الصيغة الكيميائية للمركّب
يبني جزيئات مركّبات شائعة من ذرّاتها، ويكتب صيغتها الكيميائية مبيّنًا نوع الذرّات وعددها في الجزيء الواحد.
المحاكاة التفاعلية
محاكاة تفاعلية: بناء جزيء — من PhET
لا تُحمَّل المحاكاة إلا بطلبك. اضغط لبدء التشغيل — قد تستغرق لحظات على الاتصال البطيء.
في كتابك
- نشاط (٢): العناصر تكوّن المركّبات — الجزء الأول، ص ٧٣
خطوات التجربة
افتح شاشة «المساحة الحرة». الذرّات موضوعة في سلال، وإن لم تجد عنصرًا تحتاجه فانتقل إلى مجموعة ذرّات أخرى بالسهمين.
اسحب ذرّتي «هيدروجين» وذرّة «أكسجين»، وقرّب الذرّات بعضها من بعض حتى ترتبط. اقرأ الاسم الذي يظهر فوق الجزيء، واكتب صيغته.
اضغط زر «3D» فوق الجزيء لتراه مجسّمًا، وعُدّ ذرّاته.
ابنِ ثاني أكسيد الكربون من ذرّة «كربون» وذرّتي «أكسجين»، ثم ابنِ جزيئًا من ذرّة «كربون» وذرّة «أكسجين» واحدة، وقارن الاسمين.
جرّب بناء جزيء من ذرّة «هيدروجين» واحدة وذرّة «أكسجين»: هل يظهر اسم «الماء»؟
سجّل في جدول كجدول الكتاب لكل جزيء بنيته: المركّب، العناصر المكوّنة له، عدد ذرّات كل عنصر.
الفكرة العلمية
الصيغة الكيميائية تعبير بالرموز يبيّن نوع الذرّات وعددها في جزيء واحد من المركّب. نكتب رمز كل عنصر، ثم عددًا صغيرًا أسفله يدلّ على عدد ذرّاته في الجزيء، ولا نكتب العدد إذا كانت الذرّة واحدة. فالصيغة H2O تعني ذرّتي هيدروجين وذرّة أكسجين، وCO2 تعني ذرّة كربون وذرّتي أكسجين. والنسبة بين الذرّات ثابتة في كل مركّب: فذرّة كربون مع ذرّة أكسجين واحدة تكوّن أول أكسيد الكربون CO، وهو مركّب آخر غير ثاني أكسيد الكربون، وذرّة هيدروجين واحدة مع ذرّة أكسجين لا تكوّن ماءً. لذلك لا يكفي أن نعرف العناصر الداخلة في المركّب، بل يجب أن نعرف عدد ذرّات كل منها. ولا يمكن في المحاكاة بناء كلوريد الصوديوم ولا سكر المائدة من جدول الكتاب: الأول لأنه لا صوديوم فيها، والثاني لأن جزيئه C12H22O11 كبير، فيه ٤٥ ذرّة.
قوّم نفسك
جرّب المحاكاة أولًا ثم أجب. لا درجات ولا تسجيل — الإجابات لك وحدك، وتختفي بإغلاق الصفحة.
ماذا يدلّ عليه العدد الصغير المكتوب أسفل رمز العنصر في الصيغة الكيميائية؟
- كتلة الذرّة
- عدد الجزيئات
- شحنة العنصر
- عدد ذرّات هذا العنصر في الجزيء الواحد
اعرض الإجابة
د) عدد ذرّات هذا العنصر في الجزيء الواحد
العدد السفلي يعدّ ذرّات العنصر داخل الجزيء الواحد، كما عددتها حين بنيت الجزيء. والخلط بينه وبين عدد الجزيئات (وهو المعامل الذي يُكتب قبل الصيغة) أشهر خطأ في هذا الدرس، ويظهر أثره لاحقًا عند موازنة المعادلات.
حاولت بناء الماء بذرّة هيدروجين واحدة وذرّة أكسجين. ماذا يحدث؟
- يتكوّن الماء لكن بكمّية أقل
- يتكوّن ماء أخفّ
- لا يتكوّن الماء لأن نسبة الذرّات فيه ثابتة
- يتكوّن الماء ثم يتفكّك
اعرض الإجابة
ج) لا يتكوّن الماء لأن نسبة الذرّات فيه ثابتة
جزيء الماء فيه ذرّتا هيدروجين لكل ذرّة أكسجين، لا أقل، ولذلك لم يظهر اسم الماء في المحاكاة. ومن ظن أن نقص ذرّة يعطي «ماءً أقل» خلط بين كمّية المادة وتركيب الجزيء نفسه.
بنيت جزيئًا من ذرّة كربون وذرّة أكسجين واحدة، فظهر اسم «أول أكسيد الكربون» لا «ثاني أكسيد الكربون». ماذا تستنتج؟
- اختلاف عدد الذرّات ينتج مركّبًا مختلفًا
- المركّبان هما المادة نفسها بكمّيتين مختلفتين
- أول أكسيد الكربون ليس مركّبًا لأن فيه ذرّتين فقط
- المركّبان لهما الصيغة نفسها
اعرض الإجابة
أ) اختلاف عدد الذرّات ينتج مركّبًا مختلفًا
العنصران واحد، لكن النسبة مختلفة: CO فيه ذرّة أكسجين واحدة وCO2 فيه ذرّتان، فهما مركّبان مختلفان بخواصّ مختلفة. ومن ظنهما المادة نفسها ركّز على نوع العناصر ونسي عددها.
ماذا تدلّ عليه الصيغة H2O؟ ولماذا لا نكتب الرقم ١ بجانب رمز الأكسجين؟
اعرض الإجابة
تدلّ على أن جزيء الماء الواحد يتكوّن من ذرّتي هيدروجين وذرّة أكسجين واحدة، كما بنيته في المحاكاة. ولا نكتب الرقم ١ لأن غياب العدد السفلي يعني أن في الجزيء ذرّة واحدة من ذلك العنصر.
لماذا لا يكفي أن نقول إن مركّبًا ما يحوي كربونًا وأكسجين لنعرف أيّ مركّب هو؟
اعرض الإجابة
لأن العنصرين نفسيهما يكوّنان أكثر من مركّب بحسب عدد ذرّاتهما، كما رأيت عند بناء CO وCO2. فمعرفة العناصر تحدّد مكوّنات المركّب فقط، أما تحديده فيحتاج عدد الذرّات من كل عنصر، وهذا ما تقدّمه الصيغة الكيميائية.