الخصائص الكيميائية للمواد

ما هي الخصائص الكيميائية للمادة؟

تتميز المواد بخصائص كيميائية متنوعة، وفيما يلي أهم هذه الخصائص:

قابلية الاشتعال

(بالإنجليزية: Flammability) تُعتبر قابلية الاشتعال من الخصائص الهامة، فعلى سبيل المثال، يمتلك الخشب قدرة عالية على الاشتعال، حيث يشتعل عند تعرضه للنار مسببًا إنتاج الرماد والدخان وثاني أكسيد الكربون. في المقابل، لا يمتلك الذهب قابلية للاشتعال، بل يذوب عند التعرض لدرجات حرارة مرتفعة جدًا دون أن ينتج أي لهب.

التحليل الكهربائي

(بالإنجليزية: Electrolysis) تعني التغير في مكونات مادة معينة بواسطة الكهرباء. على سبيل المثال، عند تمرير تيار كهربائي في الماء تحت ظروف معينة، يحدث تحليل للجزئيات وتحلّلها إلى مكوناتها الأساسية: الهيدروجين والأكسجين.

التفاعلية

(بالإنجليزية: Reactivity) تشير إلى قدرة المادة على التفاعل مع أخرى بغرض الحصول على مادة جديدة اختلافًا عن المواد الأصلية. على سبيل المثال، يتفاعل الحديد مع الأكسجين لتكوين ما يُعرف بالصدأ، وهو مادة جديدة تختلف جذريًا عن الحديد والأكسجين. بينما لا يتفاعل الذهب مع الأكسجين، الأمر الذي يجعله يُصنَّف كمادة خاملة كيميائيًا.

الذائبية

(بالإنجليزية: Solubility) تعبر عن قدرة المادة (المذابة) على التحلل في مادة أخرى (المذيبة). على سبيل المثال، عند إذابة الصوديوم في محلول الأمونيا، يتكون مزيج ذو لون أزرق، مما يشير إلى حدوث تغيير كيميائي ناتج عن ذوبان الصوديوم.

درجة السمية

(بالإنجليزية: Toxicity) تشير إلى الأضرار التي قد تلحقها مادة كيميائية بأعضاء جسم الإنسان أو الكائنات الحية. يمكن قياس هذه السمية عن طريق تعريض الكائن الحي لجرعة معينة من المادة، مما يؤدي إلى تغييرات كيميائية تؤدي لظهور أعراض السمية. على سبيل المثال، مادة الرصاص السامة قد تسبب ضررًا لأجزاء متعددة من الجسم مثل الكلى والقلب والعظام والجهاز العصبي والهضمي.

العدد التناسقي

(بالإنجليزية: Coordination Number) يُعرف أيضًا بالعدد التساندي، وهو عدد الذرات أو الأيونات أو الجزيئات المحيطة بذرة مركزية أو أيون معين. يساهم العدد التناسقي في فهم شكل بلورية المركب الكيميائي وتركيبه البلوري في المعادن. على سبيل المثال، يحتوي فلوريد ثنائي أمين الفضة ([Ag(NH3)2]+) على عدد تناسقي يساوي 2، مما يؤدي إلى تشكيل هيكل جزيئي خطي.

حرارة الاحتراق

(بالإنجليزية: Heat Of Combustion) هي الطاقة المنبعثة عند احتراق المركب بشكل كامل، أي عند احتراقه بالأكسجين، ويرمز لحرارة الاحتراق بـ (ΔHC). على سبيل المثال، كمية الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود أو حرق السعرات الحرارية في جسم الإنسان.

قابلية التأكسد

(بالإنجليزية: Oxidation Susceptibility) تعبر عن التفاعل الذي يحدث للمادة مما يؤدي إلى اكتسابها لذرات أكسجين أو فقدها لذرات هيدروجين أو فقدان الإلكترونات، مما يغير رقم الأكسدة الخاص بها. يُعتبر صدأ الحديد مثالاً على قابلية التأكسد، حيث يتكون عند تعرض الحديد للأكسجين لفترات طويلة، أو عندما تتحول التفاحة إلى اللون البني بعد قطعها.

درجة الاستقرار الكيميائي

(بالإنجليزية: Degree Of Chemical Stability) تعرف أيضًا بالاستقرار الديناميكي الحراري، ويكون في حالة التوازن الكيميائي حيث يكون النظام في أدنى حالة للطاقة. لا يمكن ملاحظة هذه الخاصية إلا بتعريض العينة لتفاعل كيميائي. على سبيل المثال، تُظهر دراسات أن الاستقرار الكيميائي للسيفترياكسون (Ceftriaxone) يبقى ثابتًا في ظروف تخزين مختلفة، ودرجات الحرارة المنخفضة تعزز من استقراره الكيميائي.

الإنثالبية أو المحتوى الحراري

(بالإنجليزية: Enthalpy) تشير إلى مقدار الطاقة الحرارية المكتسبة في النظام نتيجة تفاعل كيميائي محدد، وقد تُقاس بوحدات الجول ويرمز لها بـ (ΔHC°). على سبيل المثال، احتراق مادة الإيثانول (C2H5OH) عند تفاعلها مع الأكسجين ينتج عنها محتوى حراري مقداره (−1366.8 كيلوجول/مول).

ختامًا، يساعدنا فهم الخصائص الكيميائية للمادة على التعرف على المخاطر المحتملة المرتبطة بها، وطرق الوقاية، وتصنيف المواد بشكل دقيق. وبالتالي، يمكننا التنبؤ بنوع التفاعلات الكيميائية المحتملة، مما يمكّننا من تحديد الإرشادات والتحذيرات المتعلقة بكل مادة على عبواتها.