العلوم الكيميائية
مركبات عضوية تحتوي على مجموعة الكربونيل COكمجموعة وظيفية ومميزة للألدهيدات ، وتحمل الألدهيدات الصيغة العامة :
أبسط الألدهيدات وأشهرها الميثانال ، ويسمى أيضاً فورمالدهيد ، ويستخدم في المختبرات كمحلول حافظ للحيوانات المحنطة ، وفي عمليات التخدير .
يعتبر الذهب الخالص من أكثر أنواع المعادن القابلة للطرق والسحب، حيث يمكن ضربه أو طرقه حتى كثافة تصل إلى (0.000013) سم. كما يمكن تشكيل سلكا ذهبيا طوله (100) كم من كمية قدرها (29) جرام. والذهب واحد من أكثر المعادن ذات الملمس الناعم إذ تبلغ صلابته من (2.5) إلى (3) على مقياس الصلادة.
والذهب من المعادن الخاملة جدا وهو لا يتأثر بالهواء أو الحرارة أو الرطوبة. وهو لا يذوب في الحوامض المركزة المعدنية المعروفة أمثال حامض الهيدروكلوريك، والكبريتيك، والفوسفوريك، والنتريك ولكنه يذوب في الماء الملكي الذي يعد مزيجا من حامضي الهيدروكلوريك والنتريك المركزين حيث يتحرر الكلور الحديث التولد فيذيب الذهب. وهناك حوامض أخرى تؤثر في الذهب مثل حامض التلمريك ومحلول كلوريد الحديد الساخن وغيرهما.
تاريخ معدن الذهب
لما كان الذهب منتشرا في أماكن عديدة من الكرة الأرضية، إضافة إلى وجوده حرا في الطبيعة، ولغلو ثمنه واستعماله نقودا في شتى أمصار العالم أصبحت معرفته أيسر من معرفة غيره من الفلزات. كما أن صفاته الطبيعية قد جعلت منه معدنا شائع الصيت فكثر ذكره في الكتب وكثر المنقبون عنه والمشتغلون به. وفي القرن الرابع الهجري / العاشر الميلادي، حيث وصلت الحضارة الإسلامية إلى أوجها وزينت قصور الخلفاء بشتى أنواع الجواهر والمعادن التي جلبت من مختلف أصقاع الدولة الإسلامية المترامية، اهتم كثير من الكيميائيين بطرق تنقية هذه المعادن. فذكر البيروني في كتابه الجماهر في معرفة الجواهر طرق تنقية الذهب وهو ما لا يختلف كثيرا عن الطرق المستخدمة اليوم. فيذكر البيروني في تعدين الذهب وتصفيته ما نصه:” أن بعض الذهب ما يتصفى بالنار إما بالإذابة وحدها أو التشوية المسماة طبخا له، والجيد المختار يسمى لقطا لأنه يلتقط من المعدن قطاعا يسمى ركازا وأركز المعدن إذا وجد فيه القطع سواء معدن فضة أو ذهب، وربما لا يخلو من شوب ما، فخلصته التصفية حتى اتصف بالإبريز لخلاصه، ويثبت بعدها على وزنه”.
ويأتي البيروني في شرح تنقية الذهب عندما يكون ممزوجا مع التربة أو في الأحجار الكبيرة، ويصف الطريقة التي تستعمل لاستخراج الذهب مما شابه من التراب والحجر وصفا دقيقا لا يختلف كثيرا عما هو عليه الآن. فيقول: “وربما كان الذهب متحدا بالحجر كأنه مسبوك معه فاحتيج إلى دقه، والطواحين تسحقه إلا أن دقه بالمشاجن أصوب وأبلغ في تجويده حتى يقال إنه يزيده حمرة، وذلك أنه إن صدق مستغرب عجيب، والمشاجن هي الحجارة المشدودة على أعمدة الجوازات المنصوبة على الماء الجاري للدق، كالحال في سمرقند في دق القنب في الكواغد ، وإذا اندق جوهر الذهب وانطحن، فسل عن حجارته وجميع الذهب بالزئبق، ثم عصر في قطعة جلد حتى يخرج الزئبق من مسامه، ويطير ما يبقى فيه منه بالنار فيسمى ذهبا زئبقيا ومزبقا والذهب الذي بلغ النهاية التي لا غاية وراءها من الخلوص، كما حصل لي بالتشوية بضع مرات، لا يؤثر في المحك كبيرا أثر ولا يكاد يتعلق به، ولكاد يسبق جموده إخراجه من الكورة ، فيأخذ فيها في الجمود عند قطع النفخ، وأغلب الظن في الذهب المستشفر أنه للينه”.
ويتطرق البيروني إلى طريقة قديمة استعملها الهنود في اقتناص الذهب بواسطة الزئبق، ويشرح هذه الطريقة شرحا دقيقا موفقا فيقول:”ماء السند المار على ويهند قصبة القندهار عند الهند بنهر الذهب، وحتى أن بعضهم لا يحمد ماءه لهذا السبب ويسمى في مبادىء منابعه موه، ثم إذا أخذ في التجمع يسمى كرش أي الأسود لصفائه، وشدة خضرته لعمقه، وإذا انتهى إلى محاذاة منصب صنم شميل في بقعة كشمير على سمت ناحية بأول سمى هناك ماء السند… وفي منابعه مواضع يحفرون فيها حفيرات، و في قرار الماء وهو يجري فوقها ويملأونها من الزئبق حتى يتحول الحول عليها ثم يأتونها وقد صار زئبقها ذهبا. وهذا لأن ذلك الماء في مبدئه حاد الجري يحمل الرمل مع الذهب، كأجنحة البعوض رقة وصغرا، ويمر بها على وجه الزئبق فيعلق بالذهب ويترك ذلك الرمل يذهب “. ثم يخلص الذهب من الزئبق بالطريقة التي ذكرها البيروني سابقا.
