الوحدة1 الكيمياء في علم الاحياء.pdf

‫الوحدة ‪1‬‬...

‫الوحدة ‪1‬‬ ‫الكيمياء في علم األحياء‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪Chemistry in Biology, Chapter 6, from Glencoe Biology ©2017 McGraw-Hill Education‬‬ ‫التجربة االستهاللية‬ ‫ما أوجه المقارنة بين المغذيات في أطعمة‬ ‫مختلفة؟‬ ‫تعتمد تراكيب الجسم ووظائفه على العناصر الكيميائية‬ ‫ومنها تلك الموجودة في البروتينات والكربوهيدرات والدهون‬ ‫والفيتامينات والمعادن والماء‪.‬في هذه التجربة‪ ،‬ستتقصى‬ ‫المغذيات التي توفر هذه العناصر‪.‬‬ ‫قم بإعداد مطوية مؤلفة‬ ‫مستخدما‬ ‫ً‬ ‫من أربع بطاقات‬ ‫التسميات الموضحة‪ ،‬واستعملها‬ ‫لتنظيم مالحظاتك حول نشاط‬ ‫اإلنزيمات‪.‬‬ ‫الكيمياء في علم األحياء‬ ‫الوحدة ‪ 1‬‬ ‫‪2‬‬  ‫ليف كوالجين فردي‬ ‫صورة بالمجهر اإللكتروني‬ ‫الماسح‪ ،‬التكبير‪ :‬غير متوفر‬ ‫ألياف كوالجين متعددة‬ ‫صورة بالمجهر اإللكتروني‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫الماسح‪ ،‬التكبير‪8000× :‬‬ ‫القسم ‪ 1‬الذرات والعناصر‬ ‫الطاقة‬ ‫الموضوع المحوري‬ ‫والمركبات‬ ‫ّ‬ ‫تغير في الطاقة‪.‬‬ ‫خالل كل تفاعل كيميائي‪ ،‬يحدث‬ ‫ّ‬ ‫القسم ‪ 2‬التفاعالت الكيميائية‬ ‫ﺍﻟﻔﻜﺮﺓ ﺍﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُتعتبر الذرات أساس الكيمياء الحيوية والعناصر‬ ‫القسم ‪ 3‬الماء والمحاليل‬ ‫األساسية الالزمة لجميع الكائنات الحية‪.‬‬ ‫القسم ‪ 4‬العناصر األساسية الالزمة‬ ‫للحياة‬ ‫الكيمياء في علم األحياء ‪3‬‬ ‫الوحدة ‪ 1‬‬  ‫القسم ‪1‬‬ ‫والمركبات‬ ‫ّ‬ ‫الذرات والعناصر‬ ‫األسئلة الرئيسة‬ ‫ما المقصود بالذرات؟‬ ‫تكون‬ ‫كيف يتم رسم الجسيمات التي ّ‬ ‫سمى الذرات‪.‬‬ ‫الذرات؟‬ ‫تتكون المادة من جسيمات صغيرة ُت ّ‬ ‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬ ‫ّ‬ ‫ما أوجه الشبه بين الروابط التساهمية‬ ‫الربط بالحياة اليومية يعتقد الكثير من العلماء أن الكون بدأ بتمدد سريع ومفاجئ‬ ‫واأليونية؟‬ ‫كون التنوع‬ ‫أن العناصر األساسية الالزمة التي ُت ّ‬ ‫حدث منذ مليارات السنين‪.‬ويعتقدون ّ‬ ‫كيف يتم وصف قوى فاندرفال؟‬ ‫المذهل للحياة الذي نراه اليوم كانت نتيجة هذا التمدد‪.‬ويختص علم الكيمياء بدراسة‬ ‫وحدات البناء هذه‪.‬‬ ‫مفردات للمراجعة‬ ‫المادة ‪  :substance‬أحد أشكال المادة‬ ‫ذات التركيب المنتظم الذي ال يتغير‬ ‫الذرات‬ ‫مفردات جديدة‬ ‫تختص الكيمياء بدراسة المادة وتركيبها وخواصها‪ ،‬والمادة هي شيء له كتلة ويشغل‬ ‫‪atom‬‬ ‫الذرة‬ ‫تتكون جميع الكائنات الحية التي تدرسها في علم‬ ‫ّ‬ ‫إضافة إلى ذلك‪،‬‬ ‫ً‬ ‫حيزا من الفراغ‪.‬‬ ‫ً‬ ‫‪nucleus‬‬ ‫النواة‬ ‫األحياء من مادة‪.‬الذرات هي وحدات بناء المادة‪.‬‬ ‫‪proton‬‬ ‫البروتون‬ ‫‪neutron‬‬ ‫النيوترون‬ ‫ﺑﺎﻟـﺘﺎﺭﻳﺦ في القرن الخامس قبل الميالد‪ ،‬كان الفيلسوفان‬ ‫ﺍﻟـﺮﺑﻂ‬ ‫‪electron‬‬ ‫اإللكترون‬ ‫مكونة من‬ ‫اليونانيان ليوسيبوس وديموقريطوس أول من اقترح فكرة أن المادة‬ ‫‪element‬‬ ‫العنصر‬ ‫ّ‬ ‫جسيمات صغيرة غير قابلة للتجزئة‪.‬واستمر األمر على ذلك حتى القرن السابع‬ ‫‪isotope‬‬ ‫النظير‬ ‫‪compound‬‬ ‫المركب‬ ‫ّ‬ ‫عشر عندما بدأ العلماء بجمع أدلة تجريبية إلثبات وجود الذرات‪.‬ومع تقدم‬ ‫‪covalent bond‬‬ ‫الرابطة التساهمية‬ ‫التكنولوجيا خالل القرنين التاليين‪ ،‬لم يثبت العلماء وجود الذرات فحسب بل أثبتوا‬ ‫‪molecule‬‬ ‫الجزيء‬ ‫تتكون من جسيمات أصغر حجما منها حتى‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫أيضا أنها‬ ‫ً‬ ‫األيون‬ ‫ً‬ ‫‪ion‬‬ ‫‪ionic bond‬‬ ‫الرابطة األيونية‬ ‫تركيب الذرة الذرة متناهية الصغر حتى إنه يمكن دمج مليارات الذرات في رأس‬ ‫قوى فاندرفال ‪van der Waals force‬‬ ‫دبوس‪.