملح، الماء) عن بعضها البعض بطرق فيزيائية سهلة (الترشيح، التبخير، التكثيف).
الاستنتاج:
تحتفظ مكونات الخليط بخواصها المميزة .

×

المخاليط المتجانسة وهي المواد غير النقية التي تتألف من مزج مواد نقية مع بعضها بشكل منتظم بحيث يصعب تمييز الدقائق المكونة لها عن بعضها، وتسمى هذه المخاليط بالمحاليل. ومن أمثلتها: المحاليل السائلة مثل ملح الطعام في الماء، وسكر المائدة في الماء، والمحاليل الغازية مثل الهواء، والمحاليل الصلبة مثل قطع النقود المعدنية التي تتكون من عدة فلزات ممتزجة مع بعضها.

×

غاز النشادر غاز النشادر هو غاز قلوي لالون له. يتشكل من جزء نتروجين واحد وثلاثة أجزاء هيدروجين، وهو أخف من الهواء وله رائحة نفاذة مميزة. الرمز الكيمائي له هو NH3 ويحضر بتقطير الفحم أو بعض المواد النيتروجينيه، يمكن استنشاق غاز الأمونياك إذا كان مخففا بشكل كبير في الهواء، ولكنه قد يؤدي إلى الاختناق والموت إذا كان مركز. ولا يشتعل غاز الأمنياك في الهواء، ولكنه يشتعل في الأكسجين ويحدث لهبا أصفر ضعيف.

×

فلوريد الهيدروجين فلوريد الهيدروجين (بالإنجليزية: Hydrogen fluoride) هو مركب كيميائي ذو الصيغة HF. وهو المصدر الصناعي الأساسي للفلور، ويكون غالبا بشكل حمض الهيدروفلوريك، فهو إذن الطليعة للعديد من المركبات المهمة مثل المركبات الصيدلانية والمكوثرات (مثل التيفلون). يستخدم فلوريد الهيدروجين استخدامًا واسعًا في صناعات البتروكيمياويات ومكون للعديد من الحموض الفائقة. يغلي فلوريد الهيدروجين في درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة في حين تتكاثف هاليدات الهيدروجين ‏(en)‏ الأخرى عند درجات حرارة أقل بكثير. وفلوريد الهيدروجين، خلافا لهاليدات الهيدروجين الأخرى، أخف من الهواء، وهو قادر على الاختراق خصوصا مما يجعله مؤذيا للرئتين. المحاليل المائية لفلوريد الهيدروجين، تسمى حمض الهيدروفلوريك، وهو مادة أكالة قوية.

×

رابع كلوريد الكربون رابع كلوريد الكربون (بالإنجليزية: Carbon tetrachloride) هو عبارة عن سائل شفاف ذو رائحة مقبولة تشبه رائحة الكلوروفورم .يغلى عند درجة76م ولا يتأثر بالهواء الجوي كما هو الحال في الكلوروفورم. و يتشكل بارتباط اربع ذرات كلور بذرة كربون.

×

الماء الماء مركب كيميائي مكون من ذرتي هيدروجين وذرة من الأكسجين. ينتشر الماء على الأرض بحالاته المختلفة، السائلة والصلبة الغازية. وفي الحالة السائلة يكون شفافا بلا لون، وبلا طعم، أو رائحة. كما أن 70.9% من سطح الأرض مغطى بالماء، ويعتبر العلماء الماء أساس الحياة على أي كوكب. ويسمى الماء علميا بأكسيد الهيدروجين. ذكر علماء الجولوجيا والفلك أن نشأة الماء تبدأ من الانفجار الكبير، حيث كان الكون كتلة واحدة فانفلقت للملايين من القطع وهي الكون والمجرات، وظهر حينها مايسمى الأرض، كانت كرة ملتهبة تعوم في الكون الفسيح، بدأت الأرض تدريجيا في البرودة، فتكثفت الغازات الثقيلة وخرجت من الغلاف الجوي وبقيت عدة غازات من أهمها الهيدروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأمونيوم وغيرها، استمر هبوط مستوى درجة الحرارة حتى درجة 273 مئوية وهي درجة تفاعل جزئ الهيدروجين مع الأكسوجين. فبدأ هطول المطر في الأرض وسرعان ما كان يتبخر بسبب حرارة الطبقة السفلى في الأرض، وحينما بردت، حدث ما يسمى بالفيضان العظيم ونشأ بسببه المحيطات والأنهار والبحار وغيرها.

