(الكيمياء علم أساسي في حياتنا)
الدرس الأول: 1 / 1: قصة مادتين
- الفكرة الرئيسة:
الكيمياء هي دراسة الأشياء من حولنا
- الرابط بواقع الحياة:
أي عمل بشري يكون الهدف منه الحصول على الايجابيات فتظهر لنا بعض السلبيات، يحدث هذا في ابسط الأمور كترتيب أثاث المنزل ويحدث هذا ايضاً في العلوم كلها
- لماذا ندرس الكيمياء؟
عند تأمل الأشياء من حولك تجد أن كل شي في الكون مكون من مادة، ومن ذلك الجسيمات الموجودة في الفضاء والأشياء المحيطة بناء
- تذكر أن:
المادة: هي كل شيء يشغل حيزاً وله كتلة
مثل: الهواء - الورق - الشجر - أنت
- تذكر أن:
المادة الكيميائية (المادة النقية): مادة لها تركيب محدد وثابت
مثل: ملح الطعام NaCl الأمونيا NG3 السكر C6H12O6
- هل يستحق العلم الذي يدرس المادة التي تحيط بنا في كل شيء أن ندرس الكيمياء ونتعلم أهميتها بالنسبة لنا؟
نعم
- الكيمياء هي:
علم يهتم بدراسة المادة من جميع نواحيها (تركيبها، خواصها، التغيرات التي تطرأ عليها، وجميع ما تحتويه المادة من أسرار
- والغرض من ذلك:
الوصول إلى اكتشافات حياتية جديدة وتطبيقات صناعية تساهم في خدمتنا وتسهيل سبل حياتنا
- طبقة الأوزون:
هي مادة مكونة من ذرات الأكسجين موجودة في الغلاف الجوي تمتص معظم الأشعة الضارة (الأشعة فوق البنفسجية UVB) قبل وصولها إلى الأرض
- التركيب الكيميائي:
لها تركيب محدد وثابت هو O3
- أين يوجد الأوزون:
يوجد في الغلاف الجوي للأرض الذي يتكون من عده طبقات منها:
1- تروبوسفير:
تعلو سطح الأرض إلى (10) كيلو متر تحتوي الهواء والغيوم وتحدث فيها كل تقلبات الطقس
2- (ستراتوسفير):
تعلو (تروبوسفير) (10-50) كيلو متر وهي التي تحتوي طبقة الأوزون التي تمتص معظم الأشعة الكونية قبل أن تصل إلى الأرض
- كيف يتكون الأوزون:
عندما يتعرض غاز O2 إلى الأشعة UVB في الأجزاء العليا للغلاف الجوي في الستراتوسفير) تنحل جزئيات O2 أخرى لم تتحلل لتكون الأوزون الذي يمكن أن يتفاعل بدوره إي الأوزون مع UVB ليتحلل إلى الأكسجين
- يتكون الأوزون فوق خط الاستواء:
لأن أشعة الشمس تكون عمودية وقوية، ثم يتحرك حول الأرض بفعل تيارات الهواء في الستراتوسفير
- قام العالم دوبسون (1976-1889):
في قياس كمية الأوزون في الغلاف الجوي فالأوزون يتشكل في المناطق العليا من طبقة الستراتوسفير إلا أنه يتجمع في الجزء الأسفل فيها وتقاس كمية الأوزون عن طريق اجهزة موجودة على الأرض
مثل: بربور أو عن طريق بالونات أو أقمار صناعية أو صواريخ
- قياسات دوبسون Dubson:
تقدر كمية الأوزون التي يجب أن توجد في الجو بـ(300 Du)
- وجد أن مستوى الأوزون:
يتراوح بين Du 200-150 وهذا أقل م المستوى الطبيعي
- تحقق فريق بريطاني:
من انخفاض كمية الأوزون في طبقة الستراتوسفير واستنتجوا أن سمك طبقة الأوزون قي تناقص وهذا التناقض في السمك يسمى عادة (ثقب الأوزون) إلا أنه ليس ثقباً، فالأوزون ما زال موجود
- وقفة:
هيأ الله للخلايا بعض القدرة على إصلاح نفسها، لكن القدرة تقل عندما تتعرض لكمية كبيرة من أشعة UVM
- سبب ثقب الأوزون:
1- في عشرينات القرن الماضي: بعد ازدياد إنتاج الثلاجات التي استعملت غازات ضارة كالأمونيا للتبريد، فأبخره الأمونيا المتسربة تؤدي أفراد البيت، بدأ الكيميائيون في البحث عن مبردات أكثر أمناً
2- حضر العالم توماس ميجلي (1928) أول مركب (الكلوروفلوروكربونات(CFC)): وهو مادة مكونة من الكلوروفلوروكربونات والتي تعتبر مادة آمنة: وذلك لأنها غير سامة ولا تتكون بشكل طبيعي في المختبر ولا تتفاعل مباشرة مع المواد الأخرى
- الرسم البياني:
- صف كيف تتغير كمية الكلوروفلوروكربونات بين عامي 1977 و 1995
- زاد استعمال مركبات CFC منذ عام 1977 حتى عام 1990م، ثم بدأ استعمالها يتناقض حتى عام 1995م
- ملاحظة:
PPt: وحدة قياس تركيز تعني جزء من من الألف
Part Per thousand
الدرس الثاني: 2 / 1: الكيمياء والمادة
- الفكرة الرئيسية:
تعددت مجالات علم الكيمياء لتعدد أنواع المواد المختلفة
الرابط بواقع الحياة: كل شيء من حولك مادة
- المادة وخواصها:
المادة: كل شيء يشغل حيزاً وله كتلة
أمثلة على ما هو مادة:
1- الهواء 2- الماء 3- الضوء 4- موجات الراديو
- الفرق بين مصطلح الكتلة والوزن:
عندما قولنا إن وزن كيس الأرز هو:
30 كيلو غرام هذا القول خطأ من الناحية العلمية
لأن وزن هذا الكيس من الأرز على سطح القمر يبلغ 5 كيلو غرام فقط. أما كتلته فتبقى 30 كيلو غرام.
