روابط كيميائية

تصنف الدهون والزيوت في الكيمياء اللاعضوية على النحو التالي:

1- الدهون المشبعة: وهي الدهون التي تحتوي على روابط كيميائية مشبعة بالهيدروجين، وهي الأكثر استقراراً وتتميز بقوام صلب عند درجة حرارة الغرفة. وتشمل الدهون المشبعة الزبدة والدهون الحيوانية.

2- الدهون غير المشبعة: وهي الدهون التي تحتوي على روابط كيميائية غير مشبعة بالهيدروجين، وتتميز بقوام سائل عند درجة حرارة الغرفة. وتشمل الدهون غير المشبعة الزيوت النباتية مثل زيت الزيتون وزيت الذرة.

3- الدهون المتعددة غير المشبعة: وهي الدهون التي تحتوي على أكثر من رابط غير مشبع، وتشمل أحماض الدهن الأساسية مثل حمض اللينوليك وحمض اللينولينيك.

4- الدهون المتعددة المشبعة: وهي الدهون التي تحتوي على أكثر من رابط مشبع، وتشمل أحماض الدهن المشبعة المتعددة مثل حمض اللوريك وحمض البالميتوليك.

التكافؤ في الكيمياء اللاعضوية يشير إلى عدد الروابط الكيميائية التي يمكن لعنصر ما تشكيلها في جزيئات مركبة. ويتم تحديد التكافؤ عن طريق عدد الإلكترونات الخارجية للعنصر في الطبقة الأخيرة من الذرة. على سبيل المثال، الكربون لديه تكافؤ 4، مما يعني أنه يمكن للكربون تشكيل 4 روابط كيميائية مع عناصر أخرى. وبالتالي، يمكن للعناصر أن تتفاعل مع بعضها البعض بشكل صحيح فقط إذا كانت تكافؤاتها متطابقة.

الكيمياء العضوية تختلف عن الكيمياء اللاعضوية بسبب العناصر المختلفة المستخدمة في كل منهما والتركيبات المختلفة التي تتكون منها المركبات العضوية واللاعضوية. تتضمن الأسباب الرئيسية التي تجعل الكيمياء العضوية مختلفة عن الكيمياء اللاعضوية:

1- الكيمياء العضوية تركز على العناصر العضوية مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور والهالوجينات، بينما الكيمياء اللاعضوية تركز على العناصر اللاعضوية مثل الأكسجين والهيدروجين والكربون والنيتروجين والفلزات.

2- تختلف التركيبات الجزيئية في الكيمياء العضوية عن التركيبات الجزيئية في الكيمياء اللاعضوية. ففي الكيمياء العضوية ، يتكون المركب العضوي من سلاسل كربونية طويلة أو دوائر كربونية متصلة بالذرات العضوية الأخرى ، بينما يتكون المركب اللاعضوي من ذرات غير عضوية متصلة ببعضها البعض.

3- الكيمياء العضوية تتعامل مع المركبات ذات الخواص الكيميائية المميزة، مثل الأحماض الأمينية، الكحولات، الألدهيدات، الكيتونات، الإسترات، الأملاح العضوية والهيدروكربونات، بينما الكيمياء اللاعضوية تتعامل مع المركبات غير العضوية البسيطة مثل الملح، والأحماض والقواعد والأملاح اللاعضوية.

4- تختلف طرق التحضير والتفاعلات الكيميائية في الكيمياء العضوية عن الكيمياء اللاعضوية. فعلى سبيل المثال ، يمكن تحضير المركبات العضوية بإضافة المركبات الأساسية العضوية معًا باستخدام التفاعلات الكيميائية المناسبة ، بينما يمكن تحضير المركبات اللاعضوية بإضافة المركبات الأساسية اللاعضوية معًا باستخدام التفاعلات اللازمة.

5- الكيمياء العضوية تتعامل مع المركبات التي تحتوي على روابط كيميائية متعددة مثل الروابط الثنائية والثلاثية والأربعية، بينما الكيمياء اللاعضوية تتعامل مع المركبات التي تحتوي على روابط كيميائية أحادية الاتجاه فقط.

6- تختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمركبات العضوية واللاعضوية، مما يؤدي إلى تفاعلات وتحولات مختلفة في كل منهما. على سبيل المثال، تتحول المركبات العضوية بسهولة إلى غازات عند درجة حرارة وضغط منخفضين، بينما يتم الحفاظ على المركبات اللاعضوية في حالتها الصلبة أو السائلة في درجات حرارة وضغط عادية.

الأحادية في الكيمياء اللاعضوية تعني وجود عنصر واحد فقط في جزيء المركب اللاعضوي، مثل الأملاح والأحماض والقواعد والأكاسيد والهاليدات والكربيدات والنتريدات والفوسفيدات والكبريتات وغيرها. هذه المركبات تتكون من عنصر واحد فقط ولا تحتوي على أي روابط كيميائية بين عناصر مختلفة.

يختلف المركب غير العضوي عن المركب العضوي في العديد من النواحي، وهي:

1- العناصر المكونة: يحتوي المركب غير العضوي على العناصر غير العضوية مثل الأكسجين والنيتروجين والكربون والهيدروجين والفلزات، بينما يحتوي المركب العضوي على العناصر العضوية فقط وهي الكربون والهيدروجين وأحيانًا الأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور.

