المادة التي تتكون من نوع واحد من الذرات تسمى
المادة التي تتألف من نوع واحد من الذرات تسمى العنصر الكيميائي، وهي مادة كيميائية نقية. تتكون من نوع واحد من الذرات التي تتميز بعددها الذري، وهو عدد البروتونات في نواة الذرة. المادة النقية هي شيء يحدث في الطبيعة، حيث يتكون العنصر من نوع واحد فقط من الذرة ولا يمكن تجزئته إلى أجزاء أصغر. وعند تكوين المركبات، تظهر الذرات الخصائص المركبة للعناصر التي يتكون منها .
الفرق بين العنصر والمركب والخليط
العنصر :
- يتكون من نوع واحد فقط من حبوب الذرة .
- لا يمكن تقسيم هذه المادة إلى نوع أبسط باستخدام الوسائل الفيزيائية أو الكيميائية .
- يمكن أن تكون هناك إما ذرات (مثل الأرجون) أو جزيئات (مثل النيتروجين) .
- يتألف الجزيء من ذرتين أو أكثر من نفس العنصر، أو من عناصر مختلفة مرتبطة كيميائيًا معًا .
- لاحظ أن الذرتين المتكونتين من جزيء نيتروجين يتحركان كوحدة واحدة .
المركب :
- تتألف من جزيئات تحتوي على عنصرين مختلفين أو أكثر يرتبطون ببعضهم البعض .
- يمكن تقسيم المادة إلى أصغر وحداتها الكيميائية (العناصر)، ولكن لا يمكن تقسيمها باستخدام الوسائل الفيزيائية ،
لها خصائص مميزة تختلف عن العناصر التي تتكون منها . - يحتوي دائمًا على نفس النسبة من الذرات المكونة له .
الخليط :
- يتألف من عنصرين أو أكثر مختلفين و/أو مركبات مختلطة .
- يمكن فصلها إلى مكوناتها بالوسائل المادية .
- عادة ما يحتفظ بالعديد من الخصائص المميزة لمكوناته .
ماهو العنصر
- يتكون العنصر من مادة تحتوي ذراتها جميعًا على نفس عدد البروتونات، ويمكن القول بأن كل ذرة لعنصر معين لها نفس العدد الذري .
- تعتبر العناصر أبسط المواد الكيميائية، وبالتالي لا يمكن تفكيكها باستخدام التفاعلات الكيميائية، ولا يمكن تحويل العناصر إلى عناصر أخرى إلا باستخدام الأساليب النووية .
- رغم أنه يجب أن تحتوي ذرات العنصر على نفس عدد البروتونات، إلا أنه يمكن أن تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات، وبالتالي تكون لها كتل مختلفة، وعندما تحتوي ذرات نفس العنصر على أعداد مختلفة من النيوترونات، فإنها تسمى نظائر .
ما أكثر العناصر وفرة
بوجود بروتون واحد فقط، يعتبر الهيدروجين العنصر الأبسط والأخف، ويليه الهيليوم الذي يحتوي على اثنين من البروتونات، وتحتوي ذرات الأكسجين على ثمانية بروتونات .
يتمتع الهيدروجين بأكبر وفرة بنسبة 75٪ في الكون، يليه الهيليوم بنسبة 23٪، ويأتي الأكسجين في المرتبة الثالثة بنسبة 1٪، وتشكل باقي العناصر نسبة 1 بالمائة المتبقية.
في القشرة الأرضية، يعتبر الأكسجين (47٪) هو العنصر الأكثر وفرة، يليه السيليكون (28٪) والألومنيوم (8٪).
أسماء العناصر والأرقام
تم تسمية جميع العناصر بأسماء، بعضها مألوف لنا مثل النيتروجين والصوديوم، وبعضها الآخر أقل شيوعًا مثل الديسبروسيوم والروينتجينيوم .
بإمكاننا أيضًا تسمية العناصر باستخدام أرقامها الذرية، فعلى سبيل المثال، العنصر رقم 1 هو الهيدروجين، والعنصر رقم 2 هو الهيليوم، والعنصر رقم 3 هو الليثيوم، والعنصر رقم 8 هو الأكسجين، وهكذا .
كم عدد العناصر الموجودة
يوجد حاليًا 118 عنصرًا معترف بها، ويتم استخدام الجدول الدوري لعرض جميع العناصر بطريقة منظمة .
هذه بعض العناصر المعروفة منذ آلاف السنين، ولا نعرف من اكتشفها، وهي: الأنتيمون والزرنيخ والكربون والنحاس والحديد والذهب والرصاص والزئبق والفضة والكبريت والقصدير .
تم اكتشاف جميع العناصر الأخرى منذ عام 1669 : هذا العامُ كانَ هوَ العام الذي أصبح فيه هينيج براندُ أولَ شخصٍ معروفٍ يكتشفُ عنصرًا جديدًا – الفوسفور .
الجمع بين العناصر
يمكن لعنصر أن يتحد مع عنصر آخر أو أكثر لتكوين مركبات ملايين، على سبيل المثال، يعد الماء واحدًا من أشهر المركبات المعروفة، ويتم تمثيله كيميائيًا بالرمز H2O، مما يعني أن الماء يتكون من ذرتي هيدروجين مرتبطتين كيميائيًا بذرة أكسجين واحدة .