تنقية الذهب حديثا
تجري تنقية الذهب حديثا بفصل الأتربة والغرين والشوائب الأخرى بواسطة تيارات مائية قوية تزيل الدقائق الرملية والغرينية، وتبقى دقائق الذهب في أماكنها نظرا لارتفاع كثافة الذهب وقد يستعمل الزئبق لإذابة الذهب دون الرمل والغرين. ثم يخلص الذهب من الزئبق بتقطير الأخير. كما يستخلص الذهب عرضا عند تعدين النحاس والفضة. وهناك طرق كيميائية لاستخلاص الذهب مما يشد به كطريقة السيانيد، أو إذابة سبائكه الفضية في حامض الكبريتيك المركز، وتجري تنقية الذهب بحامض النتريك أولا، ثم التحليل الكهربائي.
استخدامات الذهب
لقد عرف الذهب وبرزت قيمته منذ عصور سحيقة كمعدن يسهل تشكيله أكثر من أي معدن آخر. بالإضافة إلى سهولة الحصول على الذهب في صورته النقية. كما أن جمال الذهب ورونقه ومقاومته للتآكل قد جعلته من المعادن المتميزة في الفنون والحرف المختلفة منذ قديم الزمن.
ونظرا لندرته النسبية، استخدم الذهب كعملة وأساس للمعاملات المالية الدولية. والوحدة المستخدمة في وزن الذهب هي الأونسة وهي تعادل 31.1 جراما. من أهم استخدامات الذهب الآن أنه يستخدم كاحتياطي للعملات. ولعدة قرون مضت، كان الذهب والفضة يستخدمان استخداما مباشرا كعملتين. وأثناء القرن التاسع عشر، لعب الذهب دورا جديدا حيث أصبح الأساس الوحيد لعملات معظم دول العالم حيث يمكن تحويل الأوراق المالية إلى ذهب. ومنذ السبعينات من القرن العشرين، أصبح الذهب يباع ويشترى في السوق بأسعار متذبذبة إلى حد كبير، وأصبحت العلاقة بين احتياطي الذهب وقيمة العملات علاقة غير مباشرة إلى حد كبير.
وقد أصبح الطلب متزايدا جدا على الذهب في عمليات التصنيع. ولأن الذهب موصل جيد للكهرباء وذو مقاومة عالية للصدأ والتآكل، فقد أصبح ذا أهمية كبرى في صناعة الدوائر الكهربائية الدقيقة. وإذا أذيبت كميات صغيرة من الذهب ووضعت في الألواح الزجاجية أو البلاستيكية، فإنها تمنع مرور الأشعة دون الحمراء وتكون بمثابة واقي حراري فعال. ولأن الذهب يتميز بثباته الكيميائي، فإنه يستخدم في الآلات التي تعمل في غلاف جوي يؤدي إلى الصدأ، كما يطلى به الأسطح المعرضة للصدأ أو التآكل بسبب السوائل أو الأبخرة.
كما يستخدم الذهب أيضا على شكل رقائق في الطلاء بالذهب والكتابة بالذهب. وتستخدم أحد مشتقات الذهب في تلوين الزجاج الأحمر. ويستخدم سيانيد البوتاسيوم المضاف إليه الذهب في عملية الطلاء بالذهب التي تتم كهربائيا.
وكذلك يستخدم الذهب في الطب لما ثبت من توافقه مع أجهزة الجسم الحية. فهو يستخدم في طب الأسنان، وفي تغليف الأدوية. كما تستخدم النظائر المشعة من الذهب في الأبحاث البيولوجية وفي علاج السرطان.
ويستخدم الكم الأكبر من الذهب المنتج في العملات والمجوهرات. وللوفاء بهذه الأغراض، يخلط الذهب بمعادن أخرى ليصل إلى الصلابة المطلوبة. ويعبر عن الذهب الموجود في هذا الخليط بالقيراط. ويحتوي الذهب المستخدم في صناعة المجوهرات على النحاس والفضة، بينما يحتوي الذهب الأبيض على الزنك والنيكل أو المعادن البلاتينية.
خصــــــــائص النيوترون:
1- دلت تجارب التشتت وتجارب أخرى في ميادين مختلفة أن كتلة النيوترون أكبر من كتلة البروتون إذ تقدر ب 1,008667 وحدة كتلة ذرية. وهذه الكتلة تعادل طاقة قدرها 939,55 مليون الكترون فولت.
2- يمكن للنيوترون (الحر) أن يتحلل منتجا بروتون وجسيمات بيتا السالبة وضديد النيوترينو ..
وقد دلت التجارب على أن عمر النصف للنيوترون تقدر ب 12 دقيقة.
هناك تقنية معروفة لتقدير عمر النصف للنيوترون تتم من خلال توجيه شعاع نيوتروني ينطلق من مفاعل نووي نحو حيز مفرغ من الهواء حيث تتحلل بعض الجسيمات ومن ثم يمكن الكشف عن نواتج التفاعل (جسيمات بيتا) ومن ثم تقدير نصف العمر للنيوترون.
3- تصنف النيوترونات حسب طاقتها إلـــــــــــتى:
أ_ نيوترونات حرارية..
عندما تخترق النيوترونات مادة ما فإنها تأخذ بالتصادم مع أنوية المادة حيث ينتج عن ذلك فقد في الطاقة .. وباستمرار التصادم يستمر فقد الطاقة حتى تصل هذه النيوترونات إلى إتزان حراري مع جزيئات المادة ,, فإذا كانت درجة حرارة المادة هي درجة حرارة الغرفة فإن هذه النيوترونات تسمى بالنيوترونات الحرارية .. وستتبع طاقتها توزيع ماكسويل :
E = K T
حيث K ثابت بولتزمان = 8,61 × 10^ -11 Mev l K
T درجة حرارة الغرفة على افتراض أنها = 27 ْ
وعنها وجد أن طاقة النيوترونات في هذه الحالة = 0,025 الكترون فولت.
2- نيوترونات فوق حرارية تقدر طاقتها ب واحد الكتون فولت.
3- نيوترونات الكادميوم تزداد طاقتها عن واحد الكترون فولت وسر التسمية يكمن في أن الكادميوم يتميز بمعدل إمتصاص عال للنيوترونات ذات الطاقات الأقل من 0,4 الكترون فولت. بينما ينخفض هذا المعدل كثيرا عندما تفوق طاقات النيوترونات واحد الكترون فولت .. ومن ثم يعتبر الكادميوم منفذاللنيوترونات الأخيرة ولذلك تعرف هذه النيوترونات ب (نيوترونات الكادميوم)
4- نيوترونات بطيئة تتراوح طاقتها من (0,03 _ 100) الكترون فولت.
