هل تعلم كيمياء

الكيمياء

يعرّف علم الكيمياء بأنه العلم الذي يهتم بخواص المواد وتركيبها وهيكلها، ويتكوّن من مجموعة من العناصر والمركبات الثابتة والمتحولة عبر عدة عمليات من الطاقة، وتتكون جميع المواد في الطبيعة سواء أكانت بصورة طبيعية أم مصنّعة من نوع واحد أو أكثر من الذرات التي تسمى العناصر، وعلى الرغم من أن هذه الذرات تتكون بدورها من جزيئات أولية، إلا أنها تشكل اللبِنة الأساسية للمادة الكيميائية، وتهتم الكيمياء أيضًا بخصائص الذرات والقوانين التي تحكم توليفاتها وكيف يمكن استخدام ومعرفة هذه الخواص لتحقيق أغراض محددة.^[١]

هل تعلم في الكيمياء

فيما يلي بعض حقائق الكيمياء الممتعة والمثيره للاهتمام والغريبة في بعض الأحيان:^[٢]

• هل تعلم أنه لا يمكنك تذوق الطعام دون لعاب؟
• هل تعلم أنه من الممكن أن تمرض أو حتى تموت من شرب الكثير من الماء؟
• هل تعلم أن الأكسجين السائل أزرق اللون؟
• هل تعلم أن قشور السمك هي إحدى مكونات أحمر الشفاه الشائعة؟
• هل تعلم أن بعض أحمر الشفاه يحتوي على خلات الرصاص أو سكر الرصاص؟ وهو مركب سام يجعل طعم أحمر الشفاه حلوًا.
• هل تعلم أن الكوكاكولا يحتوي في الأصل على الكوكايين؟
• هل تعلم أن الليمون يحتوي على سكر أكثر من الفراولة لنفس الكتلة؟
• هل تعلم أن البيضة الجديدة تغرق في المياه العذبة؟ في حين أن البيضة القديمة سوف تطفو.
• هل تعلم أن الصوت يسافر في الماء بمعدل 4.3 مرات أكثر من الهواء؟
• هل تعلم أن حوالي 78٪ من الدماغ البشري المتوسط ​​يتكون من الماء؟
• هل تعلم أن المكسرات سامة للكلاب؟
• هل تعلم أنه يمكن أن تصل ضربة البرق إلى 30000 درجة مئوية أو 54000 درجة فهرنهايت؟
• هل تعلم أن الضفادع لا تحتاج إلى شرب الماء؛ لأنها تستطيع أن تمتصّه من خلال بشرتهم في حين أن البشر من ناحية أخرى لديهم بروتينات مانعة لتسرب الماء في بشرتهم للمساعدة في منع فقدان الماء.
• هل تعلم أن أكثر المواد الكيميائية تعقيدًا هي مينا الأسنان؟
• هل تعلم أن الاسم الكيميائي للمياه هو أول أكسيد الهيدروجين؟
• هل تعلم أن لون كوكب المريخ هو الأحمر لأن سطحه يحتوي على الكثير من أكسيد الحديد؟
• هل تعلم أنه من الممكن أن يتجمد الماء الساخن بسرعة أكبر من الماء البارد؟

الكيمياء في الحياة اليومية

توجد الكيمياء في الأطعمة والهواء وفي كل شيء يمكن رؤيته أو لمسه، ولها استخدامات عديدة نذكر منها ما يأتي:^[٣]

• الجسم: أكبر مكون للجسم هو الماء، إذ يحتوي على ما يقارب 99٪من كتلة الجسم البشري والمتكوّن من ستة عناصر رئيسية هي: الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين والكالسيوم والفوسفور، ويتكون 1٪ المتبقي من خمسة عناصر أخرى هي: البوتاسيوم والكبريت والصوديوم والكلور والمغنيسيوم، وجميع هذه العناصر ضرورية للحياة.
• الانفعالات: تنتج العواطف التي نشعر بها عن وصلات كِيمائية؛ مثل الناقلات العصبية والحب والغيرة والحسد، فكلها مشاعر يكون مبدأ عملها كيميائيًا.
• الصابون: يصنع الصابون من المكونات الكيميائية، ونعني بذلك أملاح الأحماض الدهنية كالصوديوم أو البوتاسيوم، ويتشكّل عبر التحلّل المائي للدهون في تفاعل كيميائي يسمى التصبّن، ويحتوي كل جزيء صابون على سلسلة هيدروكربونية طويلة تسمى الكربوكسيل، ويعد الصابون منظِّفًا ممتازًا نظرًا لقدرته على التصرف كعامل استحلاب، إذ إن المُستحلب قادر على خلط سائل في سائل آخر وجعله غير قابل للامتزاج، فمثلًا نجد أنّ الزيت لا يختلط بصورة طبيعية بالماء، في حين يمكن للصابون أن يخلط الزيت والأوساخ بالماء بطريقة يمكن إزالتهم عن الأيادي والملابس.
• البصل: عند تقطيع البصل يُلاحَظ خروج الدمع من العين، ويوجد سبب كيميائي وراء نزول هذا الدمع، فعندما يُقطّع البصل يطلق حمض أميني يسمى "سلفوكسيدات" ويطلق أنزيمات تصبح حرّة في الهواء، مما يسهّل اختلاطها بالأحماض السلفينية لإنتاج غاز يسمى "بروبانيثول أس-أوكسيد"، وهو مركب كبريت متطاير يمتد نحو الأعلى وتلتقطه العين، ومن ثم يتفاعل هذا الغاز مع الماء الموجود في العين لتشكيل حمض الكبريتيك، ويتفاعل حمض الكبريتيك في العين مما يحفّزها على إطلاق المزيد من الدموع لغسل المادة المتهيّجة، والجدير بالذكر أنّ إفرازات العين تلك مفيدة جداً، وتساعد في غسل الأوساخ والميكروبات.
• طوفان الجليد على الماء: في الوقت الذي تغرق فيه معظم المواد في الماء عندما يتجمّد، نجد أن الجليد يطفو على السطح، ويرجع تفسير ذلك إلى أنّ جزيء الماء يتكون من ذرة واحدة من الأكسجين وذرتين من الهيدروجين، إذ ترتبط بقوة مع بعضها البعض بواسطة روابط تساهمية، وتنجذب جزيئات الماء لبعضها البعض بسبب الروابط الكيميائية الأضعف (روابط الهيدروجين) بين ذرات الهيدروجين المشحونة إيجابًا وذرات الأكسجين المشحونة سلبًا لجزيئات الماء المجاورة، وعندما يبرد الماء ويصل إلى أقل من 4 درجات مئوية، فإن روابط الهيدروجين تتكيف لتحمل ذرات أكسجين سالبة الشحنة، لينتج عن ذلك شبكة شعرية بلورية معروفة باسم "الجليد"، إذ يطفو الجليد لأنه أقل كثافةً بحوالي 9٪ من الماء السائل، وبمعنى آخر يشغل الجليد مساحة أكبر من الماء بحوالي 9٪، لذلك يعد وزن لتر من الثلج أقل من لتر من ماء، لذلك يطفو الجليد إلى الأعلى، وتعد إحدى حسنات هذه المعادلة الكيميائية أنّ البحيرات والأنهار تتجمد من الأعلى إلى الأسفل، مما يسمح للأسماك بالبقاء على قيد الحياة حتى لو تجمد سطح البحيرة.

