الكيمياء هي واحدة من العلوم المختلفة التي تتعامل مع دراسة المادة وكل التغييرات التي يمكن أن تحدث لها، والجزيئات بدورها، والتي تتحد لتكوين المادة، وتلعب الكيمياء دورًا مهمًا في العديد من المجالات المختلفة في حياتنا اليومية. حيث تغزو العديد من الصناعات مثل النسيج والمواد الغذائية والدهانات والصباغة وغيرها الكثير .. حول الفقرات التالية لموقع المحل.
جدول المحتويات
فكر في سبب استخدام الكيميائيين للنماذج لدراسة المادة
تختص الكيمياء بدراسة كل ما يتعلق بالمادة، من حيث التركيب والخصائص والتفاعلات المختلفة التي تحدث في إحداها، مما يتسبب في انتقالها من شكل إلى آخر، أو بناءً على إنشاء مادة جديدة. على نماذج دراسة مختلفة لدراسة المواد غير المرئية للعين المجردة، والسبب في ذلك كالتالي
- الإجابة عن سبب استخدام الكيميائيين للنماذج لدراسة المادة هي أن النماذج غالبًا ما تشرح وتعرض الأحداث التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، والتي غالبًا ما تسبب تغييرات واضحة.
- من وجهة النظر هذه، هناك العديد من النماذج التي يستخدمها الكيميائيين والتي تساعد على اكتشاف كل التفاصيل الدقيقة للمادة وتساهم بشكل كبير في دراسة كل ما يتعلق بها وكل تفاعلاتها، مما يؤدي إلى دراسة أفضل تساهم في ذلك. الخصائص والتركيبات وأمثلة على نماذج الدراسة المستخدمة هي جزيئات النموذج.
النماذج الجزيئية
بادئ ذي بدء، يجب توضيح أن أصغر وحدة من المادة هي الذرة، ويتكون الجزيء من ذرتين أو أكثر مرتبطة ببعضها البعض بواسطة قوى التكافؤ، مثل الجزيء المكون من ذرتين من عنصر واحد يسمى جزيء ثنائي الذرة، وذلك يسمى الجزيء الذي يحتوي على أكثر من ذرتين جزيء متعدد الذرات. أما عن مزايا النماذج الجزيئية فهي كالتالي
- يقطع شوطًا طويلاً في إعطاء فكرة عن طبيعة وشكل المركبات عندما تتكون من مجموعة أخرى من الجزيئات أو مجموعة مماثلة.
- كما أنها تقدم تنبؤات حول تكوين جزيئات جديدة بناءً على النموذج الجزيئي الحالي.
- اشرح الاختلافات في النية الجزئية بين جزيء وآخر.
- شرح واكتشاف جميع الخواص الكيميائية بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية بين الجزيئات المختلفة.
- تساعد هذه النماذج الجزيئية أيضًا في توضيح وتمثيل النماذج ثلاثية الأبعاد التي تدخل في الهياكل الكيميائية.
أنواع المخططات للنماذج الجزيئية
هناك العديد من أنواع المخططات المستخدمة لتمثيل النماذج الجزيئية في المواد، ومن أهم هذه الأنواع
نموذج الكرة والعصا
نموذج الكرة والعصا
- ترتبط الجزيئات في هذا النموذج بشكل مشابه لرابطة الكرة والعصا. وتشير الكرات إلى الذرات المختلفة التي تتكون منها الجزيئات التي تتكون منها المادة، وهذا الشكل يشبه ترابط الذرات بين أنفسهم.
- غالبًا ما تُعرف العديد من الخصائص المختلفة للمادة بهذا النموذج، فمن الممكن التعرف على الشكل والحجم النسبي والمرونة.
- أحد أشهر النماذج الجزئية من هذا النوع، بما في ذلك نموذج Watson Creek DNA.
املأ النموذج الفارغ
املأ النموذج الفارغ
- أحد النماذج الجزيئية ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الكيمياء، حيث تشير كل كرة إلى إحدى الذرات في المركب، وهذه الكرات مرتبة بحيث تتناسب أقطار الكرات مع أقطار الذرات.
- كما يتم الحرص على أن تكون المسافة بين مراكز الكرات متناسبة مع المسافة بين نوى الذرات في المادة.
- في هذا النموذج، يتم تمثيل العناصر المختلفة بواسطة كرات ذات ألوان مختلفة.
- يساعد هذا النوع من النماذج الجزيئية في توفير نظرة ثاقبة للأشكال والأبعاد النسبية للجزيء.
نموذج الإطار السلكي
نموذج الهيكل السلكي
- يعتمد هذا النموذج على ترابط الجزيئات ببعضها البعض عن طريق ربط الرؤوس المختلفة التي يتكون منها الجزيء بخطوط مستقيمة.
- هذا النموذج مدعوم برسومات الكمبيوتر ويتم تقديمه ككائن ثلاثي الأبعاد.
نموذج العصي
- يتكون هذا النموذج من خلال رسم العصي التي تربط الذرات ببعضها البعض.
- في الآونة الأخيرة، يتم استخدام أحد النماذج الجزيئية التي قدمناها بشكل طبيعي ودائم لتحديد الهياكل الكيميائية والفيزيائية المختلفة، والتي يمكن من خلالها دراسة جميع خصائصها الديناميكية بسهولة.
- هذا بالإضافة إلى التحقيق في جميع القضايا المتعلقة بسطح المادة وأنظمة البوليمر وغير ذلك الكثير، ويساعد أيضًا في اكتشاف التغيرات البيولوجية المختلفة التي يمكن من خلالها فحص الحمض النووي بسهولة.
جدول النموذج الجزيئي
بالإضافة إلى التأكيد على العبارة، “انظر لماذا يستخدم الكيميائيون النماذج لدراسة المادة”، يمكننا أن نشير إلى أن التمثيل الجزيئي للذرات يعتمد بشكل كبير على تكديس الذرات، وهو نوع معين من الأدوار، كما هو موضح في الجدول أدناه الصورة الموضحة
- عند الرسم، من المهم الانتباه إلى الألوان المختلفة، لأن كل ذرة لها لونها الخاص.
- يجب توخي الحذر للتأكد من أن الذرات داخل الجزيء مرتبطة ببعضها البعض بحيث لا توجد فجوات بينها.
- من المهم أيضًا الحفاظ على أكبر قدر ممكن من التناظر عند الرسم.