مقدمة في الكيمياء

مقدمة في الكيمياء

• الكيمياء هي دراسة المادة، تركيبها، وتفاعلاتها، والخواص.
• تتضمن دراسة الكيمياء العديد من المفاهيم الأساسية مثل الذرات، والجزيئات، والروابط الكيميائية، والتفاعلات الكيميائية.
• تُقسم الكيمياء إلى فروع مختلفة، مثل الكيمياء العضوية، والكيمياء غير العضوية، والكيمياء التحليلية، والكيمياء الفيزيائية، والكيمياء الحيوية.

مكونات المادة

• تتكون المادة من ذرات.
• كل ذرة تحتوي على نواة موجبة الشحنة، تقع في مركز الذرة، وتحيط بها إلكترونات سالبة الشحنة تدور في مدارات حول النواة.
• ترتبط الذرات مع بعضها البعض لتكوين الجزيئات عن طريق الروابط الكيميائية.

أنواع الروابط الكيميائية

• الرابطة الأيونية: تنتج عن نقل الإلكترونات من ذرة إلى أخرى لتكوين أيونات موجبة وسالبة، تتجاذب هذه الأيونات لتكوين المركبات الأيونية.
• الرابطة التساهمية: تنتج عن مشاركة الإلكترونات بين ذرتين لتكوين رابطة.
• الرابطة الفلزية: تتكون بين ذرات الفلزات، حيث تتشارك الإلكترونات بحرية بين الذرات.

التفاعلات الكيميائية

• التفاعل الكيميائي هو عملية تحويل مادة أو أكثر إلى مادة أو أكثر من نوع مختلف.
• تتغير المكونات الجزيئية في التفاعل الكيميائي.
• يتم تمثيل التفاعلات الكيميائية باستخدام معادلات كيميائية تُظهر المواد المتفاعلة والناتجة.
• تتطلب التفاعلات الكيميائية توفير طاقة كافية لبدءها (طاقة التنشيط).
• تُصنف التفاعلات الكيميائية إلى أنواع مختلفة، مثل التفاعلات الحرارية، والتفاعلات الحمضية والقاعدية، والتفاعلات التأكسدية والاختزال.

حالات المادة

• الحالة الصلبة: جزيئات المادة متراصة، قريبة من بعضها البعض، وذات ترتيب منتظم.
• الحالة السائلة: جزيئات المادة ليست متراصة، لكنها قريبة من بعضها البعض، وذات ترتيب عشوائي.
• الحالة الغازية: جزيئات المادة منفصلة نسبياً، وذات مسافات كبيرة بينها.
• الحالة البلازما: حالة توجد فيها المادة كغاز مشحون كهربائياً.

المفاهيم الأساسية الأخرى

• الكتلة الذرية: كتلة ذرة واحدة من عنصر ما.
• الكتلة الجزيئية: مجموع كتل الذرات في جزيء ما.
• التركيز: كمية المادة في حجم معين.
• الحمض: مركب كيميائي يطلق أيونات الهيدروجين (H+) في محلول مائي.
• القاعدة: مركب كيميائي يطلق أيونات الهيدروكسيد (OH-) في محلول مائي.
• الوسط المحايد: محلول لا يحتوي على أيونات هيدروجين أو هيدروكسيد بنسب كبيرة.
• الرقم الهيدروجيني (pH): مقياس لحموضة أو قاعدية محلول.

الكيمياء العضوية

• دراسة المركبات الكيميائية المحتوية على الكربون والهيدروجين.
• تشمل المركبات العضوية مجموعة واسعة من المركبات، من السكريات إلى البروتينات إلى الأحماض.

الكيمياء غير العضوية

• دراسة المركبات الكيميائية غير المحتوية على الكربون أو المحتوية عليه بشكل ضئيل.
• تشمل المركبات غير العضوية المعادن والأملاح.

الكيمياء التحليلية

• تقنيات تحليل العينات لتحديد تركيبها وخواصها.

الكيمياء الفيزيائية

• دراسة الجوانب الفيزيائية للكيمياء، بما في ذلك الحرارة، والكهرباء، والضوء.

الكيمياء الحيوية

• دراسة العمليات الكيميائية في الكائنات الحية.