الكتلة والوزن على سطح القمر:
تبقى كتلتك كما هي ولكن وزنك يصبح 1/6 وزنك على سطح الأرض
- الوزن: مقياس لكمية المادة، ولقوة الجاذبية الواقعة على جسم ما. أو مقدار قوة جذب الأرض لجسم ما.
- الكتلة: مقياس لكمية المادة فقط. أو مقدار ما يحتويه الجسم من ماد
- الأفضل استعمال الكتلة بدلاً من الوزن
لأن كتلة الجسم ثابتة في أي مكان (لا تتأثر بالجاذبية) بينما الوزن يختلف من مكان لأخر نظراً لا اختلاف الجاذبية
- التركيب والخواص الملاحظة:
خواص معظم المواد واضحة، لا تحتاج إلى مجهر لرؤيتها. فالمواد تتركب من عناصر والعناصر مكونة من ذرات صغيرة جداً لا يمكن رؤيتها بالمجهر
& لاحظ: تريليون ذرة أن يشغل حيزاً يساوي النقطة الموجودة أخر هذه الجملة
& لاحظ: كل ما نلاحظه عن المادة من خواص يعتمد على تركيب الذرات والتغيرات التي تحدث لها
& لاحظ: نهدف الكيمياء إلى تفسير الأحداث التي لا ترى بالعين المجردة، لأن التغيرات التي تراها بعينك تبدأ بتغيرات لا ترى بالعين المجرة
- تعد النماذج إحدى الطرائق لتوضيح ذلك:
لأن النماذج الكيميائية تساعد على إدراك المفاهيم الصعبة، التي لا يمكن رؤيتها عادة
& لاحظ: النموذج: تفسير مرئي أو لفظي او رياضي للبيانات التجريبية
- الكيمياء: العلم المركزي:
الكيمياء علم يهتم بدراسة المادة من جميع نواحيها، ونظراً لوجود عدة أنواع من المادة تتنوع مجانات الدراسة في الكيمياء
- بعض فروع الكيمياء
الكيمياء العضوية
مجال الدراسة: معظم المواد تحتوي على الكربون
أمثلة: الأدوية، والبلاستيكيات
الكيمياء الغير العضوية:
مجال الدراسة: المواد التي لا تحتوي على كربون بشكل عام
أمثلة: المعادن، والفلزات، واللافلزات وأشباه الموصلات
الكيمياء الفيزيائية:
مجال الدراسة: سلوك المادة وتغيراتها وتغيرات الطاقة المصاحبة لها
أمثلة: سرعة التفاعلات، وآلية التفاعلات
الكيمياء التحليلية:
مجال الدراسة: أنواع المواد ومكوناتها
أمثلة: الأغذية، وضبط جودة المنتجات
الكيمياء الحيوية:
مجال الدراسة: المادة والعليات الحيوية في المخلوقات الحية
أمثلة: التمثيل الغذائي
الكيمياء البيئية:
مجال الدراسة: المادة والبيئة
أمثلة: التلوث، الدورات الكيميائية الحيوية
الكيمياء الصناعية:
مجال الدراسة: العمليات الكيميائية في الصناعة
أمثلة: الأصباغ، مواد الطلاء
الكيمياء المبلمرات:
مجال الدراسة: المبلمرات والمواد البلاستيكية
أمثلة: الأنسجة، ومواد الطلاء، والبلاستيكيات
الكيمياء الذرية:
مجال الدراسة: نظريات تركيب المواد
أمثلة: الروابط، وأشكال المدرات، والأطياف الجزئية والذرية والتركيب الإلكتروني
الكيمياء الحرارية:
مجال الدراسة: الحرارة الناتجة عن العمليات الكيميائية
أمثلة: حرارة التفاعل
عزيز الطالب: هناك مشاكل معاصرة مثل معالجة أنفلونزا الخنازير، الإيدز
ما هو برائيك فرع الكيمياء الذي يبحث فيها؟
فرع الكيمياء الحيوية