تويت
ما هي الخصائص الكيميائية للمادة؟ تختلف الخصائص الكيميائية من مادة لأخرى، وفيما يأتي توضيح لأهم الخصائص الكيميائية: القابلية للاشتعال (بالانجليزية: Flammability) فالخشب على سبيل المثال لديه قابلية كبيرة للاشتعال، فعند تعرّضه للنار يشتعل ويُنتج الرماد والدّخان وثاني أكسيد الكربون وغير ذلك، أما الذهب، فإن قابليته للاشتعال قليلة، فهو لا يشتعل بل يذوب بعد التعرّض لدرجات حرارة عالية جداً ولا يُنتج أي لهب.[١] التحليل الكهربائي (بالانجليزية: Electrolysis) وهو التغيّر في مكوّنات مادة ما عن طريق الكهرباء، ومن الامثلة على ذلك: تمرير تيار كهربائي في الماء تحت ظروف معيّنة، حيث تتحلّل جزيئات الماء إلى المكونات الأساسية لها، وهي الهيدروجين والأكسجين.[١] التفاعلية (بالانجليزية: Reactivity) وهي الخاصيّة التي تُحدّد قدرة المادة على التفاعل مع مادة أخرى بهدف الحصول على مادة مختلفة تمامًا عن المادتين المتفاعلتين، ومن الامثلة على ذلك؛ عندما يتفاعل الحديد مع الأكسجين يتكوّن ما يُعرف بالصدأ، وهو مادّة جديدة تختلف عن المواد المتفاعلة، أما الذهب، فلا يتفاعل مع الأكسجين، ولهذا فهو يُصنّف كمادة خاملة كيميائيًا.[٢] الذائبية (بالانجليزية: Solubility) وهي القدرة على تحلّل جزيئات مادة (مذابة) في مادة أخرى (مذيبة)، فعلى سبيل المثال؛ عندما تتم إذابة الصوديوم في محلول من الأمونيا يتكوّن مزيج جديد ذو لون أزرق، وهذا التغيّر في اللون يشير إلى وجود تغيّر كيميائي وهو ذوبان الصوديوم.[٣] درجة السمّية (بالانجليزية: Toxicity) وهو الضرر الذي تُلحقه المادة الكيميائية على أعضاء جسم الإنسان أو على الكائنات الحية الأخرى، ويمكن اكتشاف هذه الخاصية بالعين المجردة، حيث يمكن قياسها من خلال تعريض النظام العضوي لجرعة معينة من هذه المادة، حيث يسبّب ذلك إلى حدوث تغيرات كيميائية في تلك المادة وتكون ما يُعرف بالسمية.[٤] فعلى سبيل المثال؛ قد تلحق مادة الرصاص السامة الأذى بأجزاء متفرقة من جسم الإنسان كالكلى، والقلب، والعظام، والجهاز العصبي والهضمي.[٥] العدد التناسقي (بالانجليزية: Coordination Number) ويطلق عليه أيضاً العدد التساندي وهو عدد الذرات، أو الأيونات، أو الجزيئات التي تحملها ذرة مركزية أو أيون، ويساهم العدد التناسقي في معرفة شكل بلورة المركب الكيميائي والتركيب البلوري للمعادن.[٦] ومن الأمثلة على هذه الخاصية؛ فلوريد ثنائي أمين الفضة ([Ag(NH3)2]+)، حيث إنّ العدد التناسقي لذرة الفضة يساوي 2، وتكون البنية الجزيئية لهذا المركب خطية.[٧] حرارة الاحتراق (بالانجليزية: Heat Of Combustion) هي الطاقة المنبعثة عندما يخضع المركب للاحتراق الكامل؛ أي الاحتراق بالأكسجين، ويكون رمز حرارة الاحتراق هو (ΔHC).[٨] ومن الأمثلة على هذه الخاصية كمية الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود، وعملية حرق السعرات الحرارية في جسم الإنسان.[٥] قابلية التأكسد (بالانجليزية: Oxidation Susceptibility) هو تفاعل يحدث للمادة الكيميائية ممّا يؤدي إلى اكتسابها ذرة أكسجين، أو فقدانها لذرة هيدروجين، أو فقدانها للإلكترونات؛ وبالتالي تغيّر في رقم الأكسدة الخاص بها، ويُعتبر صدأ الحديد مثالاً على قابلية التأكسد، حيث يحدث عند تعرض الحديد إلى الأكسجين لفترة طويلة، أوعند تحول التفاحة إلى اللون البني بعد قطعها وتعريضها لأكسجين الهواء.