×

المحلول في الكيمياء، المحلول هو مزيج متجانس من مادتين أو أكثر، لا يمكن عزلهما عن بعضهما البعض بأي أسلوب ميكانيكي، كالترشيح مثلاً ويتكون من مذيب ومذاب وغالبا يكون المذيب أكبر من المذاب غالبا الخواص الطبيعيه لمكونات المحاليل النقيه. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المحاليل:
1- المحلول السائل
2- المحلول الغازي

×

الأكسجين السائل الأكسجين السائل هو أحد صيغ الأكسجين، وله لون أزرق شاحب، وهو جنيب المغنطيسية Paramagnetism بقوة. كثافة الأكسجين السائل هي 1.141 ج/سم³ وهو عالي التبريد cryogenic بدرجة معقولة (نقطة التجمد: 50.5 ك (−222.65 °C), نقطة الغليان: 90.188 ك (−182.96 °م) عند 101.325 kPa (760 مم ز). وتجارياً, يـُصـَنـَّف الأكسجين السائل كغاز صناعي ويستعمل على نطاق واسع لأغراض صناعية وطبية. ويـُحـَضـَّر الأكسجين السائل من الأكسجين المتواجد طبيعياً في الهواء بواسطة التقطير التجزيئي fractional distillation. والأكسجين السائل له نسبة تمدد قدرها 860:1 عند 20 °م; ولذلك, يستعمل في بعض الطائرات المدنية والعسكرية كمصدر لأكسجين التنفس. اكتشفه لويس بول كاتييه العالم الفرنسي عام 1877.

×

ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم NaCl): يعد ملح الطعام (كلوريد الصوديوم NaCl) من المواد الصلبة الأيونية التي تتكون من بلورات تترابط فيها الأيونات متعاكسة الشحنة مع بعضها البعض بروابط أيونية، حيث تتجاذب أيونات الصوديوم موجبة الشحنة Na+، وأيونات الكلور سالبة الشحنة -Cl وتترتب بجوار بعضها البعض ترتيبا هندسياً منتظماً يطلق عليه الشبكة البلورية لكلوريد الصوديوم


ملحوظة:
محلول الملح (كلوريد الصوديوم)، الذائب في الماء المقطر، موصل جيد للكهرباء، نتيجة وجود أيونات الكلوريد وأيونات الصوديوم اللازمة لحمل إلكترونات التيار الكهربائي.

وللتعرف كيفية تكون الملح من فلز الصوديوم، ولا فلز الكلور انظر الجدول التالي:


×

المركبات التساهمية غير القطبية جزيئاتها تتوزع فيها إلكترونات الرابطة بصورة منتظمة

مثال علي رابطة تساهمية غير قطبية


الرابطة التساهمية غير القطبية تكون بين ذرتين متساوتين في السالبية الكهربية (متماثلتين أو غير متماثلتين)
ومن الأمثلة علي تلك المركبات:
- غاز الهيدروجينH2
- غاز الكلور Cl2
- الميثان CH4
- ثاني أكسيد الكربون CO2
- رابع كلوريد الكربون CCl4
وبالنسبة لمركب رابع كلوريد الكربون الذي يعد أحد الأمثلة السابقة للمركبات التساهمية غير القطبية، فبالرغم من أنه يحوي روابط قطبية إلا أنه جزيء غير قطبي، ويرجع ذلك إلي أن هناك عامل أخر مؤثر في قطبية الجزيئات وهو الشكل الهندسي الفراغي، فالمركبات التي تتخذ جزيئاتها أشكالاً هندسية متماثلة (Symmetric) تكون غير قطبية حتى ولو كان الفرق في السالبية الكهربية للعناصر المكونة لها كبيراً، وذلك لأن محصلة العزوم الكهربية في الجزيء المتماثل تساوي صفراً .


