المركب الكيميائي هو مادة كيميائيّة تتكوّن من ارتباط ذرتين أو أكثر بنسب متكافئة ثابتة وفق اعتبارات فيزيائية تحدد تركيبه، ويمكن تحليلها إلى مواد أبسط منها بالوسائل الكيميائية، فمثلًا الماء H2o مركب يتكوّن من ذرتين من الهيدروجين (H) مرتبطة بذرة أكسجين (o) بنسبة 1:2، ومركب كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، فهو مركب يتكوّن من اتحاد ذرة الصوديوم (Na )مع ذرة الكلور (Cl) بنسبة 1:1.

خصائص المركبات الكيميائية:

  • خواص المركبات تختلفُ عن خواصِ العناصر الداخلة في تكوينّها حيثُ أنَّ الماء مادة سائلة غير قابلة للاشتعال ولا يدعم الاحتراق، ويتكوّن من عنصرين هما: الهيدروجين (وهو غاز سريع الاشتعال)، والأكسجين (هو غاز يدعم الاحتراق).
  • تكون المركبات الكيميائية في درجات الحرارة والضغط العادية في حالة صلبة ويمكن أن توجد بحالة سائلة أو غازية.
  • استبدال ذرة واحدة فقط داخل المركب الكيميائي مسؤولًا عن تغيير اللون أو الرائحة أو السمية للمادة، فبعض المركبات شديدة السميّة للإنسان، في حين أنَّ البعض الآخر ضروري للحياة.
  • النسبة بين العناصر المكونة للمركب الكيمائي ثابتة لا تتغير.
  • تُفصل عناصر المركبات بالطرق الكيميائيّة كالتحليل الكهربائي، ولا تفصل بالطرق الفيزيائية.
  • يُعبّر عن عدد الذرات ونوع الذرات للمركبات الكيميائية بالصيغ الكيميائية، وتحسب الكتلة المولية للمركبات عن طريق الصيغة الجزيئية.

تصنيف المركبات الكيميائية

يمكن تصنيف المركب الكيميائي وفقًا لعدة معايير مختلفة:

  • تم تصنيف المركبات حسب العناصر المحددة الموجودة في المركب، فمثلًا تحتوي الأكاسيد على ذرة أكسجين واحدة أو أكثر، وتحتوي الهيدرات على ذرة هيدروجين واحدة أو أكثر، وتحتوي الهاليدات على ذرة هالوجين واحدة أو أكثر، وكذلك تتميز المركبات العضوية بأنها تملك ذرة كربون أو أكثر، وتصنّف جميع المركبات المتبقية على أنّها غير عضوية.
  • يتم تصنيف المركبات الكيميائية حسب أنواع الروابط التي يحتوي عليها المركب، فهناك رابطة أيونية ورابطة مشتركة (تساهمية)، وروابط ثانوية من الروابط التساهمية المرتبطة بالبيولوجيا، وتُعرف بالروابط القطبية والروابط الهيدروجينية.

الرابطة الأيونيّة:

هي الرابطة التي تنشأ بين ذرتين تختلفان في المقدرة على كسب أو فقد الالكترونات، وتكون بين أيوني هاتين الذرتين الموجب والآخر السالب فتنشأ قوة جذب كهربائي بينهما.

من أشهر المركبات الأيونية ملح الطعام كلوريد الصوديوم Naclحيثُ يرتبط أيون الصوديوم بأيون الكلور في مركب كلوريد الصوديوم برابطة أيونية فعنصر الصوديوم يفقد الكترون واحد من مستوى تكافؤه ليصبح أيون موجب، وعنصر الكلور يكتسب الكترون واحد ليصبح أيون سالب.

الرابطة المشتركة (تساهمية): هي رابطة تنشأ من تشارك زوج أو أكثر من الالكترونات بين الذرتين، وعندما يحدث تشارك غير متساو بين الذرات الداخلة في الرابطة فتنشأ رابطة تساهمية قطبية.

أنواع الرابطة المشتركة:

  • رابطة مشتركة أحاديّة.
  • رابطة مشتركة ثنائيّة.
  • رابطة مشتركة ثلاثية.
  • رابطة مشتركة أحاديّة تنشأ عن اشتراك الذرتين بزوج من الالكترونات كجزيء الهيدروجين (H2).
  • رابطة مشتركة ثنائيّة تنشأ عن اشتراك الذرتين بزوجين من الالكترونات كجزيء الأكسجين (O2).
  • رابطة مشتركة ثلاثيّة تنشأ عن اشتراك الذرتين بثلاث أزواج من الالكترونات كجزيء الأزوت (N2).

تصنيف المركبات الكيميائية حسب أنواع التفاعلات الكيميائية:

  • الأحماض: هي مركبات تنتج عند إذابتها بالماء أيون الهيدروجين الموجب H+، فمثلًا حمض الكبريتيك H2So4، حمض النيتريك HNO3.
  • القواعد: هي مركبات تنتج عند إذابتها بالماء أيون الهيدروكسيد السالب OH-، فمثلًا هيدروكسيد الصوديوم NaOH، وهيدروكسيد البوتاسيوم KOH.

طريقة كتابة الصيغ الكيميائية للمركب:

  • اتحاد ذرتين مختلفتين فمثلاً تتحد ذرة كربون C مع ذرتين من الأكسجين O2 فيتكوين مركب ثاني أكسيد الكربون (CO2)، و تتحد ذرتين من الهيدروجين H مع ذرة أوكسجين فيتكون مركب الماء H2O.
  • اتحاد مركب مع مركب، فمثلًا يتحد الماء مع جزيء غاز ثاني أكسيد الكربون فيتشكل حمض الكربون H2CO3.