‬لكن الذرات تتكون من جسيمات أكثر ِ‬ ‫ص َغرأ تسمى النيوترونات والبروتونات‬ ‫ً‬ ‫ّ‬ ‫مبين في الشكل ‪.1‬تتواجد النيوترونات والبروتونات في‬‫واإللكترونات كما هو ّ‬ ‫المسمى النواة‪ ،‬والبروتونات هي جسيمات موجبة الشحنة (‪ ،)p+‎‬أما‬ ‫ّ‬ ‫مركز الذرة‬ ‫النيوترونات فهي جسيمات غير مشحونة (‪.)n0‬واإللكترونات هي جسيمات‬ ‫سالبة الشحنة (‪ )e–‎‬توجد خارج النواة‪ ،‬تدور باستمرار حول نواة الذرة في مستويات‬ ‫الطاقة‪.‬ينشأ التركيب األساسي للذرة نتيجة الجذب بين البروتونات واإللكترونات‪،‬‬ ‫وتحتوي الذرات على عدد متسا ٍو من البروتونات واإللكترونات‪ ،‬لذا تكون الشحنة‬ ‫اإلجمالية للذرة صفرا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫ﻧﻴﻮﺗﺮﻭﻥ‬ ‫ الشكل ‪ 1‬يحتوي الهيدروجين على بروتون واحد‬ ‫وإلكترون واحد‪ ،‬فيما يحتوي األكسجين على ثمانية‬ ‫بروتونات وثمانية نيوترونات وثمانية إلكترونات‪.‬تدور‬ ‫اإللكترونات حول النواة في مستويين من مستويات‬ ‫كنة)‪.‬‬ ‫الطاقة (تبدو كدوائر مظللة بلون أكثر ُد ً‬ ‫استدل على شحنة الذرة إذا كان عدد‬ ‫ّ‬ ‫اإللكترونات أكبر من البروتونات‪.‬‬ ‫‪ 4‬الوحدة ‪ 1‬الكيمياء في علم األحياء‬  ‫اﳉﺪول اﻟﺪوري ﻟﻠﻌﻨﺎﺻﺮ‬ ‫ﻓﻠﺰ‬ ‫‪1‬‬ ‫ﻏﺎز‬ ‫‪18‬‬ ‫اﻟﻌﻨﺼﺮ‬ ‫‪Hydrogen‬‬ ‫ﺷﺒﻪ ﻓﻠﺰ‬ ‫اﳊﺎﻟﺔ‬ ‫ﺳﺎﺋﻞ‬ ‫اﻟﻌﺪد اﻟﺬري‬ ‫‪1‬‬ ‫ﻻﻓﻠﺰ‬ ‫‪Hydrogen‬‬ ‫‪Helium‬‬ ‫اﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ‬ ‫ﺻﻠﺐ‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫اﻟﺮﻣﺰ‬ ‫‪H‬‬ ‫ﻣﻜﺘﺸﻒ‬ ‫‪13‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪He‬‬ ‫ﻣﺼﻨﻊ‬ ‫ﺣﺪﻳﺜﺎ‬ ‫ﹰ‬ ‫‪1.008‬‬ ‫اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﺬرﻳﺔ‬ ‫‪1.008‬‬ ‫ﹼ‬ ‫‪4.003‬‬ ‫‪Lithium‬‬ ‫‪Beryllium‬‬ ‫‪Boron‬‬ ‫‪Carbon‬‬ ‫‪Nitrogen‬‬ ‫‪Oxygen‬‬ ‫‪Fluorine‬‬ ‫‪Neon‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪Li‬‬ ‫‪Be‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪Ne‬‬ ‫‪6.941‬‬ ‫‪9.012‬‬ ‫‪10.811‬‬ ‫‪12.011‬‬ ‫‪14.007‬‬ ‫‪15.999‬‬ ‫‪18.998‬‬ ‫‪20.180‬‬ ‫‪Sodium‬‬ ‫‪Magnesium‬‬ ‫‪Aluminum‬‬ ‫‪Silicon‬‬ ‫‪Phosphorus‬‬ ‫‪Sulfur‬‬ ‫‪Chlorine‬‬ ‫‪Argon‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪Mg‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪Al‬‬ ‫‪Si‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪S‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫‪Ar‬‬ ‫‪22.990‬‬ ‫‪24.305‬‬ ‫‪26.982‬‬ ‫‪28.086‬‬ ‫‪30.974‬‬ ‫‪32.066‬‬ ‫‪35.453‬‬ ‫‪39.948‬‬ ‫‪Potassium‬‬ ‫‪Calcium‬‬ ‫‪Scandium‬‬ ‫‪Titanium‬‬ ‫‪Vanadium‬‬ ‫‪Chromium‬‬ ‫‪Manganese‬‬ ‫‪Iron‬‬ ‫‪Cobalt‬‬ ‫‪Nickel‬‬ ‫‪Copper‬‬ ‫‪Zinc‬‬ ‫‪Gallium‬‬ ‫‪Germanium‬‬ ‫‪Arsenic‬‬ ‫‪Selenium‬‬ ‫‪Bromine‬‬ ‫‪Krypton‬‬ ‫‪19‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪23‬‬ ‫‪24‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪26‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪28‬‬ ‫‪29‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪31‬‬ ‫‪32‬‬ ‫‪33‬‬ ‫‪34‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪36‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪K‬‬ ‫‪Ca‬‬ ‫‪Sc‬‬ ‫‪Ti‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪Cr‬‬ ‫‪Mn‬‬ ‫‪Fe‬‬ ‫‪Co‬‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪Cu‬‬ ‫‪Zn‬‬ ‫‪Ga‬‬ ‫‪Ge‬‬ ‫‪As‬‬ ‫‪Se‬‬ ‫‪Br‬‬ ‫‪Kr‬‬ ‫‪39.098‬‬ ‫‪40.078‬‬ ‫‪44.956‬‬ ‫‪47.867‬‬ ‫‪50.942‬‬ ‫‪51.996‬‬ ‫‪54.938‬‬ ‫‪55.847‬‬ ‫‪58.933‬‬ ‫‪58.693‬‬ ‫‪63.546‬‬ ‫‪65.39‬‬ ‫‪69.723‬‬ ‫‪72.61‬‬ ‫‪74.922‬‬ ‫‪78.96‬‬ ‫‪79.904‬‬ ‫‪83.80‬‬ ‫‪Rubidium‬‬ ‫‪Strontium‬‬ ‫‪Yttrium‬‬ ‫‪Zirconium‬‬ ‫‪Niobium‬‬ ‫‪Molybdenum Technetium‬‬ ‫‪Ruthenium‬‬ ‫‪Rhodium‬‬ ‫‪Palladium‬‬ ‫‪Silver‬‬ ‫‪Cadmium‬‬ ‫‪Indium‬‬ ‫‪Tin‬‬ ‫‪Antimony‬‬ ‫‪Tellurium‬‬ ‫‪Iodine‬‬ ‫‪Xenon‬‬ ‫‪37‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪39‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪41‬‬ ‫‪42‬‬ ‫‪43‬‬ ‫‪44‬‬ ‫‪45‬‬ ‫‪46‬‬ ‫‪47‬‬ ‫‪48‬‬ ‫‪49‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪51‬‬ ‫‪52‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪54‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪Rb‬‬ ‫‪Sr‬‬ ‫‪Y‬‬ ‫‪Zr‬‬ ‫‪Nb‬‬ ‫‪Mo‬‬ ‫‪Tc‬‬ ‫‪Ru‬‬ ‫‪Rh‬‬ ‫‪Pd‬‬ ‫‪Ag‬‬ ‫‪Cd‬‬ ‫‪In‬‬ ‫‪Sn‬‬ ‫‪Sb‬‬ ‫‪Te‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪Xe‬‬ ‫‪85.468‬‬ ‫‪87.62‬‬ ‫‪88.906‬‬ ‫‪91.224‬‬ ‫‪92.906‬‬ ‫‪95.94‬‬ ‫(‪)98‬‬ ‫‪101.07‬‬ ‫‪102.906‬‬ ‫‪106.42‬‬ ‫‪107.868‬‬ ‫‪112.411‬‬ ‫‪114.82‬‬ ‫‪118.710‬‬ ‫‪121.757‬‬ ‫‪127.60‬‬ ‫‪126.904‬‬ ‫‪131.290‬‬ ‫‪Cesium‬‬ ‫‪Barium‬‬ ‫‪Lanthanum‬‬ ‫‪Hafnium‬‬ ‫‪Tantalum‬‬ ‫‪Tungsten‬‬ ‫‪Rhenium‬‬ ‫‪Osmium‬‬ ‫‪Iridium‬‬ ‫‪Platinum‬‬ ‫‪Gold‬‬ ‫‪Mercury‬‬ ‫‪Thallium‬‬ ‫‪Lead‬‬ ‫‪Bismuth‬‬ ‫‪Polonium‬‬ ‫‪Astatine‬‬ ‫‪Radon‬‬ ‫‪55‬‬ ‫‪56‬‬ ‫‪57‬‬ ‫‪72‬‬ ‫‪73‬‬ ‫‪74‬‬ ‫‪75‬‬ ‫‪76‬‬ ‫‪77‬‬ ‫‪78‬‬ ‫‪79‬‬ ‫‪80‬‬ ‫‪81‬‬ ‫‪82‬‬ ‫‪83‬‬ ‫‪84‬‬ ‫‪85‬‬ ‫‪86‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪Cs‬‬ ‫‪Ba‬‬ ‫‪La‬‬ ‫‪Hf‬‬ ‫‪Ta‬‬ ‫‪W‬‬ ‫‪Re‬‬ ‫‪Os‬‬ ‫‪Ir‬‬ ‫‪Pt‬‬ ‫‪Au‬‬ ‫‪Hg‬‬ ‫‪Tl‬‬ ‫‪Pb‬‬ ‫‪Bi‬‬ ‫‪Po‬‬ ‫‪At‬‬ ‫‪Rn‬‬ ‫‪132.905‬‬ ‫‪137.327‬‬ ‫‪138.905‬‬ ‫‪178.49‬‬ ‫‪180.948‬‬ ‫‪183.84‬‬ ‫‪186.207‬‬ ‫‪190.23‬‬ ‫‪192.217‬‬ ‫‪195.08‬‬ ‫‪196.967‬‬ ‫‪200.59‬‬ ‫‪204.383‬‬ ‫‪207.2‬‬ ‫‪208.980‬‬ ‫‪208.982‬‬ ‫‪209.987‬‬ ‫‪222.018‬‬ ‫‪Francium‬‬ ‫‪Radium‬‬ ‫‪Actinium‬‬ ‫‪Rutherfordium‬‬ ‫‪Dubnium‬‬ ‫‪Seaborgium‬‬ ‫‪Bohrium‬‬ ‫‪Hassium‬‬ ‫‪Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium‬‬ ‫‪Ununtrium‬‬ ‫‪Flerovium‬‬ ‫‪Ununpentium Livermorium Ununseptium‬‬ ‫‪Ununoctium‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪87‬‬ ‫‪Fr‬‬ ‫‪88‬‬ ‫‪Ra‬‬ ‫‪89‬‬ ‫‪Ac‬‬ ‫‪104‬‬ ‫‪Rf‬‬ ‫‪105‬‬ ‫‪Db‬‬ ‫‪106‬‬ ‫‪Sg‬‬ ‫‪107‬‬ ‫‪Bh‬‬ ‫‪108‬‬ ‫‪Hs‬‬ ‫‪109‬‬ ‫‪Mt‬‬ ‫‪110‬‬ ‫‪Ds‬‬ ‫‪111‬‬ ‫‪Rg‬‬ ‫‪112‬‬ ‫‪Cn‬‬ ‫‪* Uut‬‬ ‫‪113‬‬ ‫‪114‬‬ ‫‪Fl‬‬ ‫‪* Uup‬‬ ‫‪115‬‬ ‫‪116‬‬ ‫‪Lv‬‬ ‫‪117‬‬ ‫‪* Uus‬‬ ‫‪* Uuo‬‬ ‫‪118‬‬ ‫(‪)281‬‬ ‫(‪)272‬‬ ‫(‪)285‬‬ ‫(‪)284‬‬ ‫(‪)289‬‬ ‫(‪)288‬‬ ‫(‪)293‬‬ ‫)‪(294‬‬ ‫(‪)294‬‬ ‫(‪)223‬‬ ‫(‪)226‬‬ ‫(‪)227‬‬ ‫(‪)261‬‬ ‫(‪)262‬‬ ‫(‪)266‬‬ ‫(‪)264‬‬ ‫(‪)277‬‬ ‫(‪)268‬‬ ‫اﻟﺮﻗﻢ اﶈﺎط ﺑﻘﻮﺳﲔ ﻫﻮ اﻟﻌﺪد اﻟﻜﺘﻠﻲ ﻟﻠﻨﻈﲑ اﻷﻃﻮل ﻋﻤﺮا ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ‪.‬‬ ‫ﹰ‬ ‫إن أﺳﻤﺎء ورﻣﻮز اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ ‪ 113‬و‪ 115‬و‪ 117‬و‪ 118‬ﻣﺆﻗﺘﺔ‪،‬‬ ‫ﹼ‬ ‫وﺳﻴﺘﻢ اﺧﺘﻴﺎر أﺳﻤﺎﺋﻬﺎ اﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ اﻛﺘﺸﺎﻓﻬﺎ‪.