ماذا يحدث عندما يتساوى عدد الجزيئات في مادة ما في مكانين

ما هي الجزيئات

على طوال السنين كان دائماًً ما يفكر العلماء في ما هو الشيء المتكونة منه الحياة ، و كان قديما يعتقد العلماء إن الحياة متكونة  من هواء و نار و ماء فقط. لكن منذ بداية الحياة على الأرضر حتى وقتنا الحالي استمرت التطورات و مع مرور الوقت بدأ الفلاسفة في المباشرة بفكرة إن جميع الأشياء في الحياة متكون من أشياء صغيرة و جسيمات صغيرة لا يمكن تجزئتها ابداً .

و بعدها اخذت هذه الفكرة بالعلماء إلى البحث و التأكد منها حتى ظهرت الكيمياء و النظرية الذرية و بعد إن اكتشفوا الجزيئات اطلقوا عليها أسم “moles” باللغة اللاتينية تعني الحاجز أو الكتلة .

التعريف العلمي للجزيئات هو أصغر جسيم في المادة  و يحتوي على

خصائص المادة

الفيزيائية و الكيمائية للمادة و التي تشمل الكثافة و الحجم و الكتلة ،  و متكونة من ذرتين أو أكثر و مجموعات يمكن إن تكون مختلفة أو متشابهة جميعها مترابطة بعضها ببعض بواسطة قوى كيميائية.

كل مادة في هذا العالم متكونة من جزيئات لكن تختلف

حالات المادة و خصائص كل حالة

من مادة إلى أخرى . و من خلال الجزيئات يمكننا

مقارنة بين حالات المادة الصلبة و السائلة و الغازية

. [1]

كيف تتكون الجزيئات

كل ذرة تتكون من نواة واحدة و تكون شحنتها موجبة و هذا النواة محاط بسحب ذات شحنة سالبة تتفاعل سحب الإلكترونات السالبة مع النواة ايضاً ، إذا كان هدف هذا التفاعل هو خفض الطاقة الإجمالية فسوف تترابط الذرت معاً لتكوين جزيء .

فإن الجزيء يتكون من خلال تجمع ذرت التكافؤ تحت قوى شديدة . و توجد ايضاً جزيئات ثنائية الذرة أي تعني ذرتين مترابطتين كيميائياً و إذا كانت الذرتين متشابهتين ، على سبيل المثال ، جزيئ الأوكسجين (O2) مؤلف من جزيء ثنائي الذرة و متشابه النواة ، و على سبيل المثال ايضا ، جزيء أول أكسيد الكربون(CO) مؤلف من جزيء ثنائي الذرة لكن النواة غير متطابق .

و يوجد ايضاً جزيئات متعددة الذرات ، على سبيل المثال ، ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو جزيء متألف من آلاف الذرات و كذلك الماء (H2O) هو جزيئ متألف من آلاف الذرت ايضاً . من المهم جداً هو نسبة عدد الذرت التي يمكن ربطها لتكوين أي جزيء ، على سبيل المثال ، فجزيء الماء متكون من ذرتين هيدروجين و ذرة واحدة من الاوكسجين هذا هو الفرق بين المركبات الكيميائية و المحاليل الميكانيكية .

و يتم تجميع الجزيئات بواسطة إلكترونات مشتركة أو بواسطة روابط كيميائية كالرابطة تساهمية أو الروابطة أيونية ،  و  الرابطة التساهمية و الرابطة الأيونية هما كالأتي :[1]

الروابط التساهمية

كما ذكرنا في الأعلى إن الروابط الكيميائية تجمع الذرات تحت قوى تجاذب شديدة ، و كذلك الروابط التساهمية حيث إنها تتشكل عند تفاعل إلكترونات التكافؤ ، و إلكترونات التكافؤ هي السطح الخارجي الإلكتروني في الذرة . التفاعل الحاصل بين الذرات يعتمد على السلبية الكهربية النسبية للذرة . و تبدأ الذرات ذات القدرة الكهربية المتشابهة بتشكيل رابطة تساهمية و في هذه العملية تتشارك كثافة إلكترون التكافئ في ذرتين ، إذا حدث فرق بين الكهربية و ذرات الروابط التساهمية قد تتشكل رابطة تساهمية قطبية.

الروابط الأيونية

الرابطة الأيونية هي تجاذب بين أيونات كهربائية مختلفة لذرتين أو أكثر ، و عادة ما تحدث الرابطة الأيونية في معدن  و لا فلز ، على سبيل المثال ، تجاذب أيونات الصوديوم و أيونات الكلور في كلوريد الصوديوم .[2]

هل هناك فرق بين أعداد الجزيئات الساخنة و الباردة

لا يوجد أي فرق بين أعداد الجزيئات في المادة فحالات المادة لا يمكنها تغيير أعداد الجزيئات لكن تستطيع تغيير حركة الجزيئات .