[٥] درجة الاستقرار الكيميائي (بالانجليزية: Degree Of Chemical Stability) يُعرف الاستقرار الكيميائي أيضًا باسم الاستقرار الديناميكي الحراري، ويحدث عندما تكون المادة في حالة توازن كيميائي في نظامها، وهي الحالة التي يكون فيها النظام في أدنى حالة طاقة له، حيث لا يمكن ملاحظة هذه الخاصية من دون تعريض عيّنة ما إلى تفاعل كيميائي.[٩] فعلى سبيل المثال؛ وُجد أنّ الثبات الكيميائي للسيفترياكسون (بالانجليزية:Ceftriaxone) في ظل ظروف تخزين مختلفة لا يتغيّر، بل إنّ درجات حرارة التخزين المنخفضة أدّت إلى تحسين الاستقرار الكيميائي لسيفترياكسون.[١٠] الإنثالبية أو المحتوى الحراري (بالانجليزية: Enthalpy) هي مقدارالطاقة الحرارية المنقولة إلى داخل النظام نتيجة تفاعل كيميائي معين، وتقاس بوحدة الجول ويرمز لها بالرمز (ΔHC°).[١١] ومثال على المحتوى الحراري هو احتراق مادة الإيثانول (C2H5OH) عندما تتفاعل مع الأكسجين في ظل ظروف مناسبة، حيث ينتج محتوى حراري مقداره (−1366.8 كيلوجول/ مول).[١٢] نستنج مما سبق أنّ معرفة الخواص الكيميائية للمادة يساعدنا على معرفة المخاطر الكيمائية لكل مادة وطرق الوقاية منها وتصنيف المواد بدقة؛ وذلك للتنبؤ بنوعية التفاعلات الكيميائية التي من الممكن أن تنتج؛ وبالتالي يُمكن تحديد التعليمات والتحذيرات الخاصة بكل مادة على العبوات التي تحتوي على هذه المواد الكيميائية.
-
ما هي الخصائص الكيميائية للمادة؟ تختلف الخصائص الكيميائية من مادة لأخرى، وفيما يأتي توضيح لأهم الخصائص الكيميائية: القابلية للاشتعال (بالانجليزية: Flammability) فالخشب على سبيل المثال لديه قابلية كبيرة للاشتعال، فعند تعرّضه للنار يشتعل ويُنتج الرماد والدّخان وثاني أكسيد الكربون وغير ذلك، أما الذهب، فإن قابليته للاشتعال قليلة، فهو لا يشتعل بل يذوب بعد التعرّض لدرجات حرارة عالية جداً ولا يُنتج أي لهب.[١] التحليل الكهربائي (بالانجليزية: Electrolysis) وهو التغيّر في مكوّنات مادة ما عن طريق الكهرباء، ومن الامثلة على ذلك: تمرير تيار كهربائي في الماء تحت ظروف معيّنة، حيث تتحلّل جزيئات الماء إلى المكونات الأساسية لها، وهي الهيدروجين والأكسجين.[١] التفاعلية (بالانجليزية: Reactivity) وهي الخاصيّة التي تُحدّد قدرة المادة على التفاعل مع مادة أخرى بهدف الحصول على مادة مختلفة تمامًا عن المادتين المتفاعلتين، ومن الامثلة على ذلك؛ عندما يتفاعل الحديد مع الأكسجين يتكوّن ما يُعرف بالصدأ، وهو مادّة جديدة تختلف عن المواد المتفاعلة، أما الذهب، فلا يتفاعل مع الأكسجين، ولهذا فهو يُصنّف كمادة خاملة كيميائيًا.[٢] الذائبية (بالانجليزية: Solubility) وهي القدرة على تحلّل جزيئات مادة (مذابة) في مادة أخرى (مذيبة)، فعلى سبيل المثال؛ عندما تتم إذابة الصوديوم في محلول من الأمونيا يتكوّن مزيج جديد ذو لون أزرق، وهذا التغيّر في اللون يشير إلى وجود تغيّر كيميائي وهو ذوبان الصوديوم.