بالنسبة للكثيرين ، تعتبر الكيمياء مفهومًا أجنبيًا ، وينتمي إلى عالم الأوساط الأكاديمية والكتب المدرسية مع القليل من الصلة الموجودة في حياتنا اليومية، وفي الواقع ، ستتعرض لضغوط شديدة للعثور على الكمياء وأهميتها في أحد جوانب روتينك اليومي حتى لا يتأثر بشكل مباشر بأبحاث الكيمياء.

والكيمياء هي دراسة الجزيئات والتي تعد هي اللبنات الأساسية للمادة، كما إنه أمر أساسي لوجودنا ، ويقود تحقيقاتها في جسم الإنسان ، والأرض ، والغذاء ، والمواد ، والطاقة ، وفي أي مكان وفي كل مكان بينهما، كما تدعم الصناعة الكيميائية ، المدعومة بأبحاث الكيمياء ، والكثير من تقدمنا الاقتصادي ، وتوفر الثروة والازدهار للمجتمع، كما هو الحال في أستراليا كمثال حيث يعمل 60 ألف شخص في الصناعة الكيميائية ويساهم بحوالي 11.6 مليار دولار سنويًا في الناتج المحلي الإجمالي.

أساسيات علم الكيمياء

الكيمياء هي علم أساسي وتمكيني يبحث في الجزيئات – اللبنات الأساسية لكل مادة – وكيفية تفاعلها للتأثير على تكوين وبنية وخصائص المواد.
تؤثر التطبيقات الصناعية للكيمياء بشكل مباشر على حياتنا اليومية – وما نأكله ، وما نرتديه ، ووسائل النقل ، والتكنولوجيا التي نستخدمها ، وكيف نعالج الأمراض وكيف نحصل على الكهرباء – على سبيل المثال لا الحصر.
كما يعمل البحث باستمرار على تعميق فهمنا للكيمياء ويؤدي إلى اكتشافات جديدة.
كما ستساعدنا الكيمياء في حل العديد من المشكلات المستقبلية ، بما في ذلك الطاقة المستدامة وإنتاج الغذاء ، وإدارة بيئتنا ، وتوفير مياه الشرب الآمنة ، وتعزيز صحة الإنسان والبيئة. [1]

ما هي المركبات الايونية

المركبات الأيونية هي مركبات تتكون من أيونات، وعادة ما تكون المركبات المكونة من عنصرين أيونية عندما يكون أحدهما معدنًا والآخر غير معدني، الأمثلة تشمل:

sodium chloride: NaCl, with Na
⁺
and Cl
^–
ions
magnesium oxide: MgO, with Mg

2+

and O

2-

ions
lithium nitride: Li
₃
N, with Li
⁺
and N
^3-
ions
calcium phosphide: Ca
₃
P
₂
, with Ca
²⁺
and P
^3-
ions

كما يمكن أن تكون المركبات الأيونية أكثر تعقيدًا من المركبات المكونة من عنصرين المذكورة أعلاه، حيث تتضمن أمثلة المركبات الأيونية متعددة الذرات:

sodium sulfate: Na
₂
SO
₄
, with Na
⁺
and SO
₄
^2-
ions
potassium hydroxide: KOH, with K

+

and OH

–

ions
ammonium thiocyanate: NH
₄
SCN, with NH
₄
⁺
and SCN
^–
ions
ammonium carbonate: (NH
₄
)
₂
CO
₃
, with NH
₄
⁺
and CO
₃
^2-
ions

على الرغم من أنها تتكون من أيونات موجبة و سالبة الشحنة ، إلا أن المركبات الأيونية محايدة كهربائيًا ، لأن الشحنات دائمًا متساوية ومتقابلة، أما (المجموعة الرئيسية الأخرى من المركبات هي المركبات الجزيئية حيث تتكون هذه المركبات من جزيئات وليس أيونات.) [2]

الرابطة الأيونية

الروابط الأيونية هي روابط ذرية تم إنشاؤها عن طريق جذب أيونيين مختلفين الشحنة، وعادة ما تكون الرابطة بين المعدني وغير المعدني، أما عن بنية الرابطة فهي صلبة وقوية وغالباً ما تكون متبلورة وصلبة.

