الظاهرة الكيميائية “التأصل” والعناصر التي تتميز بها

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

الظاهرة الكيميائية التأصل الكيمياء

هل سمعت بظاهرة التآصل ؟ إنها ظاهرة كيميائية مشوقة يتميز بها عدد قليل من العناصر التي توجد في عالمنا … وتتلخص هذه الظاهرة في أن بعض العناصر توجد على أكثر من شكل واحد ثابت يسمى كل منها شكل تأصلي ALLOTROPE . 

وتختلف الاشكال التآصلية عادة في البناء وفي كل الخواص الكيميائية والفيزيائية .  ومن اكثر العناصر التي تتميز بهذه الظاهرة شيوعاً هي الكربون والأكسجين والكبريت والفسفور والقصدير .

ويعد الكربون من أشهر العناصر التي تتميز بظاهرة التآصل ، حيث يوجد على شكلين متآصلين هما الجرافيت والماس .  ويعود الفرق بين خواص هذين الشكلين إلى طريقة ارتباط ذرات الكربون ببعضها في كل منهما . 

 

والجرافيت مادة صلبة داكنة السواد تتميز ببريق معدني ، وهو موصل جيد للكهرباء ويستخدم في صناعة أعمدة البطاريات . 

ويستخدم الجرافيت في صناعة افلام الرصاص وفي دهان المواقد وشرائط الآلات الكاتبة وغير ذلك .  أما الماس فإنه يتكون من تعريض الجرافيت إلى ضغط شديد ولفترات زمنية طويلة .  والماس في شكله النقي يكون صلباً شفافاً وهو اقل ثباتاً من الجرافيت ويمكن أن يتحول مرة أخرى إلى الجرافيت . 

ولكن هذا التحول من حسن الحظ يحتاج إلى ملايين السنين فلا يسبب خسارة لتجار الماس .  ويعدّ الماس من أقصى المواد المعروفة للإنسان ، لذا فإنه يستخدم في الصناعة كمادة كاشطة ولقص الأسمنت المسلح والزجاج وغيرها من المواد الصلبة .

 

أما العنصر الآخر الذي يتمتع بخاصية التآصل فهو الأكسجين .  ويوجد الأكسجين الجزيئي على شكل جزيئات ثنائية الذرة ، أما الأزون وهو الشكل المتآصل الأقل ثباتاً فإنه ثلاثي الذرة . 

والأكسجين الجزيئي غاز عديم اللون والرائحة وهو أساس للحياة .  ذلك أن عملية الأيض ، وهي العملية التي يتم فيها استخلاص الطاقة من الغذاء المخزون في أجسادنا لاستخدامها في عمليات البناء وسائر الأنشطة الاخرى ، لا يمكن أن تتم دون الأكسجين. 

وتحتاج عملية الاحتراق إلى الأكسجين كذلك ، ويشكل الأكسجين حوالي %20 من حجم الهواء .  أما في مجال الصناعة فيستخدم الأكسجين في صناعة الصلب وفي عمليات اللحام .

 

اما الأوزون فيمكن تحضيره من الأكسجين بتعريض الاخير لشحنة كهربائية ويتميز الأوزون برائحة نفاذة يمكن ملاحظتها في محطات السكك الحديدية حيث تكثر الشرارات الكهربائية. 

والاوزون غاز خفيف الزرقة سام ، ويستخدم بشكل أساسي لتعقيم مياه الشرب وإزالة رائحة الهواء وغازات المجاري وتبيض الشموع والزيوت والانسجة . 

وعلى الرغم من أن الأوزون لا يوجد في الجو إلا بنسب ضئيلة فإنه يلعب دوراً رئيساً في عمليتين توثران على حياتنا .  ذلك أن الأوزون يساعد على تكون الضبخان (Smog) الذي يلوث أجواء العديد من المدن ويؤثر على كل الكائنات الحية . 

 

ويوجد الاوزون كذلك في طبقات الجو العليا على ارتفاع حوالي 45 كيلومتراً من سطح الارض فيما يعرف بطبقة الأوزون حيث يلعب دوراً مهماً في حماية الإنسان من التاثير الضار لأشعة الشمس . 

ويتم ذلك من خلال امتصاصه لنوع من الإشعاعات الضارة مما يمنع وصولها إلى سطح الأرض وتأثيره على الكائنات الحية .  ولقد كثر الكلام في الآونة الأخيرة عما يسمى بثقب الأوزون ، اي انحسار طبقة الأوزون مما يسمح بتسرب بعض الإشعاعات الضارة إلى سطح الكرة الأرضية .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]