‬‬ ‫*‬ ‫‪Cerium‬‬ ‫‪Praseodymium Neodymium‬‬ ‫‪Promethium‬‬ ‫‪Samarium‬‬ ‫‪Europium‬‬ ‫‪Gadolinium‬‬ ‫‪Terbium‬‬ ‫‪Dysprosium‬‬ ‫‪Holmium‬‬ ‫‪Erbium‬‬ ‫‪Thulium‬‬ ‫‪Ytterbium‬‬ ‫‪Lutetium‬‬ ‫‪58‬‬ ‫‪59‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪61‬‬ ‫‪62‬‬ ‫‪63‬‬ ‫ﺳﻠﺴﻠﺔ اﻟﻼﻧﺜﻨﻴﺪات‬ ‫‪64‬‬ ‫‪65‬‬ ‫‪66‬‬ ‫‪67‬‬ ‫‪68‬‬ ‫‪69‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪71‬‬ ‫‪Ce‬‬ ‫‪Pr‬‬ ‫‪Nd‬‬ ‫‪Pm‬‬ ‫‪Sm‬‬ ‫‪Eu‬‬ ‫‪Gd‬‬ ‫‪Tb‬‬ ‫‪Dy‬‬ ‫‪Ho‬‬ ‫‪Er‬‬ ‫‪Tm‬‬ ‫‪Yb‬‬ ‫‪Lu‬‬ ‫‪140.115‬‬ ‫‪140.908‬‬ ‫‪144.242‬‬ ‫(‪)145‬‬ ‫‪150.36‬‬ ‫‪151.965‬‬ ‫‪157.25‬‬ ‫‪158.925‬‬ ‫‪162.50‬‬ ‫‪164.930‬‬ ‫‪167.259‬‬ ‫‪168.934‬‬ ‫‪173.04‬‬ ‫‪174.967‬‬ ‫‪Thorium‬‬ ‫‪Protactinium‬‬ ‫‪Uranium‬‬ ‫‪Neptunium‬‬ ‫‪Plutonium‬‬ ‫‪Americium‬‬ ‫‪Curium‬‬ ‫‪Berkelium‬‬ ‫‪Californium‬‬ ‫‪Einsteinium‬‬ ‫‪Fermium‬‬ ‫‪Mendelevium‬‬ ‫‪Nobelium‬‬ ‫‪Lawrencium‬‬ ‫ﺳﻠﺴﻠﺔ اﻷﻛﺘﻨﻴﺪات‬ ‫‪90‬‬ ‫‪91‬‬ ‫‪92‬‬ ‫‪93‬‬ ‫‪94‬‬ ‫‪95‬‬ ‫‪96‬‬ ‫‪97‬‬ ‫‪98‬‬ ‫‪99‬‬ ‫‪100‬‬ ‫‪101‬‬ ‫‪102‬‬ ‫‪103‬‬ ‫‪Th‬‬ ‫‪Pa‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫‪Pu‬‬ ‫‪Am‬‬ ‫‪Cm‬‬ ‫‪Bk‬‬ ‫‪Cf‬‬ ‫‪Es‬‬ ‫‪Fm‬‬ ‫‪Md‬‬ ‫‪No‬‬ ‫‪Lr‬‬ ‫‪232.038‬‬ ‫‪231.036‬‬ ‫‪238.029‬‬ ‫(‪)237‬‬ ‫(‪)244‬‬ ‫(‪)243‬‬ ‫(‪)247‬‬ ‫(‪)247‬‬ ‫(‪)251‬‬ ‫(‪)252‬‬ ‫(‪)257‬‬ ‫(‪)258‬‬ ‫(‪)259‬‬ ‫(‪)262‬‬ ‫ الشكل ‪ 2‬ينظم الجدول الدوري للعناصر جميع العناصر المعروفة‪.‬‬ ‫راجع دليل الجدول الدوري لعلماء األحياء في الغالف الخلفي لهذا الكتاب‬ ‫‪C06-04C-828378-08-A‬‬ ‫صفحة ‪‭.RH-8‬‬ ‫العناصر‬ ‫العنصر مادة نقية ال يمكن تقسيمها إلى مواد أخرى بالوسائل الكيميائية‬ ‫أو الفيزيائية‪.‬تتكون العناصر من نوع واحد فقط من الذرات‪ ،‬ويوجد‬ ‫موجودا بشكل طبيعي‪.‬‬ ‫ً‬ ‫أكثر من ‪ 100‬عنصر معروف منها ‪ 92‬عنصرا‬ ‫ الشكل ‪ 3‬تختلف عناصر القشرة األرضية والكائنات الحية من حيث‬ ‫ً‬ ‫لقد جمع العلماء معلومات كثيرة عن العناصر مثل عدد البروتونات‬ ‫وفرتها‪.‬إذ تتكون الكائنات الحية بشكل أساسي من ثالثة عناصر هي‪:‬‬ ‫الكربون والهيدروجين واألكسجين‪.‬‬ ‫واإللكترونات التي ينطوي عليها كل من العناصر والكتلة الذرية‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫فسرأي من عناصر الكائنات الحية هو األكثر وفرة‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫وتم جمع كل هذه‬ ‫ورمزا فريدين‪ّ.‬‬ ‫ً‬ ‫إن لكل عنصر اسما‬‫لكل منها‪.‬كما ّ‬ ‫ً‬ ‫سمى الجدول الدوري للعناصر‪.‬‬ ‫البيانات وغيرها في جدول منظم ُي ّ‬ ‫اﻟﺘﻜﻮﻳﻦ اﻟﻨﺴﱯ‬ ‫ﻟﻠﻤﺎدة اﳊﻴﺔ وﻏﲑ اﳊﻴﺔ‬ ‫‪50‬‬ ‫فإن الجدول‬ ‫الجدول الدوري للعناصر كما يظهر في الشكل ‪ّ ،2‬‬ ‫سمى دورات‪ ،‬ومن أعمدة رأسية‬ ‫منظم في صفوف أفقية ُت ّ‬ ‫ّ‬ ‫الدوري‬ ‫اﻟﻜﺎﺋﻨﺎت اﳊﻴﺔ‬ ‫‪40‬‬ ‫سمى‬‫ُ ّ‬‫وي‬ ‫ا‪.‬‬‫عنصر‬ ‫الشبكة‬ ‫في‬ ‫فردية‬ ‫وحدة‬ ‫كل‬ ‫ل‬‫تمث‬ ‫ّ‬ ‫مجموعات‪.‬‬ ‫سمى‬ ‫ُت ّ‬ ‫ً‬ ‫ﻟﻠﺘﻮﻓﺮ اﻟﻨﺴﱯ‬ ‫اﻟﻨﺴﺒﺔ اﳌﺌﻮﻳﺔ‬ ‫اﻟﻘﺸﺮة اﻷرﺿﻴﺔ‬ ‫‪30‬‬ ‫كل العناصر الموجودة في المجموعة نفسها لها‬ ‫ألن ّ‬ ‫بالجدول الدوري ّ‬ ‫خواص كيميائية وفيزيائية متشابهة‪.‬كما يسمح هذا التنظيم للعلماء‬ ‫‪20‬‬ ‫مبين في‬‫بتوقع العناصر التي لم ُتكتشف أو لم يتم عزلها بعد‪.‬وكما هو ّ‬ ‫‪10‬‬ ‫الشكل ‪ ،3‬تتواجد عناصر الكائنات الحية ً‬ ‫أيضا في القشرة األرضية‪.‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪Ca‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪P‬‬ ‫أﺧﺮى ‪Si‬‬ ‫و‬ ‫و‬ ‫‪Mg‬‬ ‫‪K‬‬ ‫والمركبات ‪5‬‬ ‫ّ‬ ‫القسم ‪ 1‬الذرات والعناصر‬  ‫‪6‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪6 p‬‬ ‫‪6 p‬‬ ‫ الشكل ‪ 4‬يتواجد كربون ‪ 12‬وكربون ‪ 13‬بشكل‬ ‫‪8‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪7 n‬‬ ‫‪6 n‬‬ ‫طبيعي في الكائنات الحية والغير حية‪.