مقدمة
تتنوع السمات الكيميائية للمواد، وتحدد هذه السمات كيفية تفاعل المادة مع المواد الأخرى، وكيف تتغير في ظل ظروف مختلفة. فهم هذه الخصائص ضروري في مجالات متعددة، بدءًا من الكيمياء والصيدلة وصولًا إلى علوم البيئة والهندسة. في هذا المقال، سنستعرض أبرز هذه السمات.
سرعة الاحتراق
تمثل سرعة الاحتراق مدى سهولة اشتعال مادة ما عند تعرضها للهب أو مصدر حرارة. على سبيل المثال، يشتعل الخشب بسهولة عند تعرضه للهب، وينتج عن ذلك دخان ورماد وغاز ثاني أكسيد الكربون. في المقابل، لا يشتعل الذهب بسهولة، ولكنه يذوب عند درجة حرارة عالية جدًا دون إنتاج لهب.
التحليل الكهربي
التحليل الكهربي هو عملية تفكك مادة ما إلى مكوناتها الأساسية باستخدام التيار الكهربائي. مثال على ذلك هو تحليل الماء كهربائيًا، حيث يتم تفكيك جزيئات الماء إلى غازي الأكسجين والهيدروجين عند تمرير تيار كهربائي عبر الماء في ظل ظروف معينة.
مدى التفاعل
مدى التفاعل يشير إلى قدرة المادة على التفاعل مع مواد أخرى لتكوين مواد جديدة مختلفة. على سبيل المثال، يتفاعل الحديد مع الأكسجين لتكوين الصدأ، وهي مادة مختلفة تمامًا عن الحديد والأكسجين. بينما الذهب لا يتفاعل مع الأكسجين بسهولة، لذلك يعتبر مادة خاملة كيميائيًا.
قابلية الذوبان
قابلية الذوبان هي قدرة مادة (المذاب) على الانتشار والاختلاط بشكل متجانس في مادة أخرى (المذيب). كمثال على ذلك، عند إذابة الصوديوم في الأمونيا، يتكون محلول جديد ذو لون أزرق، مما يدل على حدوث تغيير كيميائي وذوبان الصوديوم.
مستوى السمية
مستوى السمية هو مدى الضرر الذي يمكن أن تحدثه مادة كيميائية لأعضاء الجسم أو الكائنات الحية. يمكن تحديد هذه السمة من خلال تعريض الكائن الحي لجرعات محددة من المادة، ومراقبة التغيرات الكيميائية التي تحدث. على سبيل المثال، يمكن أن يسبب الرصاص السام أضرارًا للكلى والقلب والعظام والجهاز العصبي والهضمي.
رقم التناسق
رقم التناسق هو عدد الذرات أو الأيونات أو الجزيئات المرتبطة بذرة مركزية أو أيون في مركب كيميائي. يساعد رقم التناسق في تحديد شكل البلورة وتركيبها. على سبيل المثال، في مركب فلوريد ثنائي أمين الفضة ([Ag(NH3)2]+)، رقم التناسق لذرة الفضة هو 2، وتكون البنية الجزيئية لهذا المركب خطية.
طاقة الاحتراق
طاقة الاحتراق هي كمية الطاقة المنبعثة عندما يحترق مركب ما احتراقًا كاملاً في وجود الأكسجين. يُرمز لها بالرمز (ΔHC). مثال على ذلك كمية الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود، وعملية حرق السعرات الحرارية في جسم الإنسان.
استعداد التأكسد
الاستعداد للتأكسد هو تفاعل كيميائي يؤدي إلى اكتساب المادة لذرة أكسجين، أو فقدانها لذرة هيدروجين، أو فقدانها للإلكترونات، مما يؤدي إلى تغيير في رقم التأكسد الخاص بها. يعتبر صدأ الحديد مثالًا على التأكسد، حيث يحدث عند تعرض الحديد للأكسجين لفترة طويلة. مثال آخر هو تحول لون التفاح إلى اللون البني بعد تقطيعه وتعرضه لأكسجين الهواء.
مدى الاستقرار الكيميائي
الاستقرار الكيميائي، أو الاستقرار الديناميكي الحراري، هو حالة يكون فيها النظام في حالة توازن كيميائي، حيث يكون في أدنى حالة طاقة له. لا يمكن ملاحظة هذه السمة إلا عند تعريض المادة لتفاعل كيميائي. على سبيل المثال، وجد أن الثبات الكيميائي للسيفترياكسون (Ceftriaxone) لا يتغير في ظل ظروف تخزين مختلفة، بل إن درجات حرارة التخزين المنخفضة أدت إلى تحسين استقراره الكيميائي.
المحتوى الحراري (الإنثالبي)
الإنثالبي هو قياس لكمية الطاقة الحرارية التي يتم تبادلها بين النظام والمحيط الخارجي خلال تفاعل كيميائي. تقاس بوحدة الجول ويرمز لها بالرمز (ΔHC°). مثال على ذلك هو احتراق الإيثانول (C2H5OH) عند تفاعله مع الأكسجين في ظل ظروف مناسبة، حيث ينتج محتوى حراري مقداره (−1366.8 كيلوجول/ مول).