2- الطبيعة الكيميائية: يكون المركب غير العضوي غالبًا موصولات أيونية أو تساهمية في الروابط الكيميائية، في حين يكون المركب العضوي غالبًا تحتوي على روابط كيميائية تتألف فيها الكربون والهيدروجين فقط، وهو يتفاعل بشكل أكبر في الروابط الكوفالنت للكربون.

3- المظهر الخارجي: يمكن للمركب الغير عضوي أن يكون صلبًا أو سائلاً أو غازيًا، في حين يكون المركب العضوي غالبًا سائلًا أو صلبًا في الحالة الطبيعية.

4- الخصائص الفيزيائية: تختلف الخصائص الفيزيائية للمركبات العضوية وغير العضوية، وكذلك درجة الذوبانية ونقطة الانصهار ونقطة الغليان تختلف تبعًا للينك التشكيلي لكل منهما.

الشحنات الكمومية هي الشحنات الإلكترونية في النموذج الكمومي للذرة. في النموذج الكمومي، يمكن للإلكترونات أن تكون في حالة تداخلية حيث يكونون في مساحات محددة بالقرب من الذرة، و يمكن للإلكترونات الأقوى التفاعلية أن تكون في حالة تشترك في الروابط الكيميائية مع الذرات الأخرى.

يؤثر العدد الإجمالي للشحنات الكمومية في التفاعلية الكيميائية، فإذا كان هناك إلكترونات شاغرة في المستويات الأكثر خارجا، فإنها قد تؤدي إلى إما إنشاء روابط كيميائية جديدة مع الذرات الأخرى أو كسر الروابط القائمة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الاتجاه والطبيعة الكيميائية لهذه العمليات يمكن توقعها على أساس ترتيب الشحنات الكمومية واحتمالات حدوثها. لذلك، فإن الشحنات الكمومية تلعب دورًا مهمًا في التفاعلات الكيميائية من خلال الإرشاد والتحكم في جدول طاقات الإلكترونات للذرات الكيميائية.

التقطيع الليزر في الكيمياء الفيمتو هو تقنية يستخدم فيها الليزر لتقطيع روابط كيميائية بشكل دقيق وسريع يتراوح بين الفائزوثانية والنانوثانية. يتم استخدام الليزر الفيمتو لإنشاء نبضات ضوئية فائقة القصر وعالية الطاقة والتي يمكن استخدامها لتفكيك جزيئات كيميائية في الوقت المناسب. تستخدم هذه التقنية في الدراسات الكيميائية والفيزيائية لفهم العمليات المختلفة التي تحدث بسرعات فائقة، مثل تفاعلات الديناميكا الجزيئية والاسمية في المركبات الكيميائية.

يعتمد تفاعل البوليمرات على عملية ارتباط جزيئات المونومرات معًا لتكوين سلاسل طويلة من البلاستيك. يتم هذا الارتباط من خلال روابط كيميائية تسمى روابط الأصفاد أو روابط رأسي المجموعة ، والتي تربط جزيئات المونومرات معًا لتكوين البوليمر. يمكن أيضًا استخدام المركبات المضافة (مثل المذيبات أو المخلوطات المملوءة) لتسهيل هذه العملية. يجب أن يتم تحريك المواد الخام باستمرار خلال عملية تفاعل البوليمرات لضمان أن يتم توزيع المواد بالتساوي ويتم تشكيل بلاستيك مستقر وجودة عالية.

يعد البناء الجزيئي أساسيًا في الكيمياء الحيوية، حيث يختص بتكوين الجزيئات الحيوية الضرورية لوجود الكائنات الحية، مثل البروتينات والأحماض النووية والفيتامينات والإنزيمات والهرمونات والعديد من المركبات الأخرى. ويتم تحقيق البناء الجزيئي عن طريق روابط كيميائية بين الذرات، والتي تؤدي إلى تكوين المركبات الحيوية وتعمل على دعم وظائف الكائنات الحية والحفاظ على الحياة. ومن خلال فهم عملية البناء الجزيئي، يمكننا فهم طرق تصنيع المركبات الحيوية وتكوينها وفهم أمراض الجهاز الحيوي وتطوير علاجات لها.

ترتبط الكيمياء الإشعاعية بالفيزياء النووية عن طريق دراسة تفاعلات الإشعاع النووي مع المواد الكيميائية. فالكيمياء الإشعاعية تتعامل بشكل أساسي مع العمليات المؤثرة في المواد الكيميائية التي تمت معالجتها بالإشعاعات، سواء كان ذلك في المجال الصناعي أو الطبي أو البيئي. وتعتمد هذه العمليات على خواص الإشعاعات النووية المختلفة، وعلى التفاعلات التي تحدث بينها وبين المواد الكيميائية، وتتضمن دراسة قدرة الإشعاعات النووية على إنشاء روابط كيميائية بين الجزيئات الذرية، وكذلك دراسة تفكك الجزيئات الذرية بتأثير الإشعاعات. ويمكن للفيزياء النووية المساهمة في تحديد خواص الإشعاعات النووية وأنواعها، وكذلك في دراسة الظواهر النووية الأساسية التي تتحكم في تفاعلات الإشعاعات مع المواد الكيميائية.