على سبيل المثال ، البعض يسأل

ماذا يحدث لمعظم المواد عندما يتم تسخينها

؟بحسب النظرية الحركية للذرات فإن كل ذرة و جزيء في المادة يتحركان بأستمرار .

فإذا تعرضت أي مادة للحرارة تبدأ الجزيئات و الذرات بلأهتزاز بشكل أسرع من ذي قبل ، و عندما تهتز الجزيئات و الذرات ستبتعد الذرات عن بعضها البعض ، و حركات و مسافة الجزيئات و المادة هي التي تحدد ما هي المادة . و  النتيجة لهذه الحركة الجزيئية ستتمد الذرات و تشغل مساحة أكثر .

و إذا تعرضت جزيئات المادة إلى تبريد ستبدأ حركات الجزيئات و الذرات بالتحرك ببطئ شديد إلى إن تصل إلى حالة تسمى التجيمد و هي حالة تتحول فيها المادة من الحالة السائلة إلى الصلبة و يمكن لأي مادة سائلة إن تتجمد و تتحول صلبة بأستثناء مادة وحيدة و هي الهيدروجين السائل هذه المادة لا تتجمد عند تعرضها للتبريد بل تتجمد عند تعرضها لضغط حراري .

و في بعض المواد لا تتحول  من سائلة إلى صلبة ، يحدث العكس تتحول من صلبة إلى سائلة مثل النحاس عند تعرضة للتبريد و وصول درجة الحرارة إلى الانجماد يبدأ النحاس بتذويب نفسه و تسمى هذه الحالة بالتلاكؤ.[3]

ماذا يحدث إذا تساوى عدد الجزيئات في مادة ما في مكانين

ماذا يحدث إذا تساوى عدد الجزيئات في مادة ما في مكونين ؟ عادة ما يطرح هذه السؤال في امتحانات الفيزياء و الكيمياء يعد هذا السؤال صعباً و يطرحه الأستاذ ليرى قدرة الطالب .

و الجواب هو: عند تساوي أعداد الجزيئات في مادة ما في مكونين تحدث حالة الاتزان .

في هذه الحالة يكون معدل التفاعل الأمامي مطابق لمعدل التفاعل العكسي ، أي بمعنى إنه لا يوجد أي تغير صاف في المادة المتفاعلة و المنتجة و يعنى هذا إن عند تساوي عدد الجزيئات في مادة ما في مكونين لن يحدث أي تفاعل و أي تغير في المواد الناتجة نهائياً . و تعرف حالة الاتزان ايضاً بلاتزان الديناميكي .[5]

كيفية حساب عدد الجزيئات في المادة

من المهم عدد معرفة كم عدد الجزيء في أي مادة قبل إن تبدأ بتجربة تفاعل مادتين ، كما ذكرنا سابقا إذا حدث و تساوى عدد الجزيئات في مادة في مكونين لن يحدث أي تغير و لا أي تفاعل . لمعرفة عدد الجزيئات في مادة ما يجب عليك القيام بعدة خطوات للحصول على عدد الجزيئات في كل مادة و هذه الخطوات كالأتي :

قياس كتلة المادة

يجب عليك اولاً قياس كتلة المادة بالغرام ، على سبيل المثال ، كل عين من الماء تزن 36.0 غرام .

حساب الكتلة الجزيئية للمادة

حساب الكتلة المولية أو الجزيئية للمادة يمكنك حساب الكتلة عن طريق إضافة متوسط الكتل الذرية للذرات الفردية من خلال استخدام الجدول الدوري ، على سبيل المثال ، الكتلة المولية للماء هي 18 غرام لكل مول ، و الماء هو متكون من ذرتين هيدروجين تزن كل واحدة منهما 1.0 غرام و ايضاً على ذرة أوكسجين واحدة تزن 16.0 غرام .

تقسيم الكتلة على الكتلة الجزيئية

اقسم الكتلة الذي حصلت عليها في أول خطوة فعلتها على كتلة الخطوة الثانية التي حصلت عليها ، هذه الخطوة تساعد في تغير وحدة المادة إلى مولات .

الضرب في رقم أفوجادرو

قم بضرب الناتج التي حصلت عليه في الخطوة الثالثة برقم أفوجادرو ، و رقم أفوجادرو هو المول لجزيئات أي مادة .يعد  6.0221 × 10

²³

رقم أفوجادرو الثابت .[4]