تعريف العنصر الكيميائي
- تعرف العناصر الكيميائية أو العناصر بأنها مواد لا يمكن تفتيتها أو تحويلها إلى مواد أخرى باستخدام الوسائل الكيميائية. يمكن اعتبار العناصر كأساس المادة الكيميائية، حيث يوجد 118 عنصرا معروفا. يتم تحديد كل عنصر بناء على عدد البروتونات الموجودة في نواته الذرية، ويمكن إنشاء عنصر جديد عن طريق إضافة مزيد من البروتونات إلى الذرة. الذرات المتماثلة لنفس العنصر لديها نفس العدد الذري .
- يتكون العنصر الكيميائي من نوع واحد فقط من الذرات، وبعبارة أخرى، تحتوي جميع الذرات في العنصر على عدد متساوٍ من البروتونات .
- لا يمكنُ تغييرُ هويةَ العنصرِ الكيميائيِ بأيِّ تفاعلٍ كيميائيٍ ومع ذلك، يمكنُ أن يؤدي التفاعلُ النوويُّ إلى تحويلِ عنصرٍ إلى عنصرٍ آخرِ .
- يمكن تمثيل كل عنصر برقمه الذري، أو باسم العنصر، أو رمزه، حيث يتكون رمز العنصر من حرف أو حرفين، وغالبًا ما يكون الحرف الأول كبيرًا والحرف الثاني إن وجد يكتب بأحرف صغيرة .
- وافقت المنظمة الدولية للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) على مجموعة من الأسماء والرموز للعناصر المستخدمة في الأدبيات العلمية .
- ومع ذلك، قد تختلف أسماء ورموز العناصر في الاستخدام الشائع في مختلف البلدان، فعلى سبيل المثال، يطلق على العنصر 56 باريوم ويتم تمثيله برمز العنصر Ba بواسطة IUPAC واللغة الإنجليزية .
- يسمى العنصر الذري رقم 4 بالبورون وفقًا لـ IUPAC ، ويُطلق عليه اسم “bario” في الإيطالية و “baryum” في الفرنسية ، ولكن يُسمى “boro” في الإيطالية والبرتغالية والإسبانية و “بور” في الألمانية و “mobil” في الفرنسية .
- يتم استخدام رموز العناصر الشائعة من قبل البلدان التي تتطابق أحرفها الهجائية .
-
يمكن إنتاج ذرات عنصر معين من خلال عمليات نووية مثل الاندماج والانشطار والانحلال الإشعاعي، حيث تشمل هذه العمليات البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة .
-
على العكس من الاندماج النووي، تشمل العمليات الكيميائية (التفاعلات) تداخل الإلكترونات وليس النوى، حيث يتم دمج نواتين ذريتين لتشكيل عنصر أثقل .
-
في حالة الانشطار، تُقسم النوى الذرية الثقيلة إلى نواة واحدة أو أكثر أخف يمكن أن تنتج نظائرًا مختلفة لنفس العنصر أو عنصرًا أخف .
أمثلة على العناصر
تم العثور على العنصر في الجدول الدوري المادة التي تتكون من عنصر واحد تحتوي على ذرات لها نفس عدد البروتونات لا يؤثر عدد النيوترونات والإلكترونات على هوية العنصر ، لذلك إذا كانت لديك عينة تحتوي على البروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم (نظائر الهيدروجين الثلاثة) ، فستظل عنصرًا نقيًا .
- هيدروجين
- ذهب
- الكبريت
- الأكسجين
- اليورانيوم
- حديد
- أرجون
- أميريسيوم
- التريتيوم (أحد نظائر الهيدروجين)
أمثلة على مواد ليست عناصر
المواد التي لا تحتوي على عناصر تتألف من ذرات تحتوي على أعداد مختلفة من البروتونات، مثل الماء الذي يتألف من ذرات الهيدروجين والأكسجين.
- نحاس
- ماء
- هواء
- بلاستيك
- نار
- الرمل
- سيارة
- نافذة او شباك
- صلب
في بعض الأحيان من الصعب التعرف على أن عنصرين كيميائيين مختلفين يمكن أن يكونوا من نفس العنصر، وعلى سبيل المثال، الماس والجرافيت (الرصاص في القلمالرصاص) هما عينتان من الكربون، على الرغم من أنهما يختلفان كثيرًا في المظهر والخصائص .
على الرغم من ذلك، فإن ذرات الماس والجرافيت تتشابه في عدد البروتونات، وهو العدد الذي يحدد عدد الجسيمات في نواة العنصر الذي يتبعه. تم ترتيب العناصر في الجدول الدوري وفقًا للبروتونات المتزايدة، ويعرف عدد البروتونات أيضًا باسم الرقم الذري للعنصر، والذي يُشار إليه بالرمز Z .
يمكن للعناصر المختلفة أن تكون لها خصائص مختلفة رغم أنها تحتوي على نفس عدد البروتونات، وذلك لأن الذرات مرتبة بطريقة مختلفة أو مكدسة بطريقة مختلفة. يمكن التفكير في الأمر من منظور مجموعة من الكتل، فإذا كنت تكديس نفس الكتل بطرق مختلفة، فستحصل على كائنات مختلفة .