تُستخدم الرموز الكيميائية لتمثيل العناصر والمركبات، حيث يمكن استخدام اختصارات لتسمية الذرات والعناصر، وإدماجها في صيغ لتمثيل الجزيئات والمركبات. توفر هذه الرموز والصيغ الكيميائية وسيلة سريعة وعالمية لتحديد المواد النقية في حقل الكيمياء.
العنصر
يعرف العنصر بأنه مادة نقية لا يمكن تقسيمها إلى مكونات أبسط. فمثلاً، عند تسخين غاز النيتروجين، يتحول إلى حالة ذات طاقة أعلى، ولكن لا يمكن أن يتفكك إلى أي مادة أبسط. يوجد 92 عنصرًا طبيعيًا، بالإضافة إلى أكثر من 20 عنصرًا من صنع الإنسان (عناصر تركيبية).
تُجمع جميع العناصر المعروفة، سواء الطبيعية أو الاصطناعية، في الجدول الدوري، حيث يتم تخصيص اسم فريد ورمز كيميائي لكل عنصر، وعادةً ما يعتمد الرمز الكيميائي على الاسم الحالي أو اسم آخر قديم للعنصر. يمكن أن يتكون الرمز الكيميائي من حرف واحد أو حرفين، كما هو موضح أدناه.
المركب
المركب هو مادة نقية يمكن تحليلها إلى مكونات أبسط، حيث يتكون من عنصرين أو أكثر. على سبيل المثال، يتكون الماء من الهيدروجين (H) والأكسجين (O).
يمكن تمرير تيار كهربائي عبر الماء لتحليله إلى عنصري الهيدروجين والأكسجين. يُمثل كل مركب بصيغة كيميائية توضح العناصر المشاركة.
رموز العناصر
يمثل كل نوع من الذرات أو العناصر برمز كيميائي فريد يتكون من حرف أو حرفين، حيث يكون الحرف الأول مكتوبا بحروف كبيرة، بينما يكون الحرف الثاني، إن وجد، بحروف صغيرة. ومن الأمثلة على ذلك:
- الكربون يُمثل بالرمز C.
- النيون يُمثل بالرمز Ne.
- الفضة تُمثل بالرمز Ag.
الصيغ الكيميائية للمركبات الشائعة
تمثل الرموز الكيميائية اختصارات للأسماء، وغالباً ما تستند إلى الاسم اللاتيني للعنصر، مما يجعل من الصعب أحياناً فهم سبب وجود رمز معين.
على سبيل المثال:
- الرمز “C” للكربون يستند إلى الكلمة اللاتينية “Carbo”، التي تعني “Carbon” (الكربون)، وهو مشابه للاسم الإنجليزي.
مثال آخر:
- الرمز “Ag” للفضة يعتمد على الكلمة اللاتينية “Argentum”، والتي تعني “لامع”، وهو مختلف تماماً عن الاسم الإنجليزي.
لا يتطلب الأمر حفظ جميع الرموز الكيميائية (يمكنك دائمًا الرجوع إلى الجدول الدوري)، ولكن من المفيد حفظ الرموز الشائعة، مثل أول 20 عنصرًا، لأنها ستساعدك كثيرًا في دراسة الكيمياء.
الصيغة تكون كالتالي: رقم العنصر & اسم العنصر & رمز العنصر:
- 1 & الهيدروجين & H.
- 2 & الهيليوم & He.
- 3 & الليثيوم & Li.
- 4 & البريليوم & Be.
- 5 & البورون & B.
- 6 & الكربون & C.
- 7 & النيتروجين & N.
- 8 & الأكسجين & O.
- 9 & الفلور & F.
- 10 & النيون & Ne.
- 11 & الصوديوم & Na.
- 12 & المغنيسيوم & Mg.
- 13 & الألومنيوم & Al.
- 14 & السيليكون & Si.
- 15 & الفوسفور & P.
- 16 & الكبريت & S.
- 17 & الكلور & Cl.
- 18 & الأرجون & Ar.
- 19 & البوتاسيوم & K.
- 20 & الكالسيوم & Ca.
تابع أيضًا:
العناصر المعدنية الشائعة خارج أول 20 عنصر:
الصيغة ستكون كالتالي: اسم العنصر & رمز العنصر:
- الحديد & Fe.
- النحاس & Cu.
- الزنك & Zn.
- الفضة & Ag.
- القصدير & Sn.
- الذهب & Au.
- الرصاص & Pb.
