للكيمياء أهميةٌ كبيرةٌ في حياتنا، فهي موجودةٌ في كل شيءٍ حولنا دون أن نعي ذلك، لأن ذلك يحتاج إلى التعمق في تفاصيل التفاصيل الحياتية. فمثلًا عندما نريد أن نعبّر عن محبتنا لشخصٍ ما نكتفي بقول: الكيمياء بيننا متطابقةٌ. وفي كل شيءٍ نستخدمه دخلت الكيمياء في تشكيله حتى وصل للشكل الذي هو عليه، وحتى في جسم كلٍّ منا توجد عملياتٌ كيمائيةٌ. باختصارٍ الكيمياء موجودةٌ في أرواحنا وأجسادنا وكل ما يحيط بنا، وسنتحدث في مقالنا هذا عن أحد أنواع الكيمياء وهي الكيمياء اللاعضوية .

الكيمياء اللاعضوية

الكيمياء اللاعضوية هي كيمياء المواد غير البيولوجية أي المواد الخالية من الكربوهيدروجين (الكربون والهيدروجين) كالأملاح والمعادن، وتختص بدراسة مكونات هذه المواد وخصائصها الفيزيائية والكيميائية، بعكس الكيمياء العضوية. تتضمن الكيمياء غير العضوية العديد من مجالات البحث المجزأة مثل:

  1. كيمياء الحالة الصلبة.
  2. الكيمياء التناسقية.
  3. الكيمياء العضوية المعدنية .
  4. الكيمياء السطحية.
  5. الكيمياء الحيوية.
  6. كيمياء الوسائط.
  7. الكيمياء الجزيئية.
  8. كيمياء البوليميرات.
  9. الكيمياء الإشعاعية.

وتتجه الكيمياء اللاعضوية باختصاصها نحو دراسة المواد المحفّزة والطلاء والوقود وموصلات الكهرباء الفائقة والعقاقير، وتقوم تفاعلاتها الكيميائية على مبدأ الإزاحة المزدوجة، وتفاعلات حمض- أساس وتفاعلات الأكسدة والاختزال.1

خصائص المركبات غير العضوية

تتميز العديد من المركبات غير العضوية التي تدرسها الكيمياء اللاعضوية بإمكانياتها في توصيل الكهرباء، يساعدها في ذلك العناصر المعدنية الموجودة في مكوناتها. فمثلًا في الحالات الصلبة ناقليتها للكهرباء تكون أقل، بينما في الأوساط السائلة تكون ذات إمكانيةٍ عاليةٍ لنقل الكهرباء، حيث تتحرك إلكترونات المركبات غير العضوية بحريةٍ مطلقةٍ، وهذه الحركة الحرة تُعرّف على أنها كهرباء.

تتماسك المركبات غير العضوية فيما بينها بشكلٍ متينٍ جدًا متأثرةً بالترابط الأيوني بين ذراتها، وتتميز بأنها تتحمل درجات انصهارٍ وغليانٍ عاليةٍ جدًا. وأكثر ما يميز المركبات غير العضوية هو لونها، فالعناصر المعدنية الانتقالية منها وغيرها تحمل ألوانًا قويةً جدًا، والسبب في ذلك هو تشكيلةٌ من الإلكترونات تُسمى “d-block”، وهذا ما يفسر لنا جمالية الألوان الصادرة عن انفجار الألعاب النارية حيث أنها تحمل في مكوناتها مركباتٍ غير عضويةٍ تعطي لونًا مميّزًا عند الاحتراق، ويمكن أن يُستخدم هذا لتحديد هوية معدنٍ ما.

