بسم الله الرحمن الرحيم
هنا بقية الدرس السابق حيث توقفنا عند التكافؤ
قال تعالى : يرفع الله الذين آمنوا منكم والذين أوتوا العلم درجات
| H2O |
وهنا وضعت جدولاً بقيم تكافؤ بعض العناصر
| تكافؤه | رمزه | اسم العنصر |
| 3 | Al | ألومنيوم |
| 4 | Si | سيليكون |
| 2,1 | Cu | نحاس |
| 2,1 | Hg | زئبق |
| 3,2 | Fe | حديد |
| 3,2 | Co | كوبالت |
| 4,2 | C | كربون |
| 4,2 | Pb | رصاص |
| 5,3 | N | نيتروجين |
| 5,3 | P | فوسفور |
| 6,3 | Cr | كروم |
| 6,4,2 | S | كبريت |
| تكافؤه | رمزه | اسم العنصر |
| 1 | H | هيدروجين |
| 1 | Cl | كلور |
| 1 | Br | بروم |
| 1 | I | يود |
| 1 | F | فلور |
| 1 | Na | صوديوم |
| 1 | K | بوتاسيوم |
| 1 | Ag | فضة |
| 2 | O | أكسجين |
| 2 | Ba | باريوم |
| 2 | Mg | ماغنيسيوم |
| 2 | Ca | كالسيوم |
| 2 | Zn | خارصين |
وكما تلاحظ هنا أنه توجد بعض العناصر التي لها أكثر من تكافؤ مثل الحديد ، في هذه الحالة نعرف التكافؤ بالرقم الروماني الذي يوضع بعد المركب
I = 1
II = 2
III = 3
IV = 4
V = 5
VI = 6
...وهكذا
" وتوجد طريقة أخرى وهي بأن يكون المركب مسبوق بكلمة " أول - ثاني - ثالث
فإذا كان مسبوقاً بكلمة " أول " فتكافؤ العنصر هو 2
وإذا كان مسبوقاً بكلمة " ثاني " فتكافؤ العنصر هو 4 ،
وإذا كان مسبوقاً بكلمة " ثالث " فتكافؤ العنصر هو 6 ،
Ionic Radicals الشقوق الأيونية
كل مركب يحتوي على شقين -أيونين- يحملان نوعين مختلفين من الشحنات (موجبة - سالبة) ، وتنقسم الشقوق الأيونية إلى نوعين هما
Simple Ionic Radicals الشقوق الأيونية البسيطة
Na وهي الشقوق التي تحتوي على ذرة واحدة أو أكثر من نفس العنصر ، مثلاً
الشقوق الأيونية المركبة
SO4 وهي الشقوق التي تحتوي على ذرتين أو أكثر من عناصر مختلفة تدخل في التفاعلات الكيميائية كوحدة واحدة ، مثلاً أيون الكبريتات
يتكون من ذرة كبريت متحدة مع أربع ذرات أكسجين ، وهنا وضعنا جدول فيه تركيب وتكافؤ بعض الشقوق الأيونية المركبة
| التكافؤ | الصيغة | اسم الشق الأيوني |
| 1 | -HSO3 | كبريتيت هيدروجينية |
| 2 | -CO3 | كربونات |
| 2 | -SO4 | كبريتات |
| 2 | -SO3 | كبريتيت |
| 2 | -CrO4 | كرومات |
| 2 | -Cr2O7 | بيكرومات |
| 3 | -PO4 | فوسفات |
| التكافؤ | الصيغة | اسم الشق الأيوني |
| 1 | OH | هيدروكسيل |
| 1 | NH4 | أمونيوم |
| 1 | NO3 | نيترات |
| 1 | NO2 | نيتريت |
| 1 | MnO4 | برمنجنات |
| 1 | ClO3 | كلورات |
| 1 | HCO3 | كربونات هيدروجينية |
| 1 | HSO4 | كبريتات هيدروجينية |
لقد قلنا في بداية حديثنا عن التكافؤ أنه يفيدنا في كتابة الصيغ الكيميائية بطريقة صحيحة ، والآن جاء الوقت لكي تعرف كيف تكتب الصيغ الكيميائية بمساعدة التكافؤ ، ولكي تكتب الصيغ بشكل صحيح عليك اتباع الخطوات التالية
أولاً : تكتب رموز العناصر والشقوق الأيونية الداخلة في تركيب المركب
ثانياً : تكتب رقم التكافؤ أسفل كل عنصر أو شق أيوني
ثالثاً : تبدل التكافؤات ، بمعني أنك يجب عليك جعل تكافؤ العنصر الأول أسفل العنصر الثاني وتكافؤ العنصر الثاني أسفل العنصر الأول
رابعاً : إذا كان بين التكافؤات المكتوبة عامل مشترك ، فيقسم هذا العامل حتى نحصل على أبسط قيمة ، فمثلاً لو كان تكافؤ العنصر الأول 2 وتكافؤ العنصر الثاني 6 فنقسم تكافؤ العنصر الأول والعنصر الثاني على العامل المشترك فيصبح تكافؤ العنصر الأول 1 وتكافؤ العنصر الثاني 3
أمثلة على كتابة الصيغ الكيميائية بمساعدة التكافؤ
| المثال الأول الصيغة الكيميائية لكلوريد الكالسيوم Ca Cl : رموز العناصر 2 1 : تكافؤات العناصر 1 2 : يتم تبديل التكافؤات CaCl2 : النتيجة النهائية |
| استنتاج جديد : الرقم 1 لايكتب في الصيغ الكيميائية |
| المثال الثاني الصيغة الكيميائية لكلوريد البوتاسيوم K Cl : رموز العناصر 1 1 : تكافؤات العناصر 1 1 : يتم تبديل التكافؤات KCl : النتيجة النهائية |