وتذوب الروابط الأيونية أيضًا في درجات حرارة عالية، وهناك الروابط الذائبة في الماء ، لأن الروابط الأيونية مائية ، أي يمكنها التوصيل، وكمادة صلبة فهي عوازل، ويمكن أيضًا تسمية الروابط الأيونية بالروابط الكهربية.

الترابط في المركبات الأيونية

يعد الترابط في المركبات الأيونية في أنقى صورها ، فإن الرابطة الأيونية ليست اتجاهية، بل يمكن اعتباره تجاذب كولومبي سلبي إيجابي بسيط بين شحنات النقاط، وهذا يختلف عن الترابط التساهمي ، حيث تتقاسم الذرات الإلكترونات ، وتشكل روابط اتجاهية. ومع ذلك ، لا توجد رابطة أيونية نقية تمامًا بل هناك دائمًا على الأقل درجة صغيرة من صفة الترابط التساهمي في المركبات الأيونية.

صيغ

المركبات

الأيونية واسماؤها

صيغ وتركيبات المركبات الأيونية في المركب الجزيئي ، على سبيل المثال ، الماء ، H2O ، أو الإيثانول ، C2H5OH ، حيث تتكون كل وحدة من المادة ، الجزيء ، من عدد الذرات الموضحة في الصيغة.

وفي مركب أيوني ، مثل الملح الشائع أو كلوريد الصوديوم أو المغنيسيا MgO ، تخبرنا الصيغة النسبة الصحيحة للعناصر الموجودة ، ولكنها لا تحدد الوحدة، كما توجد المركبات الأيونية على شكل شبكات بلورية عملاقة، حيث تحتوي كل بلورة على عدد غير محدد من الأيونات بل على

أعداد هائلة ومثال ذلك:

حتى إن بلورة 0.5 جرام من كلوريد الصوديوم تحتوي على حوالي 1 × 1022 أيون.
يمكن فهم تراكيب البلورات من حيث وحداتها المتكررة – خلايا الوحدة، حيث يمكن تحديدها بقياسات حيود الأشعة السينية. [3]

Compound Name	Formula	Cation	Anion
lithium fluoride	LiF	Li ⁺	F ^–
sodium chloride	NaCl	Na ⁺	Cl ^–
calcium chloride	CaCl ₂	Ca ²⁺	Cl ^–
iron(II) oxide	FeO	Fe ²⁺	O ^2-
aluminum sulfide	Al ₂ S ₃	Al ³⁺	S ^2-
iron(III) sulfate	Fe ₂ (SO ₃ ) ₃	Fe ³⁺	SO ₃ ^2-

أمثلة الروابط

الأيونية

داخل الروابط الذرية نجد جاذبية الأيونات تتشكل الرابطة الأيونية عندما تتفاعل الأيونات لتكوين مركب أيوني مع توازن الشحنات الموجبة والسالبة، وتشمل أمثلة الرابطة الأيونية: [4]

