التفاعلات الكيميائية: مقدمة

عندما تقوم بعمل خدعة سحرية، فيمكنك جعل الأشياء تختفي... ...أو تظهر. إنها خدعة بالطبع، فلا يمكننا إظهار الأشياء وإخفائها في الحقيقة. أم هل يمكن ذلك؟ لنقوم بعمل خدعة أخرى، ولكن باستخدام غازي الهيدروجين والأكسجين، وباستخدام عود كبريت مشتعل بدلا من العصى السحرية. و...! لقد اختفت المواد التي بدأنا بها، وأصبح لدينا - ماء! بخلاف الخدعة الأولى، اختفت الغازات هنا بالفعل، ولم تكن المياه موجودة من البداية. يمكن أن تبدو الكيمياء كالسحر أحيانا: فالمواد التي نبدأ بها تختفي، وتظهر مواد أخرى. كيف يمكن هذا؟ كيف يمكن أن تختفي مواد، وتظهر مواد أخرى؟ للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نقترب كثيرا جدا، وننظر لمعرفة ما تعنيه كلمة "مادة". تتكون جميع المواد من ذرات. يتكون غاز الهيدروجين من ذرات الهيدروجين، ويتكون غاز الأكسجين من ذرات الأكسجين. الذرات الموجودة وكيفية ارتباطها، هو ما يحدد المادة. ترتبط ذرات هذه المادة في أزواج. إذا قمنا بخلط الغازات التي لدينا وأشعلناها بالنار، فستنفصل الذرات عن بعضها ويتغير تشكلُها. أصبحت كل ذرة أكسجين الآن مرتبطة بذرتي هيدروجين. ما زال لدينا نفس الذرات، لكن ارتباطَها ببعضها بهذا الشكل، يؤدي لتكون مادة جديدة تختلف عن المواد التي بدأنا بها. لقد حدث تفاعل كيميائي. ما زالت الذرات موجودة، لكن لم يعد لدينا غاز هيدروجين أو غاز أكسجين. عندما تتغير طريقة ارتباط الذرات ببعضها عن ما كانت عليه، فإنها تُكون مادة جديدة، وقد كونت الماء في حالتنا هذه. في التفاعل الكيميائي، تنفصل الذرات عن بعضها، أو ترتبط ببعضها، أو الأمرين معا. لكن هل يعني هذا حدوث تفاعل كيميائي مع كل انكسار أو تَكون للروابط بين الذرات؟ لننظر إلى الماء ثانية. عندما تتشكل ذرات كل من الهيدروجين والأكسجين بهذه الطريقة، فإنها تُكون جزيئات الماء. إذا بردنا الماء حتى يتجمد، فستتصل الجزيئات ببعضها. لقد تكونت روابط جديدة بين ذرات الجزيئات المختلفة. هل يعني هذا أن تجمد الماء تفاعل كيميائي؟ لا في الواقع. لماذا؟ لأن كل جزيء يبدو كما هو، بذرة أكسجين واحدة وذرتي هيدروجين. هذا يعني أن المادة ما زالت نفسها - الماء، لكنها فقط في حالتها الصلبة. لتغييرها إلى مادة أخرى، يجب تغيير شكل الجزيء نفسُه. مثلا: يمكننا إضافة قطعة من هذا المعدن: الصوديوم. يتفاعل الصوديوم مع الماء ويؤدي لتفكك جزيئات الماء. تنفصل ذرة هيدروجين واحدة عن بقية الجزيء، وترتبط ذرات الهيدروجين المنفصلة ببعضها في أزواج، مكونة مادة جديدة: غاز الهيدروجين. يتكون الجزء المتبقي من جزيء الماء من ذرة أكسجين واحدة وذرة هيدروجين واحدة، ويُكون مع الصوديوم مادة جديدة - هيدروكسيدَ الصوديوم. هذا مثال لتفاعل كيميائي مع الماء. انقسمت جزيئات الماء وتكونت مادتين جديدتين: غاز الهيدروجين وهيدروكسيد الصوديوم. لنلخص: في التفاعل الكيميائي، يمكن أن تختفي المواد، وتتكون مواد أخرى. لكن الذرات التي تتكون منها تلك المواد لا تتغير. إنها فقط تنتقل وتغير طريقة ارتباطها ببعضها، وهذا ليس سحرا، وإنما هي كيمياء.