5_ نيوترونات متوسطة تتراوح طاقتها ( 100 _ 10 كيلو ) الكترون فولت.
6- نيوترونات سريعة تتراوح طاقتها ( 10 كيلو _ 10 ميغا) الكترون فولت.
7- نيوترونات الطاقة العالية وطاقتها أكبر من 10 ميغا أو مليون الكترون فولت.
تقنية لقياس طاقة النيوترون:
تختلف التقنية حسب الطاقة التي يمتلكها النيوترون ففي:
أ- حدود ميغا الكترون فولت .. نستخدم تقنية زمن الطيران حيث يترك النيوترون ليطير بين نقطتين تفصلهما مسافة وبتعيين زمن الطيران يمكن تقدير سرعة ومن ثم طاقة النيوترون.
ب- الطاقة في حدود الإلكترون فولت .. نستخدم تقنية حيود النيوترون وقانون براغ وعليه أمكن بناء مطياف بلوري لقياس طاقة النيوترونات الحرارية.
أهم مصادر النيوترونات:
يمكن الحصول على النيوترونات الحرة عن طريق التفاعلات النووية وتنطلق النيوترونات بطاقة تعتمد على :
أ- قيمة طاقة التفاعل.
ب- الإتزان الطاقوي بين نواتج التفاعل.
وتجدر الإشارة هنا إلى أن النيوترون المنطلق بطاقة معينة لا سبيل لتعجيله ولكن يمكن أن تتناقص هذه الطاقة عندما تتصادم النيوترونات مع المادة.
ويمكن تقسيم مصادر النيوترونات إلى ..1
1- مصادر ينتج عنها فيض منخفض من النيوترونات:
وغالبا ما تعرف بمصادر ( ألفا ، نيوترون) وتنتج عند قذف مادة مناسبة بجسيمات ألفا.
2- مصادر ينتج عنها فيض عال من النيوترونات:
حيث يستخدم لذلك المفاعلات النووية أو المعجلات وفي حالة الأخيرة يتم قذف مواد ذات عدد ذري منخفض بلأيونات الموجبة المعجلة بواسطة معجلات مناسبة.
3- مصادر ينتج عنها نيوترونات بطاقات متماثلة :
تعرف هذه المصادر بالضوء نووية ففيها يتم تفاعل فوتون جاما المتماثلة مع مادة ما .. مع ملاحظة..
أ- أن تكون طاقة الترابط النووي لمادة الهدف صغيرة ( كما في حالة البريليوم إذ تساوي 1,66 م أ ف .. أو الديوترون 2,22 م أ ف)
ب- أن تكون طاقة أشعة جاما أكبر من طاقة الترابط النووي لمادة الهدف.
تفاعل النيوترون مع المادة:
هناك عدة نقاط ينبغي أن تؤخذ بعين الإعتبار:
1- النيوترونات جسيمات غير مشحونة وبالتالي لن تواجه بأي حاجز كولومي لدى إقترابها من النواة لذلك فلديها الإمكانية للتفاعل مع الأنوية .. وحيث أن نصف قطر النواة صغير جدا في حدود الفيرمي فإننا نتوقع أن يكون إحتمال تفاعل النيوترون مع المادة صغير جدا .
2- مدى النيوترونات في المادة كبيرا فيقدر بالأمتار …لمـــــــــــــاذا؟؟
3- يمكن اعتبار التفاعل الأساسي بين النيوترون والمادة هو تصادم النيوترون بالنواة .
أهم تفاعلات النيوترون مع المادة:
1- التصادم المرن:
في هذه الحالة يسقط النيوترون على النواة بحيث يعطيها جزءا من طاقته ويتشتت هو بطاقة أقل من طاقته الإبتدائية بينما ترتد النواة بطاقة تساوي تلك المنتقلة إليها بالتصادم.. ويسمى هذا التصادم بالمرن لأن كمية وطاقة الحركة محفوظتين قبل وبعد التصادم.
قد يتم التصادم المرن بصورتين :
أ- قد يحدث امتصاص أولا للنيوترون بواسطة النواة المقذوفة ويتم تكوين ما يعرف بالنواة المركبة التي تقوم بإطلاق نيوترون آخر بعد ذلك وهو النيوترون المتشتت.
ب_ قد يحدث التفاعل مباشرة دون المرور بمرحلة النواة المركبة حيث يتشتت النيوترون مباشرة عن النواة.
2- التصادم اللامرن:
وفيه لا تكون طاقة الحركة محفوظة إذ أنه عند سقوط النيوترون على النواة فإنه يعطيها جزءا من طاقته يستخدم لإثارتها أولا ثم تمتص جزءا آخر لتنطلق به بطاقة حركة معينة .
3- تفاعلات الأسر:
حيث تقوم النواة بإسر النيوترون الساقط عليها وامتصاص كل طاقته فتصبح لأجل ذلك في حالة إثارة.. بإعتقادكم كيف يمكن لنواة كهذه أن تعود لوضع الإستقرار؟؟
ومن الجدير بالذكر أن مثل هذه التفاعلات تتمتع باحتمال تفاعل كبير ومن ثم يمكن استخدامها للكشف عن النيوترونات بكفاءة..
4- الإنشطار النووي:
عندما تمتص بعض الأنوية النيوترونات فإن طاقة الإثارة تصبح كافية لإحداث الإنشطار النووي وقد وجد أن ذلك يحدث للأنوية الثقيلة وبخاصة اليورانيوم وما بعده حيث تنشطر النواة عند قذفها بنيوترون إلى نواتين أصغر منها تعرفان بشظيتي الإنشطار وتنطلق من هذا التفاعل طاقة هائلة تقدر ب 200 م أ ف ,,
5- تفاعل النيوترونات السريعة :
تتفاعل النيوترونات السريعة مع المادة حيث تمتص بواستطها وينتج عن ذلك جسيمات مشحونة كالبروتون..
أما النيوترونات السريعة جدا ذات الطاقة الأكبرمن 100 م أ ف فإنه ينتج عن تفاعلها مع المادة فيضا من الفوتونات أو الجسيمات الخفيفة ةالتي تضم العديد من إحتمالات التفاعل .
