- الخصائص الفيزيائية للمركبات الأيونية: (Physical Properties of Ionic Compounds) :
- خصائص البلورات الصلبة لهذه المركبات أنها بلورات :
1) قاسية (Hard) : والسبب هو :
قوة التجاذب بين الأيونات الموجبة والأيونات السالبة في البلورة (قوة الرابطة الأيونية )، فيصعب الفصل بين هذه الأيونات .
2) هشة (Brittle) : أي سهلة الكسر والسبب هو :
إقتراب الأيونات المتماثلة في الشحنة من بعضها البعض عند الضغط على البلورة فتتنافر مبتعدة عن بعضها ما يسهل عملية كسر البلورة وتفتيتها.
3) إرتفاع درجات إنصهارها وغليانها (Melting and Boiling Points) وذلك لأن :
التغلب على قوى التجاذب بين الأيونات الموجبة والسالبة يتطلب وجود طاقة كبيرة
4) الذائبية (Solubility) العالية في الماء :
تذوب بسهولة بسبب قدرة جزيئات الماء على عمل تجاذب مع أيونات البلورة ما يؤدي إلى فصل الأيونات عن البلورة، فتصبح حرة الحركة بين الجزيئات.
5) التوصيل الكهربائي للمركبات الأيونية
- أن المركبات الأيونية تكون غير موصلة للتيار الكهربائي وهي بالحالة الصلبة بسبب قوى التجاذب القوية بين الأيونات المختلفة في شحناتها مما يجعل هذه الأيونات مقيدة في أماكنها في البلورة ويمنع حركتها .
- أما المحاليل (أو مصاهير) هذه المركبات تكون موصلة للتيار الكهربائي بصورة جيدة، نظرًا إلى تفكك البلورات عند صهرها أو إذابتها في الماء فتصبح الأيونات حرة الحركة
- الخصائص الفيزيائية للمركبات التساهمية : (Physical Properties of molecular Compounds) :
- تسمى المواد التي تحتوي على روابط تساهمية بـ (المركبات التساهمية الجزيئية)(Covalent (molecular) Compound )
- توجد هذه المركبات بإحدى الحالات الفيزيائية الثلاث ( الصلبة، السائلة، الغازية )
- تمتلك المركبات التساهمية البسيطة درجات انصهار وغليان منخفضة مقارنة بالمركبات الأيونية؛ ما يجعلها مركبات متطايرة Volatile
- تمتاز غالبية المركبات التساهمية بـــ:
1) عدم قابليتها للذوبان في الماء
2) عدم إحتواء محاليلها على أيونات ما يجعلها غير موصلة للتيار الكهربائي بوجه عام
ملاحظة :
بعض المركبات التساهمية مثل HCl يصبح موصلًا للتيار الكهربائي عند إذابته في الماء نظرًا لإحتواء محاليله على أيونات .
- الخصائص الفيزيائية للفلزات : (Physical Properties for Metal) :
- الفلزات هي مواد صلبة ( بإستثناء الزئبق فهو سائل) وتمتاز الفلزات بأنها:
1) لامعة (Shiny)
2) قابلة للطرق (Malleable) والسحب (Ductile)
فعند طرق فلز ما تتكون الصفائح وعند سحبه تتكون الأسلاك
وهذا يعني أن بلورات الفلز لا تتكسر، لأن صفوف الأيونات الموجبة ينزلق بعضها عن بعض لكنها تضل في بحر الإلكترونات نفسه .
3) الفلزات موصلة جيدة للتيار الكهربائي والحرارة (Conductors of Electricity and Heat) نظرًا إلى حركة الإلكترونات الحرة في بلورة الفلز.
- الصيغ الكيميائية للمركبات : (Chemical Formula For Compounds) :
- تستعمل الرموز والصيغ الكيميائية للتعبير عن المواد الكيميائية وتعرف بإسم الرموز Symbols
- تعريف الرموز Symbols: هي طريقة لتمثيل ذرات العناصر.