‬وتحتوي‬ ‫‪pn‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫جميع الكائنات الحية على كمية صغيرة من كربون‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫أيضا‪.‬‬ ‫‪ً 14‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪pn‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫قارن بين أوجه الشبه وأوجه االختالف بين‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫النظائر‪.‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪nn‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪n‬‬ ‫‪p‬‬ ‫ﻧﻮاة‬ ‫ﻧﻮاة‬ ‫ﻧﻮاة‬ ‫اﻟﻜﺮﺑﻮن ‪14‬‬ ‫اﻟﻜﺮﺑﻮن ‪13‬‬ ‫اﻟﻜﺮﺑﻮن ‪12‬‬ ‫النظائر على الرغم من أن ذرات العنصر نفسه تحتوي على العدد نفسه من‬ ‫البروتونات واإللكترونات إال أن عدد النيوترونات مختلف في ما بينها‪ ،‬كما هو‬ ‫مبين في الشكل ‪.4‬إن ذرات عنصر ما التي تختلف من حيث عدد النيوترونات‬ ‫ّ‬ ‫يتم تحديد نظائر العنصر عن طريق جمع عدد البروتونات‬ ‫تسمى النظائر‪ّ.‬‬‫ّ‬ ‫فيها‬ ‫والنيوترونات في النواة‪.‬على سبيل المثال‪ ،‬يحتوي شكل الكربون األكثر وفرة‪،‬‬ ‫الكربون‪ ،12-‬على ستة بروتونات وستة نيوترونات في النواة‪.‬أحد نظائر الكربون وهو‬ ‫الكربون‪ 14-‬يحتوي على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات‪.‬يكون لنظائر العناصر‬ ‫الخصائص الكيميائية نفسها‪.‬‬ ‫النظائر المشعة ال يؤدي تغير عدد النيوترونات في الذرة إلى تغير إجمالي شحنة‬ ‫لكن تغير عدد النيوترونات يمكن أن يؤثر في استقرار النواة‪ ،‬ففي بعض‬ ‫ّ‬ ‫الذرة‪.‬‬ ‫إشعاعا يمكن‬ ‫ً‬ ‫الحاالت يؤدي إلى تحلل النواة أو انقسامها‪.‬وعند انقسام النواة‪ُ ،‬تطلق‬ ‫إشعاعا نظائر مشعة‪.‬‬ ‫ً‬ ‫سمى النظائر التي تطلق‬ ‫وت ّ‬ ‫اكتشافه‪ُ.‬‬ ‫مشعا يوجد في جميع الكائنات الحية‪.‬ويحدد العلماء عمر‬ ‫ً‬ ‫عد الكربون ‪ 14‬نظيرا‬ ‫ُي ّ‬ ‫ً‬ ‫يتكسر نصف الكربون ‪ ،14‬ومن َثم يمكنهم حساب‬ ‫ّ‬ ‫حتى‬ ‫ستغرق‬ ‫الم‬ ‫الوقت‬ ‫أو‬ ‫النصف‬ ‫ُ‬ ‫عمر جسم ما عن طريق معرفة مقدار الكربون ‪ 14‬المتبقي في العينة‪.‬وتوجد نظائر‬ ‫مبين في الشكل ‪.5‬‬ ‫مشعة أخرى لها استخدامات طبية كما هو ّ‬ ‫التأكد من فهم النص اذكرالفرق بين النظير والنظير المشع‪.‬‬ ‫ الشكل ‪ُ 5‬تستخدم النظائر المشعة لمساعدة‬ ‫األطباء في تشخيص المرض وتحديد مواقع بعض‬ ‫أنواع السرطان وعالجها‪.‬‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫‪ 6‬الوحدة ‪ 1‬الكيمياء في علم األحياء‬  ‫المركب كلوريد صوديوم ‪.NaCl‬‬ ‫ّ‬ ‫ملح الطعام هو‬ ‫تعتمد عروض األلعاب النارية المبهرة على‬ ‫مركبات مثل فلز السترونسيوم‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫المكونة‬ ‫ّ‬ ‫األراضي الرطبة هي مصدر الكائنات الحية‬ ‫ومركب الميثان البسيط (‪.)CH4‬‬ ‫ّ‬ ‫مركبات معقدة‬ ‫من ّ‬ ‫ الشكل ‪ 6‬أنت والعا َلم من حولك‬ ‫المركبات‬ ‫مكونان من‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫مركبات‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫تتكون‬ ‫ّ‬ ‫والمركب هو مادة نقية‬ ‫ّ‬ ‫تعقيدا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫يمكن أن تتحد العناصر لتكوين مواد أكثر‬ ‫المركبات المعروفة ويتم‬ ‫ّ‬ ‫عندما يتحد عنصران مختلفان أو أكثر‪.‬ثمة ماليين من‬ ‫مركب صيغة كيميائية‬ ‫بعضا منها‪.‬لكل ّ‬ ‫ً‬ ‫ويبين الشكل ‪6‬‬ ‫ّ‬ ‫سنويا‪،‬‬ ‫ً‬ ‫اكتشاف اآلالف‬ ‫المركب‬ ‫ّ‬ ‫تتكون من الرموز الكيميائية من الجدول الدوري‪.‬ربما تعرف أن الماء هو‬ ‫ّ‬ ‫المركب الشائعة تسميته ملح الطعام‪ ،‬وأن‬ ‫ّ‬ ‫‪ ،H2O‬وأن كلوريد الصوديوم (‪ )NaCl‬هو‬ ‫مركبات الهيدروكربون‪.