طالبة
الصيدلة, Menoufia University (Egypt)

ظاهرة التآصل أو بالإنجليزية تعرف بـ “Allotropy”، وهي ظاهرة كميائية، فنطلق هذا المسمى عندما يتواجد أحد العناصر الكيميائية في شكلين فيزيائيين مختلفيين أو حتى أكثر من شكلين، حيث تترتب ذرات العنصر بطرق مختلفة في المواد الصلبة البلورية.

وتتشابه تلك الظاهرة مع ظاهرة تعدد الأشكال، أو ما تعرف أكثر باللغة الإنجليزية “Polymorphism”، لكن الفارق بينهما هو أن ظاهرة التآصل تحدث في العناصر الكميائية، وبشكل أدق ذرات تلك العناصر، على النقيض، فتحدث ظاهرة تعدد الأشكال في المركبات الكيميائية أو ترتيب  شكل العناصر المكونة لتلك المركبات.

هناك نوعان من التآصل:

  1. إما أن أحد الأشكال الفيزيائية يُسجل على أنه شكل مستقر، تحت أي ظرف من الظروف؛ في هذه الحالة يعرف بـ “التآصل الموحد أو Monotropic”.
  2. أو أنه “enantiotropic”، أي أن الأشكال الفيزيائية للعنصر مختلفة على الرغم من اختلاف الظروف، كما أنها أيضًا تخضع للانتقالات العكسية من شكل إلى آخر تحت ظروف معينة.

وتلك الظروف التي يمكن أن يتعرض لها العنصر تتضمن:

  • درجة الحرارة – temperature.
  • الضغط – pressure.

أما بالنسبة لأمثلة العناصر التي تخضع لظاهرة التآصل أو Allotropy، فهو أحد الأمثلة الأشهر في العالم؛

  • عنصر الكربون C: فنجد أنه المكون الأساسي، بل أيضًا الوحيد لكل من؛ “الجرافيت – Graphite”، “الألماس – Diamond”، “الجرافين – Graphene”، بالإضافة إلى “الفوليرين – fullerene”، وكل منهم له خواصه التي تميزه واستخدامه المختلف.
    وبالتأكيد هناك اختلافات في الخصائص الكيميائية بل والفيزيائية أيضًا على الرغم تكونهم من نفس العنصر، وهذا يظهر بشكل واضح في كل من الجرانيت والألماس؛

    • الجرانيت: فيه تتجمع ذرات الكربون على شكل شبكة صفائح شعرية سداسية الشكل، ذو لو نأسود، يستخدم في صناعة الأقلام الرصاص، عنصر معدني ناعم، ترتبط إحدى ذرات الكربون فيه بثلاث روابط تساهمية لا أكثر.
    • الألماس: فترتبط فيه ذرات الكربون على شكل شبكة رباعية السطح. لونه أبيض شفاف متلألئ، يستخدم في صناعة الحلي والمجوهرات، باهظ الثمن، كما أنه يعتبر أكثر المواد صلابةً على وجه الأرض، إحدى ذرات الكربون المتواجدة به ترتبط بأربع روابط تساهمية، وهذا واضح في الشكل التالي.
  • كما أن الأكسجين يمكن أن يتواجد على هيئتين؛
    • الأولى هي غاز الأكسجين O2 والذي يتمثل بذرتي كربون مرتبطتين برابطة ثنائية، كما أنهما يتواجدان على استقامة واحدة، ويتمثل في الهواء الجوي المحيط بنا ونتنفسه.

    • بينما غاز الأوزون O3؛ فهو يكون غلاف يحمي الإنسان والكائنات الحية من أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة، وهو يتواجد في الطبيعة على هيئة ثلاث ذرات أكسجين فقط لكنهم ليسوا على استقامة واحدة بل يظهروا على شكل منحني.

  • أيضًا لا تقتصر هذه الظاهرة على الكربون فقط، إنما تشمل عدة عناصر ومنها:
    • القصدير.
    • والكبريت.
    • والفوسفور.

وكان أول من استخدم مصطلح التآصل كان العالم “جونس جاكوب – Jöns Jacob Berzelius“، وهو عالم سويدي مختص في مجال الكيمياء، كان له الفضل في قبول إحدى أهم النظريات؛ وهي النظرية الذرية، بالإضافة للعديد من الأوراق البحثية والدراسات، إلا أنه أيضًا ألف العديد من الكتب، والتي تشمل:

  • مرجع في الكيمياء – Lehrbuch der Chemie.
  • النسب الكيميائية والتأثير الكيميائي للكهرباء.

أكمل القراءة

1,088 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "ما هي ظاهرة التأصل"؟