ما هي الهياكل الكيميائية العملاقة | خصائص المادة | الكيمياء | FuseSchool

تعرف على أساسيات الاختلافات بين الهياكل الكيميائية المختلفة، بما في ذلك الروابط التساهمية العملاقة، الأيونية والمعدنية. هناك العديد من المواد التي تمتلك بُنى كيميائية عملاقة. بعضها شائع: مثل حبيبات الرمل على الشاطئ. المعالجات الدقيقة في حواسيبنا؛ الجرافيت الموجود في أقلام الرصاص، أكسيد المغنيسيوم الموجود في الأسمنت في مبانينا؛ الملح الذي نضعه على طعامنا. المعادن الموجودة في كل مكان تقريباً؛ وحجر الماس الكريم الثمين. تختلف هذه المواد اختلافاً كبيراً ويعود هذا لترابط وترتيب الذرات الكيميائية أو الأيونات. الرمل والجرافيت والماس كلها أمثلة على الروابط التساهمية العملاقة. الروابط بين الذرات تساهمية، لكن ترتيب الذرات يمكن أن تكون مختلفاً. يحتوي الرمل على ذرات سيليكون مرتبطة تساهمياً مع ذرات الأكسجين. لديها أربع ذرات أكسجين مرتبطة في ترتيب رباعي السطوح حول كل ذرة سيليكون. للماس بنية مشابهة جداً للرمل، حيث يتم ارتباط جميع ذرات الكربون بروابط تساهمية في ترتيب رباعي السطوح. في الجرافيت، ترتبط ذرات الكربون في صفائح سداسية ولها قوى بين الجزيئات تمسك الصفائح معاً. ترتبط جميع الذرات كيميائياً بروابط تساهمية في الرمال والماس والجرافيت، وبالتالي فإن لهذه المواد نقاط انصهار عالية جداً بسبب الحاجة العالية للطاقة المطلوبة لكسر وتحطيم الروابط بين الذرات. هي مواد صلبة للغاية. الماس من اقسى المواد في العالم، والجرافيت طري للغاية. تتقشر هذه الطبقات عندما تكتب على ورقة ما باستخدام قلم رصاص لأن القوى التي تمسك بالطبقات معاً جزيئية ضعيفة جداً. لذلك عندما تكتب بقلم الرصاص، فأنت في الواقع تنقل شبكات من الكربون. يحدد هيكل هذه المواد أيضاً الناقلية الكهربائية. الماس غير موصل الكهرباء على الإطلاق، لأن إلكتروناته محبوسة في روابط تساهمية. بينما يحتوي الجرافيت على إلكترونات حرة وبالتالي موصل للكهرباء. يُعتبر السيليكون من أنصاف النواقل، ومن خلال إضافة عناصر أخرى تسمى "المنشطات"، فيصبح موصلاً للكهرباء جزئياً، الذي يُستخدم في الحواسيب. ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) وأكسيد المغنيسيوم من الأمثلة على الروابط الأيونية العملاقة. تتكون الروابط الأيونية عندما يتفاعل المعدن مع مادة غير معدنية. تُشكّل المعادن أيونات إيجابية. تشكل اللامعادن أيونات سالبة. الروابط الأيونية هي القوى الكهروستاتيكية للجذب بين هذه الأيونات المشحونة. تحتوي البُنى الأيونية العملاقة أيضاً على نقاط انصهار عالية بشكل استثنائي، لأن التفاعلات الكهروستاتيكية بين الأيونات قوية جداً. عندما تكون المشابك الأيونية العملاقة في الحالة الصلبة، فتكون موصلة للكهرباء لأن أيوناتها مثبتة في الشبكة، يتم فقدان بنية الشبكة عند ذوبان المادة الصلبة، مما يحرر الأيونات التي يمكن أن توصل الكهرباء بعد ذلك. البنى العملاقة الأخيرة التي نعتبرها في هذا الفيديو هي المعادن. تشترك جميعها في نفس الهيكل، حيث تكون الإلكترونات الموجودة في الطبقات الخارجية للذرات المعدنية حرة الحركة. الرابطة المعدنية هي قوة جذب بين هذه الإلكترونات الحرة وأيونات المعادن موجبة الشحنة. الروابط المعدنية قوية، لذلك تحافظ المعادن على هيكل منتظم وعادة ما يكون لها نقاط انصهار وغليان عالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعادن لها خصائص مشتركة أخرى؛ تنقل الحرارة والكهرباء بسبب قدرة الإلكترونات الحرة على الحركة. تسمح الإلكترونات الحرة أيضاً للأيونات المعدنية بالانزلاق فوق بعضها البعض، وبالتالي يمكن تشكيلها ضمن أشكال؛ وهذا ما يسمى "قابلية التطويع". تعتمد سهولة سحب المعدن لتصبح أسلاك على مدى قوته. انقر هنا لمشاهدة المزيد من الفيديوهات: https://alugha.com/FuseSchool قم بالانضمام إلى منصّتنا: www.fuseschool.org تويتر: https://twitter.com/fuseSchool تمتع بتجربة تعليمية أكبر من خلال منصة وتطبيق FuseSchool:‏ www.fuseschool.org قم بالانضمام إلينا على فيسبوك: http://www.facebook.com/fuseschool هذا المورد التعليمي المفتوح مجاني بموجب ترخيص المشاع الإبداعي: Attribution-NonCommercial CC BY-NC (عرض صك الترخيص: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/). يُسمح لك بتنزيل الفيديو للاستخدام التعليمي غير الهادف للربح. إذا كنت ترغب في تعديل الفيديو، يُرجى الاتصال بنا: info@fuseschool.org

LicenseCreative Commons Attribution-NonCommercial