‬‬ ‫ستخدم في السيارات عبارة عن خليط من ّ‬ ‫َ‬ ‫الوقود الذي ُي‬ ‫أن الهيدروكربونات تحتوي على ذرات هيدروجين وكربون فقط‪ ،‬كما‬ ‫ّ‬ ‫بالذكر‬ ‫الجدير‬ ‫معينة‬ ‫ّ‬ ‫أن الميثان (‪ )CH4‬هو أبسط هيدروكربون‪.‬أما البكتريا الموجودة في مناطق‬ ‫َّ‬ ‫المبينة في الشكل ‪ ،6‬فهي ُتطلق ‪ 76%‬من االنتاج العالمي‬ ‫مثل األراضي الرطبة‬ ‫ الشكل ‪ّ 7‬‬ ‫تؤدي عملية التحليل الكهربائي‬ ‫ّ‬ ‫للماء إلى إنتاج غاز الهيدروجين الذي يمكن‬ ‫للميثان من المصادر الطبيعية عن طريق تحلل النباتات والكائنات الحية األخرى‪،‬‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫استخدامه في خاليا وقود الهيدروجين‪.‬‬ ‫مركبات‪.‬‬ ‫أيضا من ّ‬ ‫تتكون ً‬ ‫ّ‬ ‫وهي‬ ‫تتكون دائما من مجموعة‬ ‫ّ‬ ‫أول‪ ،‬هي‬ ‫للمركبات العديد من الخصائص الفريدة‪ً.‬‬ ‫ّ‬ ‫ً‬ ‫يتكون الماء دائما بنسبة ذرتي هيدروجين إلى‬ ‫ّ‬ ‫فمثل‬ ‫ً‬ ‫ثابتة‪.‬‬ ‫بنسب‬ ‫العناصر‬ ‫من‬ ‫معينة‬ ‫ً‬ ‫المركبات كيميائيا‬ ‫ّ‬ ‫ذرة أكسجين واحدة‪ ،‬ولكل جزيء ماء التركيب نفسه‪.‬ثانيا‪ ،‬تختلف‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫المكونة لها‪.‬فعلى سبيل المثال‪ ،‬تختلف خصائص الماء عن‬ ‫ّ‬ ‫وفيزيائيا عن العناصر‬ ‫ً‬ ‫خصائص كل من الهيدروجين واألكسجين‪.‬‬ ‫مركبات أو عناصر‬ ‫للمركبات عدم إمكانية تكسيرها إلى ّ‬ ‫ّ‬ ‫من الخصائص األخرى‬ ‫أكثر بساطة بالطرق الفيزيائية مثل التفكيك والسحق‪.‬لكن يمكن تكسيرها بالطرق‬ ‫فكر في مثال الماء مرة‬ ‫مركبات أبسط أو إلى عناصرها األصلية‪ّ.‬‬ ‫الكيميائية إلى ّ‬ ‫أخرى‪.‬ال يمكنك تمرير الماء عبر مرشح وفصل الهيدروجين عن األكسجين‪ ،‬لكن‬ ‫المبينة في الشكل ‪ ،7‬تكسير الماء إلى غاز‬ ‫ّ‬ ‫سمى التحليل الكهربائي‪،‬‬ ‫يمكن لعملية ُت ّ‬ ‫الهيدروجين وغاز األكسجين‪.‬‬ ‫والمركبات ‪7‬‬ ‫ّ‬ ‫القسم ‪ 1‬الذرات والعناصر‬  ‫الروابط الكيميائية‬ ‫سمى‬‫وت ّ‬ ‫المركبات مثل الماء والملح والميثان عند اتحاد مادتين أو أكثر‪ُ.‬‬ ‫ّ‬ ‫تتكون‬ ‫ّ‬ ‫فكر مرة أخرى في البروتونات‬ ‫ّ‬ ‫كيميائية‪.‬‬ ‫رابطة‬ ‫ببعضها‬ ‫المواد‬ ‫تربط‬ ‫التي‬ ‫القوة‬ ‫تحدد النواة الهوية الكيميائية للذرة‪،‬‬ ‫ّ‬ ‫تكون الذرة‪.‬‬ ‫والنيوترونات واإللكترونات التي ّ‬ ‫عامل أساسيا في تكوين الروابط الكيميائية‪.‬تدور اإللكترونات‬ ‫ً‬ ‫عت َبر اإللكترونات‬‫فيما ُت َ‬ ‫ً‬ ‫مبين في الشكل ‪.8‬إن‬ ‫سمى مستويات الطاقة‪ ،‬كما هو ّ‬ ‫حول نواة الذرة في مناطق ُت ّ‬ ‫لكل مستوى من مستويات الطاقة قدرة على استيعاب عدد محدد من اإللكترونات‬ ‫قربا إلى النواة‪،‬‬ ‫في وقت محدد‪.‬فبإمكان مستوى الطاقة األول‪ ،‬وهو المستوى األكثر ً‬ ‫استيعاب إلكترونين‪ ،‬في حين بإمكان المستوى الثاني استيعاب ثمانية إلكترونات‪.‬‬ ‫اﻟﻨﻮاة‬ ‫ال يكون لمستوى الطاقة الممتلىء درجة االستقرار نفسها التي لمستوى الطاقة‬ ‫استقرارا عند فقدان إلكترونات أو جذب‬ ‫ً‬ ‫الفارغ أو المملوء ك ّليا‪.‬تصبح الذرات أكثر‬ ‫ً‬ ‫تكون روابط كيميائية بين الذرات‪،‬‬ ‫إلكترونات من ذرات أخرى‪.‬بالتالي‪ ،‬يؤدي هذا إلى ّ‬ ‫ﻣﺴﺘﻮﻳﺎت ﻃﺎﻗﺔ اﻹﻟﻜﱰوﻧﺎت‬ ‫تكون هذه الروابط إلى تخزين الطاقة‪ ،‬فيما يؤدي تكسيرها إلى توفير الطاقة‬ ‫ويؤدي ّ‬ ‫الالزمة لعمليات النمو والتطور والتكيف والتكاثر في الكائنات الحية‪.‬تجدر اإلشارة‬ ‫ الشكل ‪ 8‬تتحرك اإللكترونات بانتظام داخل‬ ‫إلى وجود نوعين أساسيين من الروابط الكيميائية وهما الروابط التساهمية والروابط‬ ‫مستويات الطاقة المحيطة بالنواة‪.‬‬ ‫األيونية‪.‬‬ ‫كنت صغيرا‪.‬‬‫َ‬ ‫تعلمت المشاركة حين‬ ‫َ‬ ‫الروابط التساهمية إنك على األرجح قد‬ ‫ً‬ ‫معا‪.‬‬ ‫أيضا‪ ،‬فستستمتعان بقصته ً‬ ‫كتابا يريد صديقك قراءته ً‬ ‫ً‬ ‫بمعنى أنه إذا كنت تملك‬ ‫يتكون أحد أنواع الروابط‬‫ّ‬ ‫وبالمثل‪،‬‬ ‫الكتاب‪.