أم صفات كيميائية تصف تغير المادة وتفاعلاتها. وهذه الصفات تمكنك من تمييز المادة من غيرها من المواد. والمادة النقية إما أن تكون عنصراً أو مركباً. أما المادة غير النقية فتتكون من عدد من المواد النقية الممزوجة مع بعضها بعضاً بشكل منتظم أو غير منتظم، وتدعى المخلوط. وتحتفظ كل مادة في المخلوط بصفاتها الأصلية.
صنف المواد الآتية إلى عناصر ومركبات ومخاليط:
سكر المائدة، ماء البحر، الزئبق، الصوديوم، الخل، الحليب، النحاس
ومعظم المواد المحيطة بك، أو التي تستخدمها، كالهواء والحليب وماء البحر والدم والتربة والصخور هي مخاليط، وبعض هذه المخاليط يمكن تمييز مكوناتها في حين يصعب تمييز مكونات بعض المخاليط الأخرى؛ انظر الشكل (3 -1).
بالنظر إلى الشكل (3 -1/ أ) تلاحظ مخلوطاً من كبريـتات النحاس (II) والماء ، ويصعـب فيه تمييز دقائق كبريتات النحاس (II) من دقائق الماء، وتلاحظ أن شدة اللون الأزرق متشابهة في جميع أجزاء المخلوط. وهذا المخلوط.
وأمثاله يسمى مخلوطاً متجانساً. ويسمى المخلوط المتجانس محلولاً.
شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية . شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .
.
تعرفت عند دراستك لوحدة الروابط الكيميائية، أن محاليل المركبات الأيونية ومصاهيرها تحتوي على أيونات موجبة وأيونات سالبة حرة الحركة في المحلول أو المصهور، فتكتسب بذلك صفة التوصيل الكهربائي.
أما المركبات الجزيئية التي لا توصل محاليلها أو مصاهيرها التيار الكهربائي، فإنها تبقى في المحلول أو المصهور على شكل جزيئات، ولذا، لا يوصل المحلول أو المصهور التيار الكهربائي.
وهناك مركبات جزيئية تتأين عند ذوبانها في الماء (إما جزئياً أو كلياً) معطية أيونات موجبة وأخرى سالبة حرة الحركة في المحلول، ولذا، يكتسب محلولها صفة التوصيل الكهربائي.
أما التوصيل الكهربائي في الفلزات، فيعزى لوجود إلكترونات حرة في البلورة الفلزية، أما اللافلزات فهي بشكل عام، غير موصلة للتيار الكهربائي، لعدم احتوائها على إلكترونات حرة الحركة في بلوراتها.
المـواد والأدوات اللازمــة
.
– صفيحة (4×8) سم تقريباً أو سلك (20) سم من النحاس (Cu).
– بلورة من الكبريت (S 8).
– بلورة من كبريتات النحاس (II) المائية (CuSO 4.5H 20).
– بلورة من السكر (سكر المائدة).
– بلورة من الشبة (الألوم البوتاسي KAl(SO 4) 2.12H 2O).
– ماء مقطر (H 2O).
– هكسان (C 6H 14).
– محلول كبريتات النحاس (II) ا(5%).
– محلول سكر المائدة ا(5%).
– أقطاب كربون عدد (2).
– بطارية (4) فولت.
– مصباح كهربائي (1.5) فولت مع قاعدة.
– أسلاك توصيل نحاسية.
خطـوات التجربة
.
الخواص الفيزيائية
المشــاهدات والنتائج
.
1- سجل نتائج مشاهداتك في الجدول الآتي:
سلك (Cu)
بلورة (S 8)
بلورة (CuSO 4.5H 2O)
بلورة (KAl(SO 4) 2.12H 2O)
2- فسر سبب توصيل سلك النحاس (أو الصفيحة) للتيار الكهربائي، وسبب عدم توصيل بلورة كبريتات النحاس (II) المائية للتيار الكهربائي.
توصيل المحاليل والسوائل للتيار الكهربائي
1- ركب الجهاز المبين في الشكل (9).
المشـاهدات والنتائج
.
1- سجل نتائج مشاهداتك في الجدول الآتي:
ماء مقطر (H 2O)
هكسان (C 6H 14)
محلول(CuSO 4.5H 2O)
محلول سكر المائدة
ملحوظة: يقصد في العمود الرابع احتواء المحلول على أيونات المادة المذابة أو جزيئاتها فقط.
2- فسر سبب توصيل محلول (CuSO 4) للتيار الكهربائي وسبب عدم توصيل محلول سكر المائدة له.
إذا أخذت كأساً من الماء ووضعتها تحت ناقوس زجاجي كما في الشكل (5-10)، وراقبت ما يحدث للماء خلال عدة أيام، فإنك ستلاحظ أن سطح الماء ينخفض قليلاً ثم يتوقف هذا الانخفاض بمرور الوقت؛ إذ تبقى كتلة الماء في الكأس وكتلة البخار في الهواء المحيط بها ثابتتين مهما طال الوقت.
يمثل الوضع السابق وضع اتزان بني الماء وبخاره. ولكن هل يتوقف تبخر الماء عند الاتزان؟ وهل تبقى جزيئات بخار الماء سابحة في الهواء تحت الناقوس دون تغيير؟
يتواصل تبخر الماء في الناقوس، وفي الوقت نفسه، يستمر تكاثف جزيئات بخار الماء المنتشرة في هواء الناقوس وتحولها إلى سائل. وتكون سرعة التبخر مساوية لسرعة التكاثف أي حالة الأتزان. ويمكن التعبير عن وضع الاتزان بين الماء وبخاره كالآتي:
ومن أمثلة الاتزان ما يحصل عند ذوبان المواد الصلبة البلورية في السوائل. فمثلاً: يذوب اليود (I2) في محلول يوديد البوتاسيوم، كما أنه يذوب في المذيبات العضوية مثل (1 ، 1، 1- ثلاثي كلور و إيثان).
ولتعرف الاتزان الذي يحدث لذوبان اليود في كلا المذيبين نفذ النشاط الآتي:
النشاط (5-2): اتزان ذوبان اليود في مذيبين
تحتاج لإجراء النشاط إلى يود، ومحلول يوديد بوتاسيوم، 1 ، 1، 1- ثلاثي كلور وإيثان، وأنبوب اختبار.