×

المواد (المركبات) التساهمية القطبية يقصد بقطبية المركب احتواء الجزيء الواحد منه على شحنتين مختلفتين بحيث يكون هناك طرف موجب (جزء تتركز فيه الشحنة الموجبة (+)) وطرف سالب (جزء تتركز فيه الشحنة السالبة (-)) بمعنى أن يكون في الجزيء قطبين مختلفين في الشحنة .


وقطبية بعض المركبات التساهمية ناتجة من قطبية الروابط التساهمية المكونة لها، فالمركبات التساهمية المحتوية على روابط قطبية تعد مركبات قطبية، والمركبات التي لا يوجد بها روابط قطبية تعد مركبات غير قطبية .
وتنشأ الرابطة التساهمية القطبية بين نوعين مختلفين من الذرات (غالباً بين لافلز ولا فلز آخر) غير متساويتين في السالبية الكهربية (يوجد بينهما فرق كبير في السالبية الكهربية أقل من (7و1)). وحيث أن السالبية الكهربية عبارة عن مدى قابلية ذرة العنصر للاستئثار بالزوج الالكتروني الرابط. فالذرة ذات السالبية الكهربية العالية سوف تستأثر بالزوج الالكتروني الرابط (تجذبه نحوها بمقدار أكبر) مما يجعل الشحنة السالبة تتركز عليها جزئياً (قطب سالب)، وفي المقابل ستتكون شحنة موجبة جزئية (قطب موجب) على الذرة الأقل في السالبية الكهربية .



وعلي سبيل المثال:
الرابطة التي تتكون بين ذرتي الفلور والهيدروجين ستكون شديدة القطبية ونعبر حينها عن شكل الجزيء بالصورة التالية:


حيث يدل السهم على انزياح الزوج الإلكتروني التساهمي إلى ذرة الفلور أي أنه يقضي معظم الوقت متحركاً حول ذرة الفلور، ومن ثَمَّ تظهر عليها شحنة سالبة جزئية بينما تظهر على ذرة الهيدروجين شحنة موجبة جزئية ومن الأمثلة الأخرى علي تلك المركبات:
- النشادر NH3
- الماء H2O
- حمض الهيدروكلوريك HCl
- حمض الهيدروفلوريك HF

×

سكر المائدة (السكروز C12H22O11) السكروز أو سكر القصب عبارة عن سكر معقد ثنائي، الاسم الشائع له هو السكر، وينتمي إلى فئة من الأطعمة تعرف باسم المواد الكربوهيدراتية، ويستخدم على نطاق واسع كمادة محلِّية، ويستخرج في أوروبا من شمندر السكر بينما في باقي أنحاء العالم فيستخرج من قصب السكر. يتواجد في أغلب الأحيان في الفاكهة والخضراوات. ويتكون السكروز من اتحاد وحدتين من السكريات الأحادية هما الجلوكوز والفركتوز.



والسكروز C12H22O11 مادة صلبة بلورية جزيئية قطبية، تحتوى جزيئاته علي العديد من مجموعات الهيدروكسيل (OH-) القطبية (يحتوى الجزيء الواحد منه علي ثماني مجموعات هيدروكسيل)، وبذلك فجزيء السكروز له أقطاب سالبة (-) عند ذرات الأوكسجين (O) وأقطاب موجبة (+) عند ذرات الهيدروجين (H)، ومن ثم تترابط جزيئاته فيما بينها بقوى التجاذب بين ثنائيات القطب، حيث تتجاذب الأقطاب المتعاكسة لجزيئات السكر ويتكون فيما بينها روابط هيدروجينية (التي تتكون بين ذرات الهيدروجين ذات الشحنة الجزئية الموجبة +δ في أحد الجزيئات، وذرات الأوكسجين ذات الشحنة الجزئية السالبة -δ في جزيء آخر) مكونة بذلك بلورة السكر.