LiF – Lithium Fluoride
LiCl – Lithium Chloride
LiBr – Lithium Bromide
LiI – Lithium Iodide
NaF – Sodium Fluoride
NaCl – Sodium Chloride
NaBr – Sodium Bromide
NaI – Sodium Iodide
KF – Potassium Fluoride
KCl – Potassium Chloride
KBr – Potassium Bromide
KI – Potassium Iodide
CsF – Cesium Fluoride
CsCl – Cesium Chloride
CsBr – Cesium Bromide
CsI – Cesium Iodide
BeO – Beryllium Oxide
BeS – Beryllium Sulfide
BeSe – Beryllium Selenide
MgO – Magnesium Oxide
MgS – Magnesium Sulfide
MgSe – Magnesium Selenide
CaO – Calcium Oxide
CaS – Calcium Sulfide
CaSe – Calcium Selenide
BaO – Barium Oxide
BaS – Barium Sulfide
BaSe – Barium Selenide
CuF – Copper(I) Fluoride
CuCl – Copper(I) Chloride
CuBr – Copper(I) Bromide
CuI – Copper(I) Iodide
CuO – Copper(II) Oxide
CuS – Copper(II) Sulfide
CuSe – Copper(II) Selenide
FeO – Iron(II) Oxide
FeS – Iron(II) Sulfide
FeSe – Iron(II) Selenide
CoO – Cobalt(II) Oxide
CoS – Cobalt(II) Sulfide
CoSe – Cobalt(II) Selenide
NiO – Nickel(II) Oxide
NIS – Nickel(II) Sulfide
NiSe – Nickel(II) Selenide
PbO – Lead(II) Oxide
PbS – Lead(II) Sulfide
PbSe – Lead(II) Selenide
SnO – Tin(II) Oxide
SnS – Tin(II) Sulfide
SnSe – Tin(II) Selenide
Li2O – Lithium Oxide
Li2S – Lithium Sulfide
Li2Se – Lithium Selenide
Na2S – Sodium Oxide
Na2S – Sodium Sulfide
Na2Se – Sodium Selenide
K2O – Potassium Oxide
K2S – Potassium Sulfide
K2Se – Potassium Selenide
Cs2O – Cesium Oxide
Sc2S – Cesium Sulfide
Cs2Se – Cesium Selenide
BeF2 – Beryllium Fluoride
BeCl2 – Beryllium Chloride
BeBr2 – Beryllium Bromide
BeI2 – Beryllium Iodide
MgF2 – Magnesium Fluoride
MgCl2 – Magnesium Chloride
MgBr2 – Magnesium Bromide
MgI2 – Magnesium Iodide
CaF2 – Calcium Fluoride
CaCl2 – Calcium Chloride
CaBr2 – Calcium Bromide
CaI2 – Calcium Iodide
BaF2 – Barium Fluoride
BaCl2 – Barium Chloride
BaBr2 – Barium Bromide
BaI2 – Barium Iodide
FeF2 – Iron(II) Fluoride
FeCl2 – Iron(II) Chloride
FeBr2 – Iron(II) Bromide
FeI2 – Iron(II) Iodide
CoF2 – Cobalt(II) Fluoride
CoCl2 – Cobalt(II) Chloride
CoBr2 – Cobalt(II) Bromide
CoI2 – Cobalt(II) Iodide
NiF2 – Nickel(II) Fluoride
NiCl2 – Nickel(II) Chloride
NiBr2 – Nickel(II) Bromide
NiI2 – Nickel(II) Iodide
CuF2 – Copper(II) Fluoride
CuCl2 – Copper(II) Chloride
CuBr2 – Copper(II) Bromide
CuI2 – Copper(II) Iodide
SnF2 – Tin(II) Fluoride
SnCl2 – Tin(II) Chloride
SnBr2 – Tin(II) Bromide
SnI2 – Tin(II) Iodide
PbF2 – Lead(II) Fluoride
PbCl2 – Lead(II) Chloride
PbBr2 – Lead(II) Bromide
PbI2 – Lead(II) Iodide
FeF3 – Iron(III) Fluoride
FeCl3 – Iron(III) Chloride
FeBr3 – Iron(III) Bromide
FeI3 – Iron(III) Iodide
CoF3 – Cobalt(III) Fluoride
CoCl3 – Cobalt(III) Chloride
CoBr3 – Cobalt(III) Bromide
CoI3 – Cobalt(III) Iodide
NiF3 – Nickel(III) Fluoride
NiCl3 – Nickel(III) Chloride
NiBr3 – Nickel(III) Bromide
NiI3 – Nickel(III) Iodide
SnF4 – Tin(IV) Fluoride
SnCl4 – Tin(IV) Chloride
SnBr4 – Tin(IV) Bromide
SnI4 – Tin(IV) Iodide
PbF4 -Lead(IV) Fluoride
PbCl4 – Lead(IV) Chloride
PbBr4 – Lead(IV) Bromide
PBI4 – Lead(IV) Iodide
Li3N – Lithium Nitride
Li3P – Lithium Phosphide
Na3N – Sodium Nitride
Na3P – Sodium Phosphide
K3N – Potassium Nitride
K3P – Potassoum Phosphide
Cs3N – Cesium Nitride
Cs3P – Cesium Phosphide
HC2H3O2 – Hydrogen Acetate
LiC2H302 – Lithium Acetate
LiHCO3 – Lithium Hydrogen Carbonate