العناصر غير المعدنية الشائعة خارج أول 20 عنصر:
الصيغة ستكون كالتالي: اسم العنصر & رمز العنصر:
- البرومين & Br.
- اليود & I.
صيغ المركبات
يمكن أيضًا تمثيل كل نوع من الجزيئات أو المركبات بواسطة صيغة كيميائية، والتي توضح عدد كل نوع من الذرات في جزيئاتها أو وحداتها الفرعية.
تتكون الصيغ الكيميائية من جزئين:
- الرموز الكيميائية لكل نوع من أنواع الذرات.
- أرقام تشير إلى عدد كل ذرة في جزيء أو وحدة فرعية (إذا كان هناك أكثر من ذرة).
على سبيل المثال:
- يمكن تمثيل الماء بالصيغة الكيميائية H2O، حيث يوضح الرمزان H وO أن جزيء الماء يتكون من ذرات الهيدروجين وذرات الأكسجين.
- (يمكننا القول أيضًا إن الماء يتكون من عنصري الهيدروجين والأكسجين).
- الرمز الفرعي 2 بعد H يشير إلى وجود ذرتين من الهيدروجين في جزيء الماء، وعدم وجود رمز منخفض بعد O يدل على وجود ذرة أكسجين واحدة.
مثال آخر:
- يمكن تمثيل هيدروكسيد الكالسيوم بالصيغة الكيميائية Ca(OH)2، حيث تشير الرموز Ca وO وH إلى أن هيدروكسيد الكالسيوم يتكون من ذرات الكالسيوم والأكسجين والهيدروجين.
- عدم وجود رمز منخفض بعد Ca يدل على وجود ذرة كالسيوم واحدة في جزيء هيدروكسيد الكالسيوم، بينما الرمز المنخفض 2 يشير إلى وجود كل من ذرتين من الأكسجين وذرتين من الهيدروجين في الجزيء.
في بعض الأحيان، يمكن أن يعطي اسم المركب إشارة إلى صيغته، فعلى سبيل المثال، يشير اسم الكربون ثنائي الأكسيد إلى أن هذا المركب يحتوي على جزيء يتكون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين.
ومع ذلك، فإن أسماء معظم المركبات، مثل الميثان والإيثانول والجلوكوز، لا تعطي معلومات كافية لتحديد صيغها.
مثلما هو الحال مع العناصر، قد يكون من المفيد حفظ أسماء وصيغ المركبات الشائعة. فيما يلي بعض المركبات التي قد تُواجهها بشكل منتظم في الكيمياء المبدئية:
الصيغة ستكون كالتالي: اسم المركب & صيغة المركب
- الماء & H2O.
- ثاني أكسيد الكربون & CO2.
- أول أكسيد الكربون & CO.
- حمض الهيدروكلوريك & HCl.
- حمض الكبريتيك & H2SO4.
- حمض النيتريك & HNO3.
- هيدروكسيد الصوديوم & NaOH.
- الأمونيا & NH3.
- كلوريد الصوديوم & NaCl.
- كبريتات النحاس & CuSO4.
- كربونات الكالسيوم & CaCO3.
نقاط يجب تذكرها بخصوص المركبات والعناصر والرموز الكيميائية
يواجه العديد من الطلاب صعوبة في كتابة الرموز للعناصر في شكل جزيئات، مثل الهيدروجين والأكسجين والكلور.
يعتمد الرمز الصحيح على السياق: إذا كنت تشير إلى الذرة أو العنصر (المادة الفعلية) التي تتكون من جزيئات. على سبيل المثال، رمز ذرة الأكسجين هو O، لكن رمز عنصر الأكسجين (غاز الأكسجين) هو O2.
تذكر أن رموز العناصر تتكون من حرف واحد كبير فقط، على سبيل المثال، هناك فرق كبير بين Co وCO، فواحد منهما عنصر معدني والآخر مركب يتكون من عنصرين غير معدنيين.
عند التحقق من كون المادة عنصرًا أو مركبًا، تعتبر مجرد رؤية عدد الأحرف في الصيغة طريقة سريعة لتحديد ذلك.
عند حساب العدد الكلي لنوع الذرة في مركب، تأكد من تفقد ما إذا كان رمز العنصر مكررًا. على سبيل المثال، تحتوي صيغة حمض الأسيتيك (CH3COOH) على الكربون والهيدروجين والأكسجين، وتظهر بتلك الطريقة لتعكس البنية الجزيئية.