[٣] درجة السمّية (بالانجليزية: Toxicity) وهو الضرر الذي تُلحقه المادة الكيميائية على أعضاء جسم الإنسان أو على الكائنات الحية الأخرى، ويمكن اكتشاف هذه الخاصية بالعين المجردة، حيث يمكن قياسها من خلال تعريض النظام العضوي لجرعة معينة من هذه المادة، حيث يسبّب ذلك إلى حدوث تغيرات كيميائية في تلك المادة وتكون ما يُعرف بالسمية.[٤] فعلى سبيل المثال؛ قد تلحق مادة الرصاص السامة الأذى بأجزاء متفرقة من جسم الإنسان كالكلى، والقلب، والعظام، والجهاز العصبي والهضمي.[٥] العدد التناسقي (بالانجليزية: Coordination Number) ويطلق عليه أيضاً العدد التساندي وهو عدد الذرات، أو الأيونات، أو الجزيئات التي تحملها ذرة مركزية أو أيون، ويساهم العدد التناسقي في معرفة شكل بلورة المركب الكيميائي والتركيب البلوري للمعادن.[٦] ومن الأمثلة على هذه الخاصية؛ فلوريد ثنائي أمين الفضة ([Ag(NH3)2]+)، حيث إنّ العدد التناسقي لذرة الفضة يساوي 2، وتكون البنية الجزيئية لهذا المركب خطية.[٧] حرارة الاحتراق (بالانجليزية: Heat Of Combustion) هي الطاقة المنبعثة عندما يخضع المركب للاحتراق الكامل؛ أي الاحتراق بالأكسجين، ويكون رمز حرارة الاحتراق هو (ΔHC).[٨] ومن الأمثلة على هذه الخاصية كمية الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود، وعملية حرق السعرات الحرارية في جسم الإنسان.[٥] قابلية التأكسد (بالانجليزية: Oxidation Susceptibility) هو تفاعل يحدث للمادة الكيميائية ممّا يؤدي إلى اكتسابها ذرة أكسجين، أو فقدانها لذرة هيدروجين، أو فقدانها للإلكترونات؛ وبالتالي تغيّر في رقم الأكسدة الخاص بها، ويُعتبر صدأ الحديد مثالاً على قابلية التأكسد، حيث يحدث عند تعرض الحديد إلى الأكسجين لفترة طويلة، أوعند تحول التفاحة إلى اللون البني بعد قطعها وتعريضها لأكسجين الهواء.[٥] درجة الاستقرار الكيميائي (بالانجليزية: Degree Of Chemical Stability) يُعرف الاستقرار الكيميائي أيضًا باسم الاستقرار الديناميكي الحراري، ويحدث عندما تكون المادة في حالة توازن كيميائي في نظامها، وهي الحالة التي يكون فيها النظام في أدنى حالة طاقة له، حيث لا يمكن ملاحظة هذه الخاصية من دون تعريض عيّنة ما إلى تفاعل كيميائي.[٩] فعلى سبيل المثال؛ وُجد أنّ الثبات الكيميائي للسيفترياكسون (بالانجليزية:Ceftriaxone) في ظل ظروف تخزين مختلفة لا يتغيّر، بل إنّ درجات حرارة التخزين المنخفضة أدّت إلى تحسين الاستقرار الكيميائي لسيفترياكسون.[١٠] الإنثالبية أو المحتوى الحراري (بالانجليزية: Enthalpy) هي مقدارالطاقة الحرارية المنقولة إلى داخل النظام نتيجة تفاعل كيميائي معين، وتقاس بوحدة الجول ويرمز لها بالرمز (ΔHC°).[١١] ومثال على المحتوى الحراري هو احتراق مادة الإيثانول (C2H5OH) عندما تتفاعل مع الأكسجين في ظل ظروف مناسبة، حيث ينتج محتوى حراري مقداره (−1366.8 كيلوجول/ مول).[١٢] نستنج مما سبق أنّ معرفة الخواص الكيميائية للمادة يساعدنا على معرفة المخاطر الكيمائية لكل مادة وطرق الوقاية منها وتصنيف المواد بدقة؛ وذلك للتنبؤ بنوعية التفاعلات الكيميائية التي من الممكن أن تنتج؛ وبالتالي يُمكن تحديد التعليمات والتحذيرات الخاصة بكل مادة على العبوات التي تحتوي على هذه المواد الكيميائية.