LiOH – Lithium Hydroxide
LiNO3 – Lithium Nitrate
LiMnO4 – Lithium Permanganate
LiClO3 – Lithium Chlorate
NaC2H3O2 – Sodium Acetate
NaHCO3 – Sodium Hydrogen Carbonate
NaOH – Sodium Hydroxide
NaNO3 – Sodium Nitrate
NaMnO4 – Sodium Permanganate
NaClO3 – Sodium Chlorate
KC2H3O2 – Potassium Acetate
KHCO3 – Potassium Hydrogen Carbonate
KOH – Potassium Hydroxide
KNO3 – Potassium Nitrate
KMnO4 – Potassium Permanganate
KClO3 – Potassium Chlorate
CsC2H3O2 – Cesium Acetate
CsHCO3 – Cesium Hydrogen Carbonate
CsOH – Cesium Hydroxide
CsNO3 – Cesium Nitrate
CsMnO4 – Cesium Permanganate
CsClO3 – Cesium Chlorate
AgF – Silver Fluoride
AgCl – Silver Chloride
AgBr – Silver Bromide
AgI – Silver Iodide
AgC2H3O2 – Silver Acetate
AgHCO3 – Silver Hydrogen Carbonate
AgOH – Silver Hydroxide
AgNO3 – Silver Nitrate
AgMnO4 – Silver Permanganate
AgClO3 – Silver Chlorate
Ag2O – Silver Oxide
Ag2S – Silver Sulfide
Ag2Se – Silver Selenide
NH4C2H3O2 – Ammonium Acetate
NH4HCO3 – Ammonium Hydrogen Carbonate
NH4OH – Ammonium Hydroxide
NH4MnO4 – Ammonium Permanganate
NH4ClO3 – Ammonium Chlorate
(NH4)2O – Ammonium Oxide
(NH4)2S – Ammonium Sulfide
(NH4)2Se – Ammonium Selenide
Be(C2H3O2)2 – Beryllium Acetate
Be(HCO3)2 – Beryllium Hydrogen Carbonate
Be(OH)2 – Beryllium Hydroxide
Be(MnO4)2 – Beryllium Permanganate
BeCO3 – Beryllium Carbonate
BeCrO4 – Beryllium Chromate
BeCr2O7 – Beryllium Dichromate
BeSO4 – Beryllium Sulfate
Be3(PO4)2 – Beryllium Phosphate
Be(ClO3)2 – Beryllium Chlorate
Mg(C2H3O2)2 = Magnesium Acetate
Mg(HCO3)2 – Magnesium Hydrogen Carbonate
Mg(OH)2 – Magnesium Hydroxide
Mg(MnO4)2 – Magnesium Permanganate
Mg(ClO3)2 – Magnesium Chlorate
MgCO3 – Magnesium Carbonate
MgCrO4 – Magnesium Chromate
MgCr2O7 – Magnesium Dichromate
MgSO4 – Magnesium Sulfate
Mg3(PO4)2 – Magnesium Phosphate
Ca(C2H3O2)2 – Calcium Acetate
Ca(HCO3)2 – Calcium Hydrogen Carbonate
Ca(OH)2 – Calcium Hydroxide
Ca(MnO4)2 – Calcium Permanganate
Ca(ClO3)2 – Calcium Chlorate
CaCO3 – Calcium Carbonate
CaCrO4 – Calcium Chromate
CaCr2O7 – Calcium Dichromate
CaSO4 – Calcium Sulfate
Ca3(PO4)2 – Calcium Phosphate
Ba(C2H3O2)2 – Barium Acetate
Ba(HCO3)2 – Barium Hydrogen Carbonate
Ba(OH)2 – Barium Hydroxide
Ba(MnO4)2 – Barium Permanganate
Ba(ClO3)2 – Barium Chlorate
BaCO3 – Barium Carbonate
BaCrO4 – Barium Chromate
BaCr2O7 – Barium Dichromate
BaSO4 – Barium Sulfate
Ba3(PO4)2 – Barium Phosphate
ZnF2 – Zinc Fluoride
ZnCl2 – Zinc Chloride
ZnBr2 – Zinc Bromide
ZnI2 – Zinc Iodide
ZnO – Zinc Oxide
ZnS – Zinc Sulfide
ZnSe – Zinc Selenide
Zn(C2H3O2)2 – Zinc Acetate
Zn(HCO3)2 – Zinc Hydrogen Carbonate
Zn(OH)2 – Zinc Hydroxide
Zn(MnO4)2 – Zinc Permanganate
Zn(ClO3)2 – Zinc Chlorate
ZnCO3 – Zinc Carbonate
ZnCrO4 – Zinc Chromate
ZnCr2O7 – Zinc Dichromate
ZnSO4 – Zinc Sulfate
Zn3(PO4)2 – Zinc Phosphate
Fe(C2H3O2)2 – Iron(II) Acetate
Fe(HCO3)2 – Iron(II) Hydrogen Carbonate
Fe(OH)2 – Iron(II) Hydroxide
Fe(MnO4)2 – Iron(II) Permanganate
Fe(ClO3)2 – Iron(II) Chlorate
FeCO3 – Iron(II) Carbonate
FeCrO4 – Iron(II) Chromate
FeCr2O7 – Iron(II) Dichromate
FeSO4 – Iron(II) Sulfate
Fe3(PO4)2 – Iron(II) Phosphate
Fe(NO3)2 – Iron(II) Nitrate
Zn(NO3)2 – Zinc Nitrate
Ba(NO3)2 – Barium Nitrate
Ca(NO3)2 – Calcium Nitrate
Mg(NO3)2 – Magnesium Nitrate
Be(NO3)2 – Beryllium Nitrate
AgNO3 – Silver Nitrate

