تعريف التركيب (الكيمياء)

دانييلا ناتالي دياز زيبيدا
مولودية في الهندسة الطبية الحيوية والفيزياء

يشير التركيب الكيميائي إلى النسب النسبية التي يوجد بها كل عنصر يشكل جزءًا من مادة أو مركب أو مادة. يمكن أن يتغير هذا عند حدوث تغيرات كيميائية أو عند طرح أو إضافة كمية معينة من عنصر ما، مما يؤدي إلى تغيير نسب المركب.

حقيقة تحديد التركيب الكيميائي لأي مادة تتحدث عن هويتها وهو أمر أساسي لتوصيف وفهم سلوك المختلفين مواد. يمكن تمثيل التركيب الكيميائي بطرق مختلفة، من بين الطرق الأكثر استخدامًا: الصيغ الكيميائية والتركيب النسبي.

الصيغ الكيميائية والتركيب النسبي وأمثلة لكلا النموذجين

العناصر الكيميائية هي الكتل التي تتكون منها جميع المواد التي نعرفها، ويتم تمثيلها برموز كيميائية تميزها عن بعضها البعض. على سبيل المثال، C للكربون، H للهيدروجين، وO للأكسجين. إحدى طرق تمثيل التركيب الكيميائي للمركب هي من خلال الصيغ الكيميائية، ومن بين هذه الطرق الأكثر استخدامًا هي الصيغة الجزيئية، والتي يستخدم رمز كل عنصر موجود في المركب، متبوعًا برقم منخفض يشير إلى عدد ذرات العنصر التي يتكون منها المركب. مادة. على سبيل المثال، ح₂أو أن الصيغة الجزيئية للماء تشير إلى أن التركيب الكيميائي لهذه المادة هو ذرتان هيدروجين وذرة أكسجين واحدة لكل جزيء.

النسبة المئوية لتركيب المادة هي النسبة بالكتلة التي يمثلها كل عنصر في المركب، معبرًا عنها بوحدات مئوية. ويتم حسابها بقسمة كتلة كل عنصر على الكتلة الإجمالية وضربها في 100%. يتم حساب النسبة المئوية لتركيب المركب من خلال استخدام الكتل الذرية المذكورة في الجدول الدوري، والتي تتوافق مع كل عنصر من العناصر.

على سبيل المثال، إذا كنت تريد معرفة النسبة المئوية لتركيب الماء، فيجب عليك أولاً حساب الكتلة المولية، ولهذا عليك إضافة الكتل الذرية لـ كل عنصر، في هذه الحالة الهيدروجين والأكسجين، مضروبًا في عدد الذرات التي يوفرها كل عنصر، للهيدروجين: H= (1 جم/مول)(2 ذرة)= 2 جم/مول، وبالنسبة للأكسجين: O= (16 جم/مول)(1 ذرة)= 16 جم/مول، بإضافة الكميتين: 2 جم/مول +16 جم/مول= 18 جم/مول، سيتم اعتبار ذلك على النحو التالي: كتلة المجموع. الآن، اقسم كتلة كل عنصر على الكتلة الإجمالية واضربها في 100%، بالنسبة للهيدروجين: (2 جم/مول/18 جم/مول)(100%)= 11%، (16 جم/مول/18 جم/مول) )(100%)= 89%. ونتيجة لذلك، فإن نسبة تكوين الماء ستكون 11% هيدروجين، 89% أكسجين. يعتبر هذا التمثيل للتركيب الكيميائي مفيدًا بشكل خاص للمخاليط، وهي كيانات مكونة من مركبين أو أكثر. مجتمعة، هنا يتم استخدام النسبة المئوية للتركيب لتحديد تركيز كل مركب في الخليط والتنبؤ به سلوك.

هناك طرق مختلفة لتحديد التركيب الكيميائي للمادة. ومن بينها التقنيات التحليلية مثل التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء، وقياس الطيف الكتلي، والرنين المغناطيسي النووية، يمكنها تحديد جزيئات معينة في مادة ما، من خلال مقارنة الأنماط والأطياف التي تتولد مقابلها المعايير. الكروماتوغرافيا هي تقنية أخرى مستخدمة على نطاق واسع، حيث تقوم بفصل مكونات الخليط على أساس اختلافاتها في الذوبان، وذلك لمعرفة المكونات في خليط غير معروف. يشمل التحليل الكيميائي للعناصر تقنيات مثل التحليل الطيفي للامتصاص، والذي يعتمد على الأطوال الموجية يمتص عنصرًا معينًا، وبناءً على الأطياف المسجلة يمكن معرفة العنصر الموجود في مادة. يمكن لبعض تقنيات الفحص المجهري، مثل المجهر الإلكتروني النافذ، أن تساعد أيضًا في تحديد الجسيمات الموجودة في العينة. بالإضافة إلى ذلك، هناك تقنيات كمية تسمح بتحديد التركيب الكيميائي للمادة من خلالها التفاعلات التي تكشف هوية جزيئات معينة، مثل الحمض والقاعدة، والأكسدة والاختزال، و تساقط.

التطبيقات

إن فهم التركيب الكيميائي للمواد أمر ضروري في العديد من التطبيقات، وليس فقط في الكيمياء، ولكن في هندسة المواد، وعلوم البيئة، وعلم الأحياء، وفيزياء المواد المكثفة والطب، من بين أمور أخرى. في العمليات الصناعية، على سبيل المثال، من الأهمية بمكان معرفة التركيب الكيميائي الدقيق للكواشف التي تستخدم كمواد خام لإنتاج سوف ينتج عن ذلك منتجات معينة ذات قيمة، مما يضمن التحكم الكامل في جودتها ونقاوتها، وكذلك من حيث السلامة في المراحل المختلفة من التصنيع. الملاحقة القضائية.

بالحديث قليلاً عن أهمية التركيب الكيميائي في مجال الصحة، عندما يتعلق الأمر بالتحليل لتشخيص بعض الأمراض، فإن الطرق التحليلية هي المحددات، حيث أنه من خلال معرفة التركيب الكيميائي للعينات البيولوجية يمكن معرفة أصلها أو التعرف على أصلها، بالإضافة إلى تطويرها من الأدوية والأبحاث في هذا المجال لصياغتها، من المهم جدًا وجود مراقبة الجودة التي تحلل التركيب الكيميائي للمنتجات التي يتم طرحها في السوق. سوق.