1- أذب 0.1 غ من I 2 في 5 مل من محلول يوديد البوتايوم في أنبوب اختبار. ما لون محلول اليود؟
2- أضف 5 مل من مادة 1 ، 1، 1- ثلاثي كلور وإيثان إلى الأنبوب. هل تذوب هذه المادة في الماء؟
3- رج الأنبوب جيداً ولاحظ ما يحدث.
ماذا يحدث لتركيز I 2 في كل من المحلول المائي والمذيب العضوي عند رج الأنبوب؟
4- اترك الأنبوب بعض الوقت ليستقر. هل يتغير تركيز اليود في كل من الطبقتين بمرور الوقت؟
الشكل (5-11): تغيّر تركيز اليود في مذيبين مع الزمن، وثبوته عند الاتزان. يبين الشكل (5 –11) تغير تركيز اليود في كل من المذيبين، بمرور الوقت، عند الاتزان، ولعلك قد لاحظت تناقص تركيز اليود في المحلول المائي في الوقت الذي يتزايد تركيزه في 1، 1، 1- ثلاثي كلوروإيثان.
وعند الاتزان يثبت تركيز اليود؛ إذ تصبح سرعة ذوبانه في المحلول المائي مساوية لسرعة ذوبانه في 1، 1، 1- ثلاثي كلوروإيثان ويمكن تمثيل وضع الاتزان كما يأتي:
تعد الحالات السابقة أمثلة على الاتزان الذي يشمل تغيرات طبيعة منعكسة، وبالمثل؛ فإن التفاعلات الكيميائية تحدث في اتجاهين وتصل إلى وضع الاتزان فمثلاً: عند تسخين كلوريد الأمونيوم NH 4Cl في أنبوب اختبار، فإنه يتحلل بالحرارة إلى غازي الأمونيا وكلوريد الهيدروجين وفق المعادلة الآتية:
ومن المعلوم أن غاز كلوريد الهيدروجين يتفاعل مع غاز الأمونيا لينتج كلوريد الأمونيوم وفق المعادلة الآتية:
ماذا تتوقع أن يحدث عند تسخين كتلة من كلوريد الأمونيوم في وعاء مغلق؟
إن ما يحدث أولاً هو تحلل كلوريد الأمونيوم إلى غازي NH 3 ، HCl ، وعندما تتكون كتل مناسبة من NH 3 ، HCl فإنهما يتفاعلان ليعطيا NH 4Cl. ويستمر التفاعلان، إلى أن تتساوى سرعتهما، وعندها لا يطرأ أي تغيير على كتل المواد المتفاعلة أو الناتجة من التفاعل؛ فيقال بأن التفاعل قد وصل إلى وضع اتزان، كالآتي:
لاحظ أن السهمين المتعاكسين يدلان على أن التفاعل منعكس.
الشكل (5-12): التغير في سرعة التفاعل الأمامي والعكسي مع الزمن
ولفهم كيفية وصول التفاعل إلى حالة الاتزان، دقق في الشكل ( 5-12) الذي يبين التغيرات التي تطرأ على سرعة التفاعل الأمامي (
) والتفاعل العكسي (
). ما العلاقة بين سرعتيهما عند الاتزان؟
في البداية تكون سرعة التفاعل الأمامي كبيرة وسرعة التفاعل العكسي صفر، ومع مرور الوقت تتناقص سرعة التفاعل الأمامي بسبب النقص التدريجي في تركيز المواد المتفاعلة. وعندما يصل التفاعل إلى وضع الاتزان فإن سرعة التفاعل الأمامي تكون مساوية لسرعة التفاعل العكسي.
وبناء على ذلك، إذا كان التفاعل العام الآتي في حالة اتزان: 
فعند بدء التفاعل تكون تراكيز (B, A) كبيرة، ولذلك تكون سرعة التفاعل الأمامي كبيرة وسرعة التفاعل العكسي صفراً. ومع مرور الوقت، تقل سرعة التفاعل الأمامي تدريجياً – بسبب التناقص التدريجي في تراكيز المواد المتفاعلة (B, A) – وتتزايد سرعة التفاعل العكسي – بسبب التزايد المستمر في تركيز المواد الناتجة من التفاعل (D,C) ويستمر التغيّر حتى تصل إلى حالة الاتزان التي تتساوى عندها سرعة التفاعل الأمامي مع سرعة التفاعل العكسي. ويمكن التعبير عن التغير في سرعة التفاعل بالاتجاهين، وتراكيز مكونات التفاعل حتى الوصول إلى الاتزان بالتمثيل الآتي:
تلاحظ أن طول السهم يتناسب طردياً مع سرعة التفاعل في الاتجاه الذي يشير إليه السهم. ولربما تسأل، هل يتوقف التفاعل عند الاتزان؟
تؤكد التجارب أن التفاعل بين المواد مستمر، وما يحدث هو تساوي سرعة التفاعل الأمامي مع سرعة التفاعل العكسي.
فمثلاً : عند تحلل كربونات الكالسيوم بالحرارة في وعاء مغلق تصل إلى حالة إتزان يعبّر عنها بالمعادلة الآتية:
وقد وجد بالتجربة أنه إذا أضفت كتلة من كربونات الكالسيوم التي تحتوي على ذرات كربون مشع 
لوجدت بعد مرور فترة من الزمن أن ذرات الكربون المشع لا توجد فقط في CaCO 3 بل في بعض جزيئات CO 2 أيضاً، وهذا يدل على أن كربونات الكالسيوم تتحلل باستمرار.
ويحصل المثل عند إضافة غاز
الذي يحتوي على ذرات كربون مشع إلى التفاعل المتزن دون تغيير الضغط، فبعد فترة تجد أن كربونات الكالسيوم تحتوي هي الأخرى على كربون مشع، مما يدل على استمرار التفاعل في الاتجاه العكسي أيضاً.
بناء على ما تقدم يمكن وصف الإتزان في التفاعلات الكيميائية المنعكسة بأنه دينامي؛ إذ أن التفاعل لا يتوقف عند الاتزان بل يستمر في الاتجاهين المتعاكسين. وتبقى تراكيز مكونات التفاعل ثابتة لا تتغير مع الزمن، لأن سرعة التفاعل الأمامي تساوي سرعة التفاعل العكسي.