كما تمتلك المركبات غير العضوية خاصية الذوبان في الماء، فعند وضعها في الماء تنحل فيه لدرجة الاختفاء. بالإضافة لذلك تتمكن المركبات غير العضوية من تشكيل هياكلَ بلوريةٍ، ويمكّن الترابط الموجود في المركبات غير العضوية من تشكيل هياكلَ بلوريةٍ في المحاليل المشبعة.2

أمثلة على المركبات غير العضوية

  1. الماء H2O: هو مركبٌ بسيطٌ ويصنف من المركبات غير العضوية بالرغم من وجود الهيدروجين (والذي هو المكون الأساسي مع الكربون في المركبات العضوية) في تركيبته، إلا أن ذرات الهيدروجين الموجودة فيه شكلت روابطَ بسيطةً بسبب نقص الكربون.
  2. الهيدروكلوريد أو حمض كلور الماء HCl: ويُعرف أيضًا بحمض الهيدروكلوريد عند إذابته بالماء، وهو حمضٌ لا لون له أكّال مع درجةٍ قويةٍ من الحموضة. يساعد هذا الحمض المتواجد في العصائر المِعدية لبعض الحيوانات في عملية الهضم ويجعلها أسهل من خلال تدمير الطعام.
  3. ثاني أكسيد الكربون CO2: هو مركبٌ غير عضويٌّ على الرغم من احتوائه على عنصر الكربون، وقد سبب هذا الشيء اختلاف الآراء عند علماء الكيمياء مع وجود استفساراتٍ عديدةٍ وإجاباتٍ غامضةٍ فيما يتعلق بصحة الطرق الحالية لتصنيف المركبات. تتكون المركبات العضوية من كربون أو هيدروكربون مما يشكل رابطةً أقوى، بينما الكربون الموجود في مكونات ثاني أكسيد الكربون شكل روابطَ ليست قويةً.
  4. غاز ثاني أكسيد النيتروجين NO2: يختلف لونه باختلاف درجة الحرارة، فله ألوانٌ عديدةٌ. ينتج في غالب الأمر من اختباراتٍ نوويةٍ في الغلاف الجوي. ويعطي اللون الأحمر لسحب الفطر المميزة للانفجارات النووية، كما أنه ذو درجةٍ عاليةٍ من السمية، ويشكل روابطَ ضعيفةً بين ذرات النيتروجين والأكسجين.
  5. أكسيد الحديد Fe²O³: أكسيد الحديد (3) هو واحدٌ من أكاسيد الحديد الثلاثة الرئيسية، يصنف من المركبات غير العضوية لافتقاره لعنصر الكربون أو الهيدروكربون. يتم الحصول على أكسيد الحديد تلقائيًّا مثل الهيماتايت ( وهو أحد أهم مصادر الحديد في صناعة إنتاج الصلب). يُعرف بالصدأ ويتشارك مع نظيره الطبيعي بعدد من الخصائص.3

استخدامات الكيمياء اللاعضوية

  • الأمونيا إحدى أهم المركبات الكيميائية غير العضوية ولها استخداماتٌ عديدةٌ، فتدخل في صناعة النايلون والألياف والبلاستيك والبولي يوريثان (المستخدم في الطلاء الصلب المقاوم للمواد الكيميائية والمواد اللاصقة والرغاوي)، والهيدرازين (المستخدم في وقود الطائرات والصواريخ) والمتفجرات. كما أنها مصدر النيتروجين في الأسمدة.
  • يدخل الكلور في العديد من الصناعات مثل صناعة البولي فينيل كلوريد المستخدم في الأنابيب والملابس والأثاث. إلخ)، كما يدخل في الكيماويات الزراعية (مثل الأسمدة والمبيدات الحشرية ومعالجة التربة) وفي المستحضرات الطبية، بالإضافة للمواد الكيميائية المستخدمة في معالجة المياه وتعقيمها.
  • ثاني أكسيد التيتانيوم هو أكسيد التيتانيوم الطبيعي، والذي يستخدم كصبغةٍ بيضاءَ في الدهانات والطلاء والبلاستيك والورق والحبر والألياف والمواد الغذائية ومستحضرات التجميل. كما يحمل ثاني أكسيد التيتانيوم أيضًا خصائص مقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية، ويتم استخدامه بكثرةٍ في المحفزات الضوئية.4

المراجع