‬‬ ‫من‬ ‫كالكما‬ ‫تستفيدان‬ ‫بهذه الطريقة‪،‬‬ ‫الكيميائية عندما تتشارك الذرات في اإللكترونات الموجودة في مستويات الطاقة‬ ‫الخارجية‪.‬‬ ‫تتكون عند مشاركة اإللكترونات بالرابطة‬ ‫ّ‬ ‫سمى الرابطة الكيميائية التي‬ ‫ُت ّ‬ ‫ويبين الشكل ‪ 9‬الروابط التساهمية بين األكسجين والهيدروجين التي‬ ‫ّ‬ ‫التساهمية‪.‬‬ ‫تكون الماء‪.‬فتحتوي كل ذرة هيدروجين (‪ )H‬على إلكترون واحد في مستوى الطاقة‬ ‫ّ‬ ‫أن مستوى‬ ‫ونظرا إلى ّ‬ ‫الخارجي ويحتوي األكسجين (‪ )O‬على ست الكترونات‪.‬‬ ‫ً‬ ‫الطاقة الخارجي لألكسجين هو المستوى الثاني الذي يمكنه استيعاب ما ال يزيد عن‬ ‫ثمانية إلكترونات‪ ،‬يميل األكسجين بقوة إلى ملء مستوى الطاقة من خالل مشاركة‬ ‫إلكترونات من ذرتي الهيدروجين المجاورتين‪.‬وال يتنازل الهيدروجين عن اإللكترونات‬ ‫تماما لكن يميل بقوة إلى مشاركة اإللكترونات مع األكسجين لملء مستوى الطاقة‬ ‫ً‬ ‫تكون الماء‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫إلى‬ ‫تؤديان‬ ‫تساهميتان‬ ‫رابطتان‬ ‫ل‬ ‫فتتشك‬ ‫ّ‬ ‫الخارجي‪.‬‬ ‫مركبات الكائنات الحية روابط تساهمية تربط في ما بينها‪.‬إن الماء‬ ‫لمعظم ّ‬ ‫مركب ترتبط‬ ‫سمى جزيئات‪.‬والجزيء هو ّ‬ ‫والمواد األخرى التي لها روابط تساهمية ُت ّ‬ ‫فيه الذرات بعضها ببعض بروابط تساهمية‪.‬قد تكون الروابط التساهمية أحادية أو‬ ‫مبين في الشكل ‪.10‬‬ ‫المتشاركة‪ ،‬كما هو ّ‬ ‫تبعا لعدد أزواج اإللكترونات‬ ‫ثنائية أو ثالثية ً‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫َ‬ ‫‪8 p+‬‬ ‫‪8 n0‬‬ ‫‪p+‬‬ ‫‪p+‬‬ ‫ الشكل ‪ 9‬في الماء (‪ ،)H2O‬تتشارك كل ذرة‬ ‫من ذرتي الهيدروجين بإلكترون واحد مع ذرة‬ ‫أن ذرة األكسجين تحتاج‬ ‫ونظرا إلى ّ‬ ‫األكسجين‪.‬‬ ‫راﺑﻄﺔ‬ ‫ً‬ ‫ﺟﺰيء‬ ‫إلى إلكترونين لملء مستوى الطاقة الخارجي‪،‬‬ ‫ﺗﺴﺎﻫﻤﻴﺔ‬ ‫تكون رابطتين تساهميتين‪ ،‬رابطة مع كل ذرة‬ ‫اﳌﺎء‬ ‫فإنها ّ‬ ‫هيدروجين‪.‬‬ ‫‪ 8‬الوحدة ‪ 1‬الكيمياء في علم األحياء‬  ‫اﻟﺮاﺑﻄﺔ اﻟﺜﻼﺛﻴﺔ‬ ‫اﻟﺮاﺑﻄﺔ اﻟﺜﻨﺎﺋﻴﺔ‬ ‫اﻟﺮاﺑﻄﺔ اﻷﺣﺎدﻳﺔ‬ ‫‪N2‬‬ ‫‪O2‬‬ ‫‪H2‬‬ ‫ الشكل ‪ 10‬تتم في الرابطة األحادية مشاركة‬ ‫أيضا‬ ‫تذكر ً‬ ‫كهربائيا‪ّ.‬‬ ‫‪C06-13A-869510‬‬ ‫تذكر أن الذرات متعادلة وغير مشحونة‬ ‫ّ‬ ‫الروابط األيونية‬ ‫زوج واحد من اإللكترونات وتتم في الرابطة‬ ‫‪ً an‬‬ ‫الثنائية مشاركة زوجين وتتم في الرابطة الثالثية‬ ‫أنه لكي تصل الذرة إلى أقصى درجات االستقرار‪ ،‬يجب أن يكون مستوى الطاقة‬ ‫مشاركة ثالثة أزواج‪.‬‬ ‫فقد (منح) اإللكترونات أو‬‫كليا‪.‬وتميل بعض الذرات إلى ْ‬ ‫ممتلئا‬ ‫ً‬ ‫فارغا أو‬ ‫ً‬ ‫الخارجي إما‬ ‫ً‬ ‫اكتسابها إلفراغ مستوى الطاقة الخارجي أو ملئه لكي تصبح مستقرة‪.‬وتتحول الذرة‬ ‫واحدا أو أكثر أو اكتسبته إلى أيون وتصبح مشحونة كهربائيا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫إلكترونا‬ ‫ً‬ ‫التي فقدت‬ ‫ً‬ ‫فعلى سبيل المثال‪ ،‬لذرة الصوديوم إلكترون واحد في مستوى الطاقة الخارجي‪.‬‬ ‫استقرارا في حال فقدت هذا اإللكترون فيصبح بالتالي مستوى‬ ‫ً‬ ‫ويمكن أن تصبح أكثر‬ ‫فارغا‪.‬وعند فقد هذه الشحنة السالبة‪ ،‬تتحول ذرة الصوديوم‬ ‫ً‬ ‫الطاقة الخارجي‬ ‫المتعادلة إلى أيون صوديوم موجب الشحنة (‪.)Na+‎‬وبالمثل‪ ،‬تحتوي ذرة الكلور على‬ ‫سبعة إلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي وهي تحتاج إلى إلكترون واحد فقط‬ ‫إلكترونا من ذرة مانحة مثل الصوديوم‪ ،‬يتحول الكلور إلى‬ ‫ً‬ ‫لملئه‪.‬عندما يقبل الكلور‬ ‫أيون سالب الشحنة (‪.)Cl–‎‬‬ ‫الرابطة األيونية هي تجاذب كهربائي بين ذرتين أو مجموعتي ذرات مختلفة‬ ‫تكون الرابطة األيونية نتيجة التجاذب‬ ‫ويبين الشكل ‪ 11‬كيفية ّ‬ ‫ّ‬ ‫سمى أيونات‪.‬‬ ‫الشحنة ُت ّ‬ ‫ويطلق على المواد‬ ‫ُ‬ ‫الصوديوم)‪.