فى الكيمياء إلكترونات التكافؤ هى الإلكترونات الموجودة فى أغلفة التكافؤ (أخر مستويات الإلكترونية) للذرة, والتى تميل
لأن تشارك فى التفاعلات الكيميائية عن طريق الترابط مع الذرات أو الجزيئات أو الأيونات الأخرى.عدد إلكترونات التكافؤ فى الذرة تحدد الخواص الكيميائية للعنصر, ولهذا فإن العناصر التى لها نفس عدد الإلكترونات فى
الغلاف الخارجي يكون لها خصائص كيميائية متشابهة. والروابط هى وسيلة توصيل الذرات ببعضها لتكوين الجزيئات ومن أنواع هذه الروابط الرابطة التساهمية. كما أن الرابطة بين الأيونات تسمى الرابطة الأيونية, والتى تقوم بتوصيل كل منالأيونات الموجبة (الكاتيونات) بالأنيونات السالبة (الأنيونات), وينتج من ذلك مركب أيوني. وتصبح الذرة كاتيون بفقدإلكترون أو أكثر, وعند إكتسابها لأيون أو أكثر تصبح أنيون.إلكترون غير متمركز
فى الكيمياء الإلكترونات غير المتمركزة هي إلكترونات فى جزيء ما. ولا تنتمي إلى ذرة وحيدة أو إلى رابطة تساهمية.
الإلكترونات غير المتمركزة هى جزء من نظام الإلكترونات باي التى تمتد لعديد من الذرات. ويمكن ملاحظة الإلكترونات
غير المتمركزة فى الأنظمة المترافقة للروابط الثنائية والأنظمة الأروماتية.
فى البنزين وهو من الحلقات الأروماتية البسيطة عدم تمركز 6 إلكترونات باي حول الحلقة يتم التعبير
عنه بواسطة دائرة فى منتصف الحلقة.
وأيضا, يمكن رسم أنواع البناء الميزوميري داخل أقواس مربعة مفصولة بسهم ذو إتجاهين. ويتم إستخدام
هذه الطريقة للمركبات الأروماتية المتعددة الحلقات.
وهناك مثال أخر للإلكترونات غير المتمركزة, فى حمض الكربوكسيليك. عند وضعه فى محلول مائي,
تحرر مجموعة الكحول كاتيون هيدروجين وتظل الإلكترونات غير متمركزة بين ذرتي الأكسجين.
وللإلكترونات غير المتمركزة أهمية كبيرة لعديد من الأسباب. أحدها, توقع إتجاه تفاعل كيميائي بطريقة معينة يمكن أن
لا يحدث, نظرا لأن الإلكترونات عند تمركزها ستؤدى لسير التفاعل فى إتجاه معين قد يكون غير المتوقع.
ومثال لذلك محاولة ضم 1-كلورو-2-ميثيل-بروبان إلى حلقة البنزين, ولكن كيمياء الكاتيون الكربوني
ينتج مجموعة تيرت-بيوتيل.
كما أن الإلكترونات غير المتمركزة تتواجد أيضا فى الفلزات. فإن البناء الفلزي يتكون من صفوف من ال[[أيون]ات ((كاتيونات)
فى “بحر” من الإلكترونات غير المتمركزة. وهذا يعنى أن الإلكترونات تكون حرة فى الحركة خلال البناء الفلزي, وهذا
يؤدى لتحسن خوال معينة مثل التوصيل.
ثابت انحلال
فى الكيمياء والكيمياء الحيوية, ثابت الإنحلال أو ثابت التأين هو نوع معين من ثوايت الإتزان يستخدم للتفاعلات أو
العمليات العكسية. اى أنه يرجع لأى درجة سيتم فصل المعقد, أو الجزيء, أو الملح إلى جزيئات أصغر, أو أيونات,أو جذور بطريقة عكسية. ويتم تمثيل ثابت الإنحلال بالرمز Kd.وبالنظر للتفاعل الآتي:
AxBy
إعاقة فراغيةالإعاقة الفراغية هي التفاعل الناتج بين الجزيئات نتيجة لشكلها و/أو العلاقة الفراغية بينها. وتوجد أنوع عديدة للإعاقة الفراغية,
وغالبا ما تسمي طبقا للنتيجة الحادثة من الإعاقة الفراغية.تقع الإعاقة الفراغية أو المقاومة الفراغية عندما لا تتفاعل المجموعات الجزيئية على جزيء (أو جزيئات ولكن كل منهم على حدى)
مع بعضها البعض, مع المفترض حدوث إنجذاب طبيعي لها ولكنه لا يحدث بسبب الإعاقة الفراغية. ومثال لذلك, عدم حدوث الإنجذاب الطبيعي بين ذرات جزيء معين لبعضها البعض, نظرا لأن هذه الذرات قد لا تكون على البعد المناسب الذى يساعد على حدوث هذا الإنجذاب, أو وجود ذرات أخرى تمنع حدوث هذا التجاذب. ويوجد للإهعاقة الفراغية تشكلات كيميائية.الإعاقة الغطائية وتحدث عند وجود مجموعة مشحونة على الجزيء تبدو كما لو كان يحدث لها إضعاف أو مغطاة فى الفراغ بذرات ذات شحنة أقل
(أو بشحنة معاكسة). وفى بعض الحالات حتى يمكن للذرات التفاعل مع هذه الذرات المغطاة فراغيا يجب أن تقترب منها فراغيا من المكان الذى يكون فيها الغطاء أقل, وهذا يحدد أين وكيف يحدث التفاعل الجزيئي.الإنجذاب الفراغي ويحدث عند وجود جزيء له شكل معدل نتيجة لتفاعله مع جزيء أخر. وفى هذه الحالات سوف تتفاعل الجزيئات مع بعضها
فى ترتيب خاص معين.وفهم ظاهرة الإعاقة الفراغية فى غاية الأهمية لكل من الكيمياء, الكيمياء الحيوية, الصيدلة. وتؤثر الإعاقة الفراغية فى الكيمياء على معدلات
وطاقات التفاعلات بدرجات متفاوتة. بينما فى الكيمياء الحيوية تحدد الإعاقة الفراغية شكل وإنجذابات البروتينات والأحماض الأمينية, كما تؤثر فى معدلات تفاعلات الإنزيمات. وفى علوم الصيدلة الإعاقة الفراغية تحدد إلى أى درجة, وكيف يتفاعل الدواء مع الجزيئات الحيوية
الشكل (1-32): البوكسيت؛ أهم خامات الألومنيومالألومنيوم إذا علمت أن ذرية الألومنيوم هي 3، والحديد أيضاً 3، السليكون 4، اكتب صيغاً كيميائية لأكاسيد هذه العناصر.