تسمية الأيونات والمركبات الأيونية

المركبات الأيونية هي مركبات محايدة تتكون من أيونات موجبة الشحنة تسمى الكاتيونات والأيونات السالبة الشحنة تسمى الأنيونات، وبالنسبة للمركبات الأيونية الثنائية (المركبات الأيونية التي تحتوي على نوعين فقط من العناصر) ، تتم تسمية المركبات بكتابة اسم الكاتيون أولاً متبوعًا باسم الأنيون، و

على سبيل المثال يُسمى KCl ، وهو مركب أيوني يحتوي على K + و Cl- أيونات ، كلوريد البوتاسيوم. [5]

انواع الايونات

ببساطة تنقسم

انواع الايونات

إلى الأنيونات والكاتيونات:

الأنيونات أو الأيونات سالبة الشحنة

؛ حيث تتشكل هذه عندما تكتسب الذرة إلكترونًا (واحدًا أو أكثر) وبالتالي سيكون لديها إلكترونات أكثر من البروتونات وبالتالي ستتحمل شحنة سالبة، فعلى سبيل المثال ذرة الكلور (Cl) عندما تكتسب إلكترونًا تصبح أيون كلوريد (Cl-).
الكاتيونات أو الأيونات موجبة الشحنة

، حيث تتشكل هذه عندما تفقد الذرة إلكترونًا أو أكثر ، وبالتالي سيكون لديها بروتونات أكثر من الإلكترونات ، وبالتالي ستتحمل شحنة موجبة، فعلى سبيل المثال ذرة الصوديوم (Na) عندما تفقد إلكترونًا تصبح كاتيون الصوديوم (Na +). وهكذا [6]