| المثال الثالث الصيغة الكيميائية للماء = أكسيد الهيدروجين H O : رموز العناصر 1 2 : تكافؤات العناصر 2 1 : يتم تبديل التكافؤات H2O : النتيجة النهائية |
| المثال الرابع III الصيغة الكيميائية لكلوريد الحديد Fe Cl : رموز العناصر 3 1 : تكافؤات العناصر 1 3 : يتم تبديل التكافؤات FeCl3 : النتيجة النهائية |
| المثال الخامس الصيغة الكيميائية لثاني أكسيد الكربون C O : رموز العناصر 4 2 : تكافؤات العناصر 2 4 : يتم تبديل التكافؤات 2 ÷ 2 4 ÷ 2 : يتم اختصار التكافؤات 1 2 : نتيجة اختصار التكافؤات CO2 : النتيجة النهائية |
| المثال السادس الصيغة الكيميائية لحمض النيتريك = نيترات الهيدروجين H NO3 : رموز العناصر 1 1 : تكافؤات العناصر 1 1 : يتم تبديل التكافؤات HNO3 : النتيجة النهائية |
| المثال السابع والأخير الصيغة الكيميائية لكبريتات الألومنيوم Al SO4 : رموز العناصر 3 2 : تكافؤات العناصر 2 3 : يتم تبديل التكافؤات Al2(SO4)3 : النتيجة النهائية |
والآن - ولله الحمد - قد انتهينا من التكافؤ ولكننا لم ننتهي من الدرس كله ، فلدينا الكتل الذرية والكتل الجزئية وكذلك لدينا عملية حساب عدد الذرات الموجودة في كتلة العنصر ، وكل هذه الأشياء تعتمد على الرياضيات بشكل أساسي فهي كلها عمليات حسابية وهي سوف تكون لك بسيطة للغاية إذا جعلت كل حواسك منتبهة ومركزة في هذا الدرس
Atomic mass الكتلة الذرية للعنصر
لقد عرفت سابقاً أن المادة تتكون من جزيئات والجزيئات تتكون من ذرات متناهية في الصغر ، وعلى الرغم من التقدم العلمي الهائل لم يتمكن أحد حتى لحظة كتابتي لهذه الدروس من رؤية الذرة أو تحديد شكلها الحقيقي أو قياس كتلتها بطرق مباشرة ، فحتى الآن يمكن أن نقول أن أصغر كتلة يمكن قياسها بدقة في الوقت الحاضر هي الميكروجرام الذي يبلغ (1 ÷ 1000.000) من الجرام ، ومع ذلك تمكن العلماء من تحديد الكتل الافتراضية لمعظم ذرات العناصر وهي حسابات نظرية فقط ، فوجدوا أن كتلة ذرة الهيدروجين مثلاً تبلغ (1.67 × 10^-24) وكما ترى أنها أرقام غاية في الصغر ويصعب استخدامها ، وهذا هو السبب الذي جعل العلماء يقترحون استخدام الكتل الذرية النسبية بدلاً من كتلها المطلقة وهذا يستدعي أخذ ذرة عنصر كمقياس واعتبار كتلتها تساوي الوحدة ثم تنسب إليها كتل ذرات العناصر الأخرى
وقد اختيرت ذرة الهيدروجين في البداية ولكن تم اختيار الأكسجين بدلاً منها لأن الأكسجين يكون مركبات مع معظم العناصر ، ولكن بعد فترة تم ترك الأكسجين لأنه عبارة عن خليط - في الطبيعة - من ذرات الأكسجين مختلطة الكتلة ، وقد تم اختيار ذرة الكربون 12 - في عام 1961 -مقياساً جديداً
تعريف الكتلة الذرية النسبية : هي النسبة بين كتلة ذرة العنصر إلى كتلة ذرة الكربون12 التي تساوي 12 وحدة كتل ذرية بالضبط
قانون الكتلة الذرية النسبية = ( كتلة ذرة العنصر ÷ كتلة ذرة الكربون ) × 12
| معلومة جديدة : في العمليات الحسابية يتم حل العملية الحسابية التي بين الأقواس في البداية |
| مـــــثـــــال كم هي كتلة ذرة الهيليوم ، إذا علمت أن النسبة بين كتلة ذرة الهيليوم إلى كتلة ذرة الكربون12 تساوي 1/3 بما أن قانون الكتلة الذرية النسبية = ( كتلة ذرة العنصر ÷ كتلة ذرة الكربون ) × 12 إذاً كتلة ذرة الهيليوم = ( 1 ÷ 3 ) × 12 يساوي = ( 1 × 12 ) ÷ 3 يساوي = 12 ÷ 3 = 4 و.ك.ذ |
| Atomic Mass Unit = a.m.u اختصار جديد : الاختصار و.ك.ذ معناه وحدة كتل ذرية وباللغة الإنجليزية |
الكتلة الذرية الجرامية
لقد عرفت قبل قليل معنى الاختصار و.ك.ذ ، ولكن هذا الاختصار لا يعتبر عملي في الاستخدام فلذلك قام العلماء باستخدام وحدة الجرام لأنه أكثر دقة ومن هنا يمكننا تعريف الكتلة الذرية الجرامية : هي الكتلة الذرية مقدرة بالجرام
فبهذه الطريقة نستطيع أن نقول أن الكتلة الذرية النسبية للهيليوم هي 4 جرام بدل 4 و.ك.ذ