وأولى مراحل تحضير الألومنيوم من هذا الخام هي إزالة الشوائب والحصول على الألومينا بشكل نقي نسبياً. وتستخدم لأجل ذلك تفاعلات كيميائية تشمل المعالجة بهيدروكسيد الصوديوم.
أما المرحلة الثانية لتحضير الألومنيوم فهي التحليل الكهربائي لمصهور الألومينا، وهي طريقة مكلفة جداً؛ إذ تستهلك فيها طاقة كبيرة في مجالين: أولاً صهر الألومينا وثانياً إنتاج الكهرباء للتحليل الكهربائي، وقد أمكن تخفيض الكلفة نسبياً بخفض درجة الانصهار، وذلك بإضافة مواد أخرى للألومينا؛ – كما درست سابقاً- وهي الكريوليت وفلوريد الألومنيوم. ويبيّن المخطط في الشكل (1-33) عمليات استخلاص الألومنيوم من خام البوكسيت.
الشكل (1-33): مخطط استخلاص الألومنيوم من خام البوكسيت.
وهذه الطريقة مكلفة مما ينعكس على ثمن الألومنيوم، فقد وجد أن إنتاج طن من الألومنيوم يحتاج إلى (4.6) طن من خام البوكسيت، (0.5) طن وقود، 0.1 طن NaOH، ا0.04 طن AIF 3،ا 0.3 طن كريولايت، علاوة على ثمن الكهرباء وتآكل أقطاب الكربون التي تحتاج إلى تجديد.
الشيدية
أواسط الأردن
الرصيفة
شمال الأردن
يحتوي الفوسفات الأردني على نسب متفاوتة من الفلوريد كما في الجدول، وفي صناعة الأسمدة الفوسفاتية يضاف حمض الكبريتيك إلى فوسفات الكالسيوم (الذي يحوي الفلوريد)؛ مما يؤدي إلى تكون حمض الهيدروفلوريك، ويمكن مفاعلة الحمض الأخير مع السليكا (SiO 2) لإنتاج حمض الهيدروفلورسيلسيك (H 2SiF 6) الذي يستخدم في تحضير فلوريد الألومنيوم (AIF 3) كما يستخدم في تحضير الألومنيوم.
وقد شجّعت كلفة إنتاج الألومنيوم العالية محاولات جمع الألومنيوم المستخدم وإعادة تجهيزه واستخدامه؛ فكلفة إعادة التجهيز لا تتجاوز 5% من كلفة التحضير من الخامة الأساسية.
اذكر خمسة أشياء يُتوقع وجودها في المنازل ويدخل الألومنيوم في صناعتها. صف هذه الأشياء من جهة ليونتها ومتانتها، وخفتها بالنسبة إلى مثيلاتها من الحديد أو النحاس.
يتوقع وجود صلة بين صفات الألومنيوم واستخداماته. تعرّف صفات الألومنيوم المدرجة أدناه وقارنها بصفات المغنيسيوم التي وردت سابقاً.
ذرة الألومنيوم :العدد الذري: 13، الكتلة الذرية 26.98، إلكترونات مستوى الطاقة الأخير: 3، المجموعة IIIA، الذرية3، رقم مستوى الطاقة الأخير: 3.
عنصر الألومنيوم :الكثافة: 2.70غ/سم3. درجة الانصهار: 660°س. فلز فضي لامع، قابل للطرق والسحب، غير سام، موصل جيد للحرارة والكهرباء، متين، مظهره جذاب.
أذكر ميزتين يتفوق فيهما الألومنيوم على النحاس في مجال صناعة الأسلاك الكهربائية.
ب-طاقة ينتجها الألومنيوم: درست سابقاً أن تفاعل الثرميت ينتزع فيه الألومنيوم الأكسجين من أكسيد الحديد (III)؛ مطلقاً كمية كبيرة من الحرارة ومنتجاً الحديد على شكل مصهور قد تصل درجة حرارته قرابة °3000س. ويوظف هذا التفاعل لعمليات وصل القضبان الحديدية كسكة الحديد.
اكتب معادلة تمثل تفاعل الثرميت مبيناً الطاقة فيها.
وأبرز استخدام حديث للطاقة الناتجة من أكسدة الألومنيوم هو في الوقود الصلب المستخدم في دفع الصواريخ الحاملة للمكوك الفضائي، فأحد أنواع الوقود الصلب المستخدم مكون من : مسحوق الألومنيوم (الوقود)، وفوق كلورات الأمونيوم NH 4CIO 4(المادة المؤكسدة)، وقليل من أكسيد الحديد (III) (لحفز التفاعل)، وصمغ بلاستيكي (لربط المواد ببعضها). وعندما يُشغّل الصاروخ يتأكسد الألومنيوم ويعطي كمية هائلة من الحرارة، فتتمدّد الغازات وتدفع الصاروخ بقوة كبيرة، ويخرج أكسيد الألومنيوم كغيمة بيضاء كثيفة من مؤخرة الصاروخ؛ انظر الشكل (1-34).
جـ-استخدامات لبعض مركبات الألومنيوم: فضلاً عن الاستخدامات السابقة لعنصر الألومنيوم، فإن مركباته تعمل في خدمة الإنسان، وفيما يأتي بعض الأمثلة:
من أبـرز مركبات الألومنـيوم أكسيـده المعروف بالألومـينا، ولإحدى تشـكيلاته الطبيعـية المعروفة بشكل ألف
ا (Al 2O 3) استخدامات مباشرة؛ فهذا النوع من الألومينا يتميز بالقساوة وارتفاع درجة الانصهار (قرابة °2050س)، ومقاومته للتفاعلات، لذا يُصنع منه الطوب الحراري المستخدم في تبطين الأفران، كما يصنع منه ورق الزجاج الذي يستخدمه النّجارون والحدّادون، ويدخل في تركيب بعض الأحجار الكريمة، كما في شكل (1-35)، وفي تركيب الأسمنت.
