مهندسة مدنية

“لا يوجد كيمياء بيني وبين هذا الشخص” أي لم نستطع أن ننسجم ونتفاعل، فالمفهوم النظري والعملي للكيمياء مهم في كل جوانب حياتنا، إذن ما هو الكيمياء؟

علم الكيمياء هو العلم الذي يدرس المادة وخواصها وكيفية التفاعل الكيميائي مع المواد الأخرى، فالتفاعل الكيميائي هو عملية تركيب جزيئات المادة مع بعضها البعض للحصول على ناتج متجانس، ولذلك فإن الكيمياء يدخل جميع المجالات التي نعمل بها كالزراعة والصناعة والطبخ والتنظيف والطاقة.

والكيمياء الكهربائية أو الكيمياء الكهربية هي أحد أقسام الكيمياء التي تدرس العمليات الكيميائية المسببة لحركة الالكترونات، حيث تمثل حركة هذه الالكترونات الكهرباء التي يمكن توليدها من خلال انتقال الكترون من عنصر لآخر وهذا ما يسمى بتفاعلات الأكسدة والإرجاع، حيث أن تفاعل الأكسدة هو العملية التي تخسر فيها الذرة أحد الكتروناتها أما تفاعل الإرجاع فهي العملية التي يتم فيها اكتساب الكترون.

لدينا المعادلة التالية والتي تمثل تفاعل الهيدروجين مع الحديد:

تفاعل الأكسدة في هذه المعادلة:

تفاعل الإرجاع:

التفاعل الكلي:

القواعد التي يتم بموجبها تعيين حالات الأكسدة:

  1. العناصر الحرة مثل He، N2، O2 لها عدد أكسدة يساوي الصفر.
  2. يجب أن يتساوى عدد الأكسدة مع أيون الشحنة النقية أي مع أيون الذرة الأحادية، مثلًا حالة الأكسدة F− هي -1، وحالة الأكسدة K + هي +1.
  3. يجب أن يتساوى مجموع أعداد الأكسدة مع مجموع الشحنة النقية للجزيء، مثال: يحتوي MnO − 4 على شحنة سالبة -1 ويكون Mn (+7) O4 (-8) = -1).
  4. المعادن القلوية التي تمثل عناصر المجموعة الأولى تحتوي دائمًا على عدد أكسدة +1، مثال: في الجزيء Li2O يكون Li = +1.
  5. الفلزات القلوية الترابية التي تمثل المجموعة الثانية من الجدول الدوري تمتلك دائمًا عدد أكسدة +2، مثال: في الجزيء CaO يكون Ca = + 2.
  6. يحتوي الأكسجين على عدد أكسدة -2 في الجزيء.
  7. يحتوي الفلور على عدد أكسدة -1 في الجزيء.
  8. يحتوي الهيدروجين على عدد أكسدة +1 في الجزي.

ويمكن الاستفادة من الكيمياء الكهربائية من خلال استغلالها في العديد من الاستخدامات صناعة البطاريات الكهربائية، فالبطارية الكهربائية هي جهاز يقوم بتخزين الطاقة الكيميائية على شكل طاقة كهربائية، والجدير بالذكر أن البطاريات الكهربائية مصنوعة من خلية فولتية أو أكثر وغيرها من الأجهزة الكهروكيميائية.

كما تحتوي الكيمياء على خمسة فروع رئيسية هي:

  • الكيمياء التحليلية: هو فرع الكيمياء الذي يستخدم الملاحظة الكمية والنوعية لدراسة وقياس خصائص المادة الكيميائية والفيزيائية وقياسها.
  • الكيمياء الفيزيائية: نلاحظ من اسم هذا القسم أنه يجمع بين علمي الكيمياء والفيزياء، أي أنه يدرس عمليات التفاعل مع الطاقة على حد سواء، ولعل أهم فروع الكيمياء الفيزيائية هي: الكيمياء الكهربائية، والكيمياء الكمومية وغيرها.
  • الكيمياء العضوية: تسمى أيضًا كيمياء الحياة وتدرس جميع المركبات المحتوية على الكربون.
  • الكيمياء غير العضوية: هو فرع الكيمياء الذي يدرس الغازات والمعادن غير المحتوية على الكربون.
  • الكيمياء الحيوية: هي الكيمياء المختصة بدراسة العمليات الكيميائية التي تحدث بداخل الكائنات الحية جميعها.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي الكيمياء الكهربية"؟