ملحوظة:
محلول السكر في الماء المقطر، يكون غير قابل للتوصيل الكهربائي نتيجة عدم تكون أيونات حرة من عملية الذوبان الفيزيائي للسكر، حيث أن الأيونات الحرة هي المسئولة عن حمل إلكترونات التيار الكهربائي في الماء.

×

المواد (المركبات) الأيونية تتكون عندما تتفاعل الفلزات مع اللافلزات، حيث تعطي الفلزات إلكترونات إلى اللافلزات، مما يكون أيونات فلزية موجبة الشحنة، وتكتسب اللافلزات تلك الإلكترونات مما يكون أيونات لافلزية سالبة الشحنة، (حيث تفقد ذرة الفلز إلكترون أو أكثر لتصل للتركيب الإلكتروني للغاز الخامل السابق لها في الجدول الدوري لتصبح بذلك أيون موجب "الكاتيون"، أما ذرة اللافلز فتكتسب إلكترون أو أكثر لتصل للتركيب الإلكتروني للغاز الخامل التالي لها في الجدول الدوري لتصبح بذلك أيون سالب " الأنيون ")، ثم بعد ذلك تنجذب الأيونات المتعاكسة الشحنة إلى بعضها لتكون رابطة قوية تعرف بالرابطة الأيونية. وتترتب الأيونات الموجبة والسالبة بطريقة منتظمة لتشكل بلورات أيونية عملاقة، فغالباً ما توجد المركبات الأيونية علي هيئة بلورات (كريستالات). ومثال علي ذلك تفاعل عنصر الصوديوم (فلز) مع عنصر الكلور (لافلز) لتكوين مركب كلوريد الصوديوم الأيوني.


خصائص المركبات الأيونية :
1- حالتها صلبة في الظروف العادية وتتكون من بلورات.
فحالتها صلبة في الظروف العادية، بسبب قوة التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات الموجبة والسالبة، وتوجد على شكل تجمعات أيونية في أشكال معينة يطلق عليها (الأشكال البلورية) ونجد في هذه الأشكال ترتيب بلوري منظم للأيونات، فملايين الأيونات السالبة مرتبة بانتظام مع ملايين الأيونات الموجبة.
2- لها درجات غليان وانصهار عالية.
لأنه لفصل أيونات المركب الأيوني عن التركيب البلوري له بالتأكيد نحتاج لطاقة عالية للتغلب على قوى التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات الموجبة والسالبة.
3- معظمها يذوب في الماء.
معظمها يذوب في الماء، ولا يذوب في البنزين، لأن الماء مذيب قطبي يستطيع جذب أيوناتها بعيداً عن الشبكة البلورية، ومن ثم الإحاطة بها، وفصلها عن بعضها البعض.
4- لا توصل الكهرباء في الحالة الصلبة.
لا توصل الكهرباء في الحالة الصلبة وتوصلها فقط عند صهرها أو إذابتها في الماء، نظراً لارتباط الأيونات وعدم قدرتها على الحركة في الحالة الصلبة، بينما تصبح موصلة للكهرباء عند صهرها أو إذابتها في الماء (فالأيونات حرة الحركة في المصهور وفي المحلول المائي).

×

المحلول الحقيقى مخلوط متجانس من مادتين أو أكثر، تمتزج مع بعضها بشكل منتظم، ولا يحدث بينها اتحاد كيميائي، ويتكون من مذيب (solvent) وهو المادة التي توجد بوفرة في المحلول، و مذاب (solute) وهو المادة التي توجد بنسبة أقل في المحلول، والمادة المذابة ذات دقائق صغيرة للغاية، وتذوب بشكل كامل في المذيب، وتختفي تماماً بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ولا بأقوى المجاهر، كما انه لا يمكن فصلها بالترشيح، ولا تترسب مهما ترك الخليط.