حقائق مذهلة عن الكيمياء

فيما يأتي بعض أهم الحقائق عن الكيمياء:^[٤]

• البرق ينتج غاز الأوزون: الأوزون هو جزيء الأكسجين الثلاثي الذي يعمل كبطانية واقية من طبقة الستراتوسفير للغلاف الجوي ضد الأشعة فوق البنفسجية، إذ يُكوّن في الطبيعة عن طريق البرق، وحين يضرب البرق يحوّل جزيئات الأكسجين في الجو إلى جذور تتحول إلى أوزون، ورائحة الأوزون حادة للغاية، وغالبًا ما توصف بأنها تشبه رائحة الكلور، وهذا هو السبب في الحصول على هذا الرائحة المعروفة بعد العاصفة البرقية والرعدية.
• الزجاج هو سائل لكن يجري ببطء شديد: تفسير الزجاج أصعب كثيرًا مما يعتقد البعض كونه لا يعد سائلًا ولا صلبًا، إذ ما تزال الجزيئات داخل الزجاج تتدفق لكن بمعدل منخفض جدًا بدرجة لا يمكن ملاحظتها، وعلى هذا النحو يصنف الكيميائيون النظارات على أنها مواد صلبة غير متبلورة حالت في مكان ما بين هاتين الحالتين للمادة، ويوجد أيضًا ما يسمى بالزجاج المعدني، وهو فئة من المواد أقوى بثلاث مرات من التيتانيوم ولديها معامل مرن، وجميعها خفيفة الوزن للغاية.
• إذا وضعت حفنة من الملح في كوب من الماء فسينخفض ​​مستوى الماء: عندما دخول حوض الاستحمام، سيرتفع منسوب المياه على الفور وفقًا لقانون أرخميدس، ولكن عندما تضاف كمية من الملح إلى كأس من الماء، فإن الحجم الكلّي ينخفض ​​فعليًا بنسبة تصل إلى 2٪، ويعزى هذا الانخفاض في الحجم إلى أن جزيئات المذيب قد أصبحت أكثر ترتيبًا في محيط الأيونات الذائبة.
• يحتوي الكيس الهوائي في السيارة على أملاح: عند الضغط على الكوابح بقوة في السيارة على سرعة عالية، تُطلق مستشعرات السيارة دافعًا كهربائيًا يؤدي في جزء من الثانية إلى رفع درجة حرارة الأملاح الموجودة في الكيس كثيرًا، فتتحلل هذه الأملاح إلى غاز انيتروجين غير ضار، وتتوسع والسادة الهوائية بسرعة فائقة جدًا لتحمي وجه السائق من الاصطدام.
• يصبح الهواء سائلاً عند -190 درجة مئوية: تظهر المادة عادة في واحدة من الحالات الأربع: الصلبة والسائلة والغازية وأخيرًا التسامي، فالهواء في الجو هو في الوضع الغازي، ولكن يمكن أن تتغير حالته كمادة عند تعرّضه لدرجة حرارة وضغط معيّن، والهواء هو مزيج من النيتروجين والأكسجين وغازات أخرى، ويمكن تسييل الغاز عن طريق الضغط والتبريد إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، إذ إنّه تحت الضغط الجوي العادي يجب تبريد الهواء إلى -200 درجة مئوية، وتحت الضغط العالي إلى -141 درجة مئوية يتحول إلى سائل.

المراجع

1. ↑ 25-11-2019 (Alan J. Rocke ، Melvyn C. Usselman)، "Chemistry"، britannica، Retrieved 2-12-2019. Edited.
2. ↑ Anne Marie Helmenstine، Ph.D (16-9-2019)، "Did You Know? Fun Chemistry Facts"، thoughtco، Retrieved 2-12-2019. Edited.
3. ↑ Jagrati (28-8-2015)، "Chemistry in everyday life"، toppr، Retrieved 2-12-2019. Edited.
4. ↑ Tibi puiu (27-6-2016)، "17 amazing chemistry facts"، zmescience، Retrieved 2-12-2019. Edited.