‬‬ ‫(كلوريد‬ ‫‪NaCl‬‬ ‫لتكوين‬ ‫‪Cl‬‬ ‫الكهربائي بين ‪ Na+‎‬و‪–‎‬‬ ‫مركبات أيونية‪.‬‬ ‫تتكون بسبب الروابط األيونية اسم ّ‬ ‫ّ‬ ‫التي‬ ‫من األيونات الموجودة في الكائنات الحية نذكر الصوديوم والبوتاسيوم‬ ‫والكالسيوم والكلوريد والكربونات‪ ،‬وهي تساعد في الحفاظ على االتزان الداخلي‬ ‫ الشكل ‪ 11‬لتكوين األيونات‪ ،‬يمنح الصوديوم‬ ‫عند انتقالها إلى داخل الخلية وخارجها‪.‬باإلضافة إلى ذلك‪ ،‬تساعد األيونات في نقل‬ ‫وتتكون رابطة‬ ‫ّ‬ ‫إلكترونا‪.‬‬ ‫ً‬ ‫إلكترونا ويكتسب الكلور‬ ‫ً‬ ‫اإلشارات بين الخاليا مما يتيح لك الرؤية والتذوق والسمع واإلحساس والشم‪.‬‬ ‫أيونية عندما يتقارب ايونان مختلفا الشحنة‪.‬‬ ‫حقوق الطبع والتأليف © حمفوظة لصاحل مؤسسة ‪McGraw-Hill Education‬‬ ‫راﺑﻄﺔ أﻳﻮﻧﻴﺔ‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫ذرة ‪11 p + :Na‬‬ ‫ذرة ‪17 p + :Cl‬‬ ‫أﻳﻮن ‪11 p + :Na+‬‬ ‫أﻳﻮن ‪17 p + :Cl-‬‬ ‫‪11 e -‬‬ ‫‪17 e -‬‬ ‫‪10 e -‬‬ ‫‪18 e -‬‬ ‫ذرة ﺻﻮدﻳﻮم‬ ‫‪+‬‬ ‫ذرة ﻛﻠﻮر‬ ‫أﻳﻮن ﺻﻮدﻳﻮم‬ ‫‪+‬‬ ‫أﻳﻮن ﻛﻠﻮرﻳﺪ‬ ‫‪Na‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Cl‬‬ ‫‪NaCl‬‬ ‫والمركبات ‪9‬‬ ‫ّ‬ ‫القسم ‪ 1‬الذرات والعناصر‬  ‫تميل بعض الذرات إلى منح إلكترونات أو اكتسابها بسهولة أكبر من غيرها‪.‬راجع‬ ‫الجدول الدوري للعناصر في الجزء الداخلي للغالف الخلفي لهذا الكتاب‪.‬تميل‬ ‫العناصر المحددة على أنها فلزات إلى منح اإللكترونات‪ ،‬في حين تميل العناصر‬ ‫للمركبات األيونية الناتجة‬ ‫ّ‬ ‫المحددة على أنها الفلزات إلى قبول اإللكترونات‪.‬ويكون‬ ‫المفردات‬ ‫المركبات‬ ‫ّ‬ ‫تذوب‬ ‫عندما‬ ‫الماء‪.‬‬ ‫خصائص فريدة‪.‬فعلى سبيل المثال يذوب معظمها في‬ ‫أصل الكلمة‬ ‫تيارا كهربائيا‪.‬‬ ‫الذرة ‪atom‬‬ ‫ً‬ ‫تتكسر إلى أيونات ويمكن أن تنقل هذه األيونات ً‬ ‫ّ‬ ‫األيونية في محلول‬ ‫المركبات األيونية‪ ،‬مثل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) بلورية الشكل‬ ‫ّ‬ ‫وتكون معظم‬ ‫مشتقة من الكلمة اليونانية ‪،atomos‬‬ ‫المركبات األيونية بشكل عام أعلى‬ ‫في درجة حرارة الغرفة‪.‬وتكون درجات انصهار‬ ‫يتجزأ‬ ‫ّ‬ ‫وتعني ال‬ ‫ّ‬ ‫المتكونة عن طريق الروابط التساهمية‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫المركبات الجزيئية‬ ‫ّ‬ ‫من درجات انصهار‬ ‫المركبات األيونية‬ ‫ّ‬ ‫على الرغم من أن معظم‬ ‫ﺑﻌﻠﻮﻡ ﺍﻷﺭﺽ‬ ‫ﺍﻟﺮﺑﻂ‬ ‫‬ ‫المركبات األيونية األخرى سائلة عند‬ ‫ّ‬ ‫تكون صلبة عند درجة حرارة الغرفة‪ ،‬تكون‬ ‫وتتكون السوائل األيونية‪ ،‬مثل نظيراتها الصلبة‪ ،‬من أيونات‬ ‫ّ‬ ‫درجة حرارة الغرفة‪.‬‬ ‫تتمتع السوائل األيونية بفوائد‬ ‫ّ‬ ‫فضل عن ذلك‪،‬‬ ‫ً‬ ‫موجبة الشحنة وأخرى سالبة الشحنة‪.‬‬ ‫مهمة في تطبيقات الحياة اليومية ألنها تعتبر مذيبات آمنة وصديقة للبيئة يمكن‬ ‫أن تحل محل المذيبات الضارة األخرى‪.‬والخاصية األساسية في المذيبات السائلة‬ ‫إن معظم‬ ‫األيونية هي أنها ال تتبخر والتطلق المواد الكيميائية في الغالف الجوي‪ّ.‬‬ ‫السوائل األيونية آمنة في التعامل والتخزين ويمكن إعادة تدويرها بعد االستخدام‪.‬‬ ‫لهذه األسباب‪ ،‬تكون السوائل األيونية جذابة للصناعات المراعية للبيئة‪.‬‬ ‫التأكد من فهم النص قارنبين السوائل والمواد الصلبة األيونية‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫اختبار اكتشاف وجود السكريات البسيطة‬ ‫ما األطعمة الشائعة التي تحتوي على الجلوكوز؟ الجلوكوز هو سكر بسيط يمد الخاليا بالطاقة‪.‬في هذه التجربة‪،‬‬ ‫سمى محلول بندكت (‪ ،)Benedict‬يدل على وجود مجموعات ‪( ‎–CHO‬الكربون‪ ،‬الهيدروجين‪،‬‬ ‫كاشفا ُي ّ‬ ‫ً‬ ‫ستستخدم‬ ‫األكسجين)‪.‬ويدل ت?