فعند إضافة مادة كالسكر(مذاب) إلي مادة كالماء (مذيب) والتقليب، فانه يتكون مخلوط متجانس يسمي بالمحلول الحقيقي كما يسمي في هذه الحالة بالمحلول المائي لأن الماء هو المذيب.

ملاحظات:
- المحاليل المائية هي المحاليل التي يكون فيها الماء هو المذيب.
- قد يحتوى المحلول علي أكثر من مادة مذابة.
- المحاليل السائلة الحقيقية شفافة، تمرر الضوء ولا تشتته، ويمكن الرؤية من خلالها.
- في بعض الأحيان تكون المحاليل السائلة الحقيقية ملونة ولكنها تظل شفافة ولا تشتت الضوء.

- خصائص المحلول الحقيقي:
- مخلوط متجانس الشكل والتركيب.
- لا يحدث اتحاد كيميائي بين مكوناته (المذيب والمذاب).
- دقائقه متناهية في الصغر.
- لا يمكن رؤية وتمييز جزيئات المذاب بالعين المجردة ولا بأقوى المجاهر، حيث أن دقائق المذاب صغيرة للغاية، وتختفي تماماً بين جزيئات المذيب.
- لا يمكن فصل جزيئات المذاب عن جزيئات المذيب بالترسيب أو بالترشيح.
- دقائقه تذوب، وتختفي، ولا تترسب.

- أمثلة لمحاليل حقيقية:
- من أمثلة المحاليل الحقيقية: محلول سكر القصب في الماء، محلول ملح الطعام في الماء، ماء البحر، الهواء الجوي.
- فمحلول السكر في الماء محلول حقيقي، لأن دقائقه صغيرة للغاية، فتذوب جزيئات السكر(مذاب) وتختفي بين جزيئات الماء(مذيب)، وتظل محتفظة بخواصها(الطعم الحلو)، ولا يمكن فصلها عن الماء بالترشيح، ولا تترسب مهما ترك المحلول.
- والهواء الجوي يعد محلولاً حقيقياً، حيث أنه مخلوط متجانس في الحالة الغازية مكون من عدة غازات أهمها النيتروجين بنسبة 78%، والأكسجين بنسبة20%، والباقي (2%) بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وأول أكسيد الكربون، وغازات أخرى. ومن ثم نجد أن غاز الأكسجين وتلك الغازات الأخرى (كمذابات) تذوب في غاز النيتروجين (كمذيب) حيث أن نسبة تواجده هي الأكبر في الهواء.

- تجربة بسيطة للتعرف علي خصائص المحلول الحقيقي:

الاستنتاج الملاحظة الخطوات
المحلول الحقيقي مخلوط متجانس الشكل تختفي دقائق السكر تماماً في الماء، ليصبح الخليط رائق ومتجانس الشكل ضع ملعقة من سكر القصب في كوب به ماء ثم قلب جيداً
المحلول الحقيقي مخلوط لا يحدث اتحاد كيميائي بين مكوناته، ومتجانس التركيب، حيث أن جزيئات السكر لا تزال تحتفظ بخواصها(الطعم الحلو)، كما أن مكونات الخليط (السكروالماء) تمتزج بانتظام. المخلوط له نفس الدرجة من حلاوة المذاق في جميع أجزائه تذوق المخلوط الناتج أكثر من مرة علي أن يكون ذلك من أجزاء مختلفة من الكوب
في المحلول الحقيقي لا يمكن رؤية دقائق المذاب بالعين المجردة أو بالمجهر، لأنها صغيرة جداً لا يمكن تمييز دقائق السكر بالعين المجردة، ولا بالمجهر الإلكتروني دقق النظر بالعين المجردة في المخلوط محاولاً تمييز جزيئات السكر. كرر ذلك باستخدام مجهر الكتروني
المحاليل الحقيقية ثابتة، ولا تترسب دقائقها مهما تركت، فلا يمكن فصل دقائقها المذابة بالترسيب لا تترسب دقائق السكر قم بترك المخلوط لفترة من الزمن
في المحلول الحقيقي لا يمكن فصل دقائق المذاب عن المذيب بالترشيح ينفذ كل المخلوط من ورقة الترشيح حاول فصل السكر عن الماء باستخدام ورقة ترشيح

