المركبات والمخاليط
يُعتبر علم الكيمياء بفرعه المتعددة واحدًا من العلوم الأساسية والمركزية لدراسة مجالات علمية عديدة. تشمل الكيمياء غير العضوية دراسة خواص وتفاعلات المركبات غير العضوية، في حين تركز الكيمياء العضوية على المركبات العضوية. أما الكيمياء الحيوية، فهي تتناول التفاعلات والمواد الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية. علاوةً على ذلك، فإن الكيمياء الفيزيائية تتطرق إلى مجالات مثل الكيمياء الحرارية، الحركية، كيمياء الكم، وعلم الأطياف، والميكانيكا الإحصائية. وبالتالي، نجد أن تأثير الكيمياء يتجلى في معظم جوانب حياتنا اليومية.
المركب الكيميائي
المركب الكيميائي يُعرَّف بأنه مادة كيميائية تتكون من عنصرين أو أكثر ترتبط ببعضها بنسب ثابتة. يمكن فصل هذه المركبات فقط من خلال التفاعلات الكيميائية. ولكل مركب كيميائي صيغة كيميائية خاصة تعكس عدد ذرات كل عنصر مكون له، وتختلف خواص المركب عن خواص العناصر المكونة له؛ على سبيل المثال، يُعتبر الماء مركبًا غير قابل للاشتعال رغم أنه يتكون من العنصرين القابلين للاشتعال، الهيدروجين والأكسجين.
أنواع المركبات الكيميائية
- الأحماض: مثل حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك.
- القواعد: مثل هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم.
- الأكاسيد: مثل أكسيد الحديد وأكسيد الفضة وأكسيد النحاس.
- الأملاح: مثل كلوريد الصوديوم وكبريتات النحاس.
المخلوط
المخلوط هو مادة كيميائية قد تكون متجانسة أو غير متجانسة، تتكون من مزيج من مادتين أو أكثر. تحتفظ هذه المواد بخواصها وخصائصها الفردية بعد الخلط، مما يعني أن كل مادة في المخلوط تبقى تحتفظ بخصائصها الأصلية، على الرغم من أن الخصائص الفيزيائية قد تتغير قليلاً. فعلى سبيل المثال، قد تختلف درجة انصهار المخلوط عن درجات انصهار المواد المكونة له، ويمكن فصل المخاليط باستخدام مختلف الطرق الكيميائية والفيزيائية.
أنواع المخاليط
- المخاليط المتجانسة: هي المخاليط التي تظهر عند الخلط كمادة واحدة، وتكون لها تركيبة وخصائص محددة، حيث تمتلك كل كمية من المخلوط نفس التركيب و الخصائص. من الأمثلة على المخاليط المتجانسة: المحالي، وبعض أنواع السبائك.
- المخاليط غير المتجانسة: هي المخاليط التي لا تظهر كمادة واحدة، أو التي لا تمتلك تركيبة محددة، مثل الجرانيت.
طرق فصل المخاليط
- استخدام المغناطيس: يمكن استخدام المغناطيس طبقًا لمكونات المخلوط وقابلية هذه المواد للجذب. مثلاً، يمكن فصل الرمل عن برادة الحديد باستخدام المغناطيس، حيث ينجذب الحديد بينما يبقى الرمل.
- الترشيح: تُستخدم هذه الطريقة لفصل السوائل عن المواد الأخرى الموجودة بها، شريطة أن لا تذوب تلك المواد في السائل. مثال على ذلك هو فصل الرمل عن الماء باستخدام مصفاة مناسبة.
- التقطير: تعتمد هذه الطريقة على اختلاف درجات غليان المواد. عند تسخين المخلوط، تتبخر كل مادة عند درجة غليانها الخاصة، مما يحفز فصلها عن المواد الأخرى. أحد أمثلة هذه الطريقة هو عملية إنتاج النفط.