- تعريف الصيغ الكيميائية : هي طريقة موجزة للتعبير عن عدد ذرات العناصر ونوعها، التي يتكون منها أي مركب كيميائي.
- خطوات كتابة الصيغة الكيميائية لمركب ما؛ أيوني، أو جزيئي :
1) كتابة إسم المركب باللغة العربية.
2) كتابة رموز العناصر التي يتكون منها المركب تحت اسم كل عنصر .
3) كتابة رقم التكافؤ أسفل كل رمز .
4) استبدال رقم التكافؤ لأحد الرمزين بالأخر.
5) حذف أرقام التكافؤ في حال تساويها، أما إذا كان بينها قاسم مشترك فتجب القسمة على الرقم الأصغر للحصول على أبسط قيمة عددية صحيحة .
6) كتابة صيغة المركب النهائية.
ملاحظة :
إذا كان للعنصر أكثر من تكافؤ فتستخدم أرقام خاصة للتمييز بينها، تسمى بالأرقم الاتينية (III, II, I)
- السالبة الكهربائية وأنواع الروابط الكيميائية : (Electronegativity and Types of Chemical Bond)
- تذكر أن :
السالبية الكهربائية للذرة تصف قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة نحوها عند إرتباطها بذرة أخرى لذلك؛ فإن نوع الرابطة الكيميائية بين الذرتين يعتمد على مقدار الفرق في الكهروسلبية بين الذرتين
- في مقياس باولينج يكون عنصر الفلورF هو أعلى العناصر من حيث السالبية الكهربائية إذ تبلغ 4.1 ويكون عنصر الفرانسيوم Fr أقلها؛ إذ تبلغ 0.7، وتتراوح قيم السالبية الكهربائية للعناصر الباقية في الجدول الدوري بين هاتين القيميتين .
- يلاحظ من الجدول السابق أن الرابطة التساهمية تتكون عندما يتراوح الفرق في السالبية الكهربائية بين ذرتين مختلفتين بين (0) و (2) مثل : (HCl) و (HF) و (CO).
- في حال وجود ذرتين متشابهتين للعنصر نفسه مثل : N2, O2, Cl2 ، فإنه يكون للذرتين السالبية الكهربائية نفسها؛ أي أن الفرق في السالبية الكهربائية بينهما تساوي صفرًا وتكون الرابطة تساهمية أيضًا.
- إذا كان الفرق في السالبية الكهربائية بين الذرتين أكبر من 2 فإن الرابطة تكون أيونية.
السبائك Alloys:
- الفلزات النقية لينة جدًا، ونشطة كيميائيًا؛ لذا، فهي تتأكل عند تفاعلها مع المواد الأُخرى، ويتطلب استخدامها في أغراض معينة إضافة عنصر أو عناصر أخرى إلى العنصر الأصلي بنسب محددة لتحسين خصائصه التي فقدها فينتج ما يسمى بالسبائك .
- تعريف السبائك: هي خليط من فلز وعنصرٍ أخر على الأقل قد يكون فلزًا أو لا فلز.
- تمتاز السبائك بــصفات فريدة مثل :
-
( القوة والمتانة وخفة الوزن و تحمل درجات الحرارة العالية )
- هذه الصفات تجعل السبائك أهلًأ لإستخدامات عدة متنوعة من الأمثلة عليها :
-
*سبيكة الفولاذ والمنغنيز التي تتكون من فلز الحديد مضافًا إليه عنصر المنغنيز بنسبة تقدر بنحو 13، وهي تستخدم في صناعة الأتِ الحفر، والسكك الحديدية، لأنها تتحمل درجات حرارة العالية.
*سبيكة الفولاذ (الحديد الصلب) التي تصنع بإضافة نسب محددة من الكربون إلى الحديد ليصبح أكثر قوة وصلابة، وغير قابل للصد، وهي تستخدم في أعمال البناء.
- بوجه عام، فإن السبائك أكثر قوة وصلابة من فلزاتها الأساسية، ما جعلها تستخدم في الكثير من مجالات الحياة