ومن مركبات الألومنـيوم أيـضاً كبريتات الألومنيوم Al 2(SO 4) 3 المستخدمة في صناعة الورق؛ وتنقية الماء؛ ؟إذ يتكون راسب هيدروكسيد الألومنيوم الجيلاتيني عند إضافة قاعدة مثل: Ca(OH) 2؛ ويحمل الراسب معه الكثير من الشوائب الموجودة في الماء.
وتدخل كبريتات الألومنيوم في تركيب الشب (Alum) مثل شب الألومنيوم البوتاسي KAI(SO 4) 2.12H 2O المستخدم في تثبيت الأصباغ.
2- الكبريت
يوجد الكبريت إما منفرداً أو متحداً مع غيره في مركبات طبيعية غير عضوية منها: كبريتات الفلزات الحاوية على أيون الكبريتات i(SO4) 2- وكبريتيداتها الحاوية على أيــون الكبريتي S 2-i، وفي مركبات عضوية كالنفط وفي مكونات بعض الخضراوات (كالثوم والبصل).
اذكر مثالين على مركبات الكبريتات ومركبات الكبريتيد.
ويوجد في القشرة الأرضية منفرداً (غير متحد مع عناصر أخرى)؛ وكان – قبل عقود- المصدر الرئيس للعنصر ولمركباته المستخدمة، إلاّ أن الكبريت المتحد الموجود في المنتوجات النفطية (الغاز الطبيعي والبترول)، أصبح يأخذ حصة متزايدة في إنتاج الكبريت؛ فأكثر من 60% من الكبريت يأتي الآن من المصادر النفطية.
ويمكن الحصول على الكبريت المنفرد من الأرض بطريقة فراش كما في الشكل (1-36)؛ إذ يتم صهر الكبريت في مكان وجوده باستخدام الماء الحار المضغوط ودفعه مصهوراً إلى سطح الأرض باستخدام الهواء المضغوط.
وفي الوقت الحاضر تزايد الاهتمام باستخلاص الكبريت من المنتوجات النفطية مثل الغاز الطبيعي حيث يوجد الكبريت في الغاز الطبيعي على شكل كبريتيد الهيدروجين H 2S، ويُفصل بوساطة مذيبات خاصة ثم يفصل من المذيبات ويُفاعل مع كمية محدودة من الأكسجين (احتراق غير كامل) منتجاً الكبريت.
إن إزالة الكبريت من النفط عند تكريره أمر لابد منه سواء قُصد تحضير الكبريت أم لا، فبقاء الكبريت في الغاز الطبيعي أو في النفط السائل يؤدي عند الاحتراق إلى تكون غاز SO 2 الذي درست سابقاً عن أثره الضار في البيئة (المطر الحمضي كما أنه يؤدي إلى تآكل آلات الاحتراق)؛ لذا أصبح إنتاج الكبريت ملازماً لصناعة النفط.
النشاط (1-13): بعض خصائص الكبريت
ارجع إلى الجدول الدوري وإلى مرجع (Handbook of Chemistry & Physics)، وسجّل صفات الكبريت المشار إليها في الجدول الآتي:
الدورةالمجموعة
* ستجد أكثر من قيمة. سجل جميع القيم.
بعد اطّلاعك على الصفات المبينة في الجدول، ومقارنتها بصفات عناصر أخرى، قد تتولد لديك تساؤلات منها: ما سبب تعدّد درجات الانصهار وقيم الكثافة المسجلة للكبريت؟
من المتوقع أن تجد إجابات عن هذه الأسئلة بعد دراستك عن تركيب عنصر الكبريت وسلوكه. ومن أبرز صفاته التي تفسر سلوكه – صفة التآصل (Allotropy).
أ-
التآصل: هناك عدد من العناصر عندما تتجمع دقائقها (ذراتها أو جزيئاتها) في احلاله الصلبة فإنها تعطي أشكالاً مختلفة، تتفاوت في انتظام بلوراتها، وفي ترتيبها؛ فقد تتجمع دقائق مادة ما في شكل بلورات مكعبة أو معينية أو كروية- وذلك حسب ظروف تكوينها (الضغط ودرجة الحرارة) – ويمكن تشبيه ذلك بالأشكال المختلفة التي يمكنك بناؤها مع قطع الليغو نفسها.
ولعنصر الكبريت الصلب أكثر من شكل تآصلي؛ فهو – في القشرة الأرضية- ذو لون أصفر، وقد بيّنت الدراسات أنه مكون من جزئيات يحتوي كل منها على ثماني ذرات S 8 متصلة ببعضها في حلقة تشبه شكل التاج، الشكل (1-37) وتتجمع هذه الجزئيات في بناء هندسي منتظم في بلورة الكبريت المعيني شكل (1-38).
وإذا صُهر الكبريت وسُخِّن إلى درجـة حرارة تـزيد قليلاً على 120س° ثم يُرّد ببطء فإن البلورات تأخذ الشكل الإبري أحادي الميل المختلف عن الشكل العيني، لاحظ الشكل (1-39)، لكنها تتكون من جزئيات S 8 نفسها التي يتكون منها الكبريت المعيني.
لعلك تستنتج أن ظاهرة التآصل هي السبب في وجود أكثر من درجة انصهار للكبريت وأكثر من قيمة للكثافة.
الشكل (1-37): جزيء الكبريت الحلقي S 8.
الشكل (1-38): الكبريت المعيني.
الشكل (1-39): الكبريت الإبري.
الغرافيت والماس من الأشكال التآصلية للكربون، وهي ليست أشكالاً نقية، إذ تحتوي على ذرات عناصر أخرى غير الكربون. وقد اكتشف حديثاً شكل نقي للكربون يتكون من جزئيات كربونية عملاقة. ويتكون جزئ الكربون العملاق من 60 ذرة كربون (C 60) ويسمى بكمنستر فوليرين (Buckminster Fullerene) نسبة إلى مكتشفه الأمريكي. ويطلق الكيميائيون على الجزيء الجديد كرة باكي (Bucky Ball)، إذ أنه على شكل كرة مفرّغة.
وقد تمكن الكيميائيون في عام 1991م من التقاط صورة لجزيء كرة باكي بوساطة