×

المركب هو مادة نقية تنتج من اتحاد ذرات عنصرين مختلفين أو أكثر، بنسب وزنيه ثابتة تحدد تركيبه الكيميائي، وتختلف خواصه عن خواص المواد الداخلة في تركيبه، ويصعب فصل مكوناته بالطرق الفيزيائية، ويمكن التعبير عنه بصيغة جزيئية تصف نوع وعدد الذرات الموجودة في كل جزيء من جزيئات المركب. فمثلا مركب الماء وصيغته الجزيئية(H2O) مركب يتكون الجزيء منه من ذرتين هيدروجين وذرة واحدة أكسجين. والمركبات أما أن تكون على شكل مركبات جزيئية تتألف من جزيئات مستقلة تترابط بقوى تجاذب ضعيفة (مثل جزيء الماء H2O)، أو تكون مركبات أيونية تتألف من تجمعات أيونية مختلفة الشحنة تتجاذب بروابط أيونية (مثل ملح الطعام NaCl).

×

الرابطة الكيميائية مفهوم الرابطة الكيميائية:
"الرابطة الكيميائية هي قوى الجذب التي تمسك الذرات مع بعضها البعض في الجزيئات أو البلورة"

- وعموماً فقوى الترابط نوعان:
- الروابط الأولية (الروابط الكيميائية): تتواجد بين الذرات في الجزيء الواحد، أو بين الأيونات، وتشمل الرابطة الأيونية، الرابطة التساهمية، والتناسقية، والفلزية.
- الروابط الثانوية: تتواجد بين ذرات الغازات النبيلة، وجزيئات المركبات الجزيئية، وتشمل قوى التجاذب بين ثنائيات القطب، وقوى لندن، والترابط الهيدروجيني(الرابطة الهيدروجينية)، والروابط الثانوية أضعف من الروابط الأولية.
- والمسئول عن عمل الروابط الكيميائية بين الذرات وبعضها البعض هو الكترونات المستوى الخارجي للذرة، أو ما يسمى بالكترونات التكافؤ أو الكترونات الربط. ويرجع ذلك إلي أنها حرة الحركة بعض الشيء بسبب بعدها عن النواة، فيمكنها أن تفلت من جذب نواة الذرة كلياً أو جزئياً، وعندما يحدث ذلك تعمل علاقات جديدة (روابط) بما يجعل الذرات في وضع أكثر استقراراً واتزاناً. حيث أن معظم ذرات العناصر تميل إلى الوصول للحالة الأكثر ثباتا، عن طريق الفقد أو الكسب أو المشاركة بعدد من الإلكترونات مع غيرها من الذرات بحيث يوصلها إلى ترتيب الكتروني يضم ثمانية الكترونات في الغلاف الخارجي .
- وإذا كانت الروابط بين ذرات من نفس النوع تتكون العناصر مثل: الهيدروجين H2و الأوكسجين O2، وإذا كانت بين ذرات عناصر مختلفة تتكون المركبات مثل: ثاني أكسيد الكربونCO2، و كلوريد الصوديوم NaCl.
- وتعتمد الخصائص الكيمائية والفيزيائية للمركبات على نوع الرابطة وقوتها.
- والتفاعلات الكيميائية هي عملية تكسر أو تكون للروابط الكيميائية.

- ومن أنواع الروابط الكيميائية:
- الرابطة الأيونية.
- الرابطة التساهمية.
- الرابطة الهيدروجينية. (رابطة ثانوية)
- الرابطة التساهمية التناسقية.
- الرابطة الفلزية.

×