·كتابة صيغة مركب أيوني:

نكتب رمز الأيون وشحنة كل أيون، ونبدل عدد الشحنات لتصبح هي الأرقام السفلية لكل أيون. وهناك مثال توضيحي لكيفية كتابة صيغة مركب كلوريد الكالسيوم:

  1. نكتب رموز الأيونات: كلور cl −، وكالسيوم  Ca 2+
  2. نكتب عدد شحنات تحت كل أيون فمثلًا عدد شحنات الكلور -1، وعدد شحنات أيون الكالسيوم +2
  3. نبدل عدد الشحنات، فيصبح  تحت ذرة الكلور عدد شحنات الكالسيوم 2 بدون الشحنة، وكذلك تحت ذرة الكالسيوم عدد شحنات الكلور 1.
  4. فيصبح صيغة المركب cacl2

أكمل القراءة

المركب الكيميائي

المركب الكيميائي: هو مادة كيميائية تتكون من عنصرين أو أكثر من العناصر الكيميائية المرتبطة مع بعضها بنسب ثابتة تحدد التركيب. مثل الميتان CH4 حيث ترتبط أربع ذرات هيدروجين بذرة كربون واحدة. وتتكون كل مادة في هذا الكون من عدد من ذرات العناصر المختلفة، والتي توجد بشكل نقي وتجمع في المركبات الكيميائية، تتكون عينة العنصر النقي فقط من ذرات مميزة لهذا العنصر، تختلف ذرات كل عنصر عن ذرات عنصر آخر، على سبيل المثال تختلف الذرات التي تشكل الكربون عن تلك التي يتكون منها الحديد، والتي بدورها تختلف عن ذرات الذهب.

تم تحديد اكل عنصر رمز معين يتكون من حرف واحد أو حرفين أو ثلاثة، أُخذ إما عم اسم العنصر الحالي أو عن اسمه الأصلي (غالباً لاتيني)، على سبيل المثال رمز الكربون C ورمز الهيدروجين H ورمز الأكسجين O، كما يحتوي الماء وهو مركب كيميائي على الهيدروجين والأكسجين بنسبة ذرتي هيدروجين لكل ذرة أكسجين H2O، وأيضاً كلوريد الصوديوم هو مركب كيميائي يتكون من الصوديوم بنسب متساوية من أيونات الصوديوم الوجبة مع أيونات الكلور السالبة Nacl 1:1

يمكن أن تكون المركبات جزيئية أي تتكون من جزيئات مثل الميتان CH4 والماء H2O، ويمكن أن تكون المركبات أيونية مثل كلوريد الصوديوم.

قد تتخذ ذرات العناصر بطرق مختلفة لتشكيل عدد لا يحصى من المركبات، ففي الواقع هنالك الملايين من المركبات الكيميائية المعروفة وهناك أيضاً الملايين الممكنة التي لم تكتشف أو تصنف بعد، إن معظم المواد الموجودة في الطبيعة مثل الخشب والتربة والصخور عبارة عن خليط من المركبات الكيميائية، يمكن فصل هذه المواد إلى المركبات المكونة لها بوساطة الطرق الفيزيائية وهي طرق لا تغير الطريقة التي يتم بها تجميع الذرات داخل المركبات، ويمكن أيضاً فصلها بطرق كيميائية ولكن هذه الطرق عبارة عن تفاعلات كيميائية والتي تغير في تنظيم الذرات وبالتالي لا يمكن إعادة تكوين نفس المركب، مثال على ذلك حرق الميتان في وجود الأكسجين الجزيئي ليتكون ثاني أكسيد الكربون والماء، حيث تحدث التغيرات في طريقة ارتباط ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين معاً في المركبات.

تظهر المركبات الكيميائية مجموعة من الخصائص من درجات الحرارة والضغوط العادية، تكون فيها بعض المواد صلبة وبعضها سائل وبعضها غاز، كما تمتد ألوان المركبات المختلفة على ألوان قوس قزح، إضافة إلى أن بعض المركبات شديدة السمية، في حين أن البعض الآخر مفيد، قد يؤدي استبدال ذرة واحدة فقط داخل مركب إلى تغيير لون أو رائحة أو سمية مادة ما.

وقد تم تطوير أنظمة التصنيف حيث تصنف المركبات على أنها إما جزيئية أو أي نية، كما تصنف أيضاً على أنها عضوية أو غير عضوية.

يمكن فهم القدرات المختلفة لارتباط الذرات لتكوين المركبات بشكل أفضل من خلال الجدول الدوري الذي تم إنشاءه لتمثيل الأنماط التي تمت ملاحظتها في الخواص الكيميائية للعناصر، حيث لوحظ مع تطور علم الكيمياء أن العناصر يمكن أن تكون مجمعة حسب تفاعل كيميائي حيث تم وضع العناصر ذات الخصائص المتشابهة في الأعمدة الرأسية الجدول الدوري وسميت مجموعات، وعندما عُرف تفاصيل البنية الذرية أصبح موضع كل عنصر في الجدول الدوري يرتبط بترتيب الإلكترونات التي تمتلكها ذرات ذلك العنصر، ولوحظ أن الإلكترونات التي تحدد السلوك الكيميائي للذرة هي تلك الموجودة على غلافها الخارجي وسميت بإلكترونات التكافؤ.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو المركب الكيميائي"؟