الدرس 1-1الكيمياء والمادة
أفكار دالتون
🎯 ستتعلم أن
- تقارن بين أفكار ديمقريطس وأرسطو حول المادة.
- تلخّص نقاط نظرية دالتون الذرّية.
- تعرّف قانون حفظ الكتلة.
- تفسّر حفظ الكتلة في التفاعل الكيميائي باستعمال نظرية دالتون.
🔤 مفردات جديدة
قانون حفظ الكتلة
أفكار الفلاسفة الإغريق
قبل آلاف السنين لم تكن العلوم كما نعرفها اليوم؛ فلم تكن هناك تجارب بالمعنى الحديث، وكانت أدوات البحث بسيطة. لذلك كان التفكير الذهني هو الطريق الأول للوصول إلى الحقيقة.
تساءل الفلاسفة الإغريق عن طبيعة المادة، واستنتج كثير منهم أنها مكوّنة من أشياء كالتراب والماء والهواء والنار. ومن أشهر أفكارهم:
| الفيلسوف | أفكاره حول المادة |
|---|---|
| ديمقريطس (460 - 370 ق.م) | تتكوّن المادة من ذرّات تتحرّك في الفراغ. الذرّات صلبة متجانسة لا تتحطّم ولا تتجزّأ، ولأنواعها المختلفة أحجام وأشكال مختلفة تحدّد خواص المادة. |
| أرسطو (384 - 322 ق.م) | لا وجود للفراغ، والمادة مكوّنة من التراب والنار والهواء والماء. |
ورغم أن هذه الأفكار كانت إبداعية، لم تكن هناك وسيلة لاختبار صحّتها.
✋ سؤال سريع
أيّ الفيلسوفين قال إن المادة تتكوّن من ذرّات تتحرّك في الفراغ؟
ديمقريطس رأى أن المادة من ذرّات تتحرّك في الفراغ، أما أرسطو فرأى أنه لا وجود للفراغ.
اعرض الإجابة
أ) ديمقريطس —ديمقريطس رأى أن المادة من ذرّات تتحرّك في الفراغ، أما أرسطو فرأى أنه لا وجود للفراغ.
نظرية دالتون الذرّية
في القرن التاسع عشر قام العالم جون دالتون (1766 - 1844م) بتجارب كثيرة، على خلاف الفلاسفة الإغريق:
- درس كثيرًا من التفاعلات الكيميائية.
- قام بملاحظات وقياسات دقيقة.
- حدّد النسب الكتلية للعناصر الداخلة في التفاعلات.
فأدّت نتائج أبحاثه إلى ما يُعرف بـنظرية دالتون الذرّية عام 1803م، وكانت بداية النظرية الذرّية الحديثة.
✋ سؤال سريع
على ماذا اعتمد دالتون في بناء نظريته الذرّية؟
على خلاف الفلاسفة الإغريق، بنى دالتون نظريته على تجارب كثيرة وقياسات دقيقة للنسب الكتلية للعناصر في التفاعلات.
اعرض الإجابة
أ) على تجارب كثيرة وقياسات دقيقة —على خلاف الفلاسفة الإغريق، بنى دالتون نظريته على تجارب كثيرة وقياسات دقيقة للنسب الكتلية للعناصر في التفاعلات.
✋ سؤال سريع
بحسب نظرية دالتون، ماذا يحدث للذرّات في التفاعل الكيميائي؟
في التفاعل الكيميائي تنفصل الذرّات أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، لكنها لا تتجزّأ ولا تفنى.
اعرض الإجابة
أ) تنفصل أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها —في التفاعل الكيميائي تنفصل الذرّات أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، لكنها لا تتجزّأ ولا تفنى.
✋ سؤال سريع
بحسب نظرية دالتون، ذرّات العنصر الواحد:
ذرّات العنصر الواحد متشابهة في الحجم والكتلة والخواص الكيميائية، وتختلف عن ذرّات العناصر الأخرى.
اعرض الإجابة
أ) متشابهة في الحجم والكتلة والخواص الكيميائية —ذرّات العنصر الواحد متشابهة في الحجم والكتلة والخواص الكيميائية، وتختلف عن ذرّات العناصر الأخرى.
قانون حفظ الكتلة
كيف فسّرت نظرية دالتون هذا القانون؟ في التفاعل الكيميائي تنفصل الذرّات أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، لكنها لا تُستحدث ولا تتحطّم ولا تتجزّأ. فيبقى عدد ذرّات كل عنصر ثابتًا قبل التفاعل وبعده، ولذلك تبقى الكتلة ثابتة.
مثال: إذا تفاعل 10 g من عنصر مع 5 g من عنصر آخر تفاعلًا تامًّا، فكتلة المركّب الناتج: 10 g + 5 g = 15 g.
✋ سؤال سريع
تفاعل 12 g من الكربون تفاعلًا تامًّا مع 32 g من الأكسجين. ما كتلة ثاني أكسيد الكربون الناتج؟
بحسب قانون حفظ الكتلة: كتلة النواتج = كتلة المتفاعلات: 12 g + 32 g = 44 g.
اعرض الإجابة
أ) 44 g —بحسب قانون حفظ الكتلة: كتلة النواتج = كتلة المتفاعلات: 12 g + 32 g = 44 g.
✋ سؤال سريع
لماذا تبقى الكتلة ثابتة في التفاعل الكيميائي بحسب نظرية دالتون؟
الذرّات لا تُستحدث ولا تتحطّم، بل تنفصل أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، فيبقى عدد ذرّات كل عنصر ثابتًا، وتبقى الكتلة ثابتة.
اعرض الإجابة
أ) لأن عدد ذرّات كل عنصر يبقى ثابتًا قبل التفاعل وبعده —الذرّات لا تُستحدث ولا تتحطّم، بل تنفصل أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، فيبقى عدد ذرّات كل عنصر ثابتًا، وتبقى الكتلة ثابتة.
أحسنت! أنهيت «أفكار دالتون»
📝 الخلاصة
- اعتمد الفلاسفة الإغريق على التفكير الذهني، ولم تكن لديهم وسيلة لاختبار أفكارهم.
- رأى ديمقريطس أن المادة تتكوّن من ذرّات صلبة لا تتجزّأ تتحرّك في الفراغ، ورأى أرسطو أنه لا وجود للفراغ وأن المادة من التراب والنار والهواء والماء.
- بنى جون دالتون نظريته الذرّية عام 1803م على تجارب وقياسات دقيقة للنسب الكتلية للعناصر في التفاعلات.
- تنصّ نظرية دالتون على أن المادة من ذرّات لا تتجزّأ، وأن ذرّات العنصر الواحد متشابهة وتختلف عن ذرّات غيره، وأنها تتّحد بنسب عددية بسيطة.
- في التفاعل الكيميائي تنفصل الذرّات أو تتّحد أو يُعاد ترتيبها، ولا تُستحدث ولا تفنى.
- قانون حفظ الكتلة يعني أن الكتلة تبقى ثابتة في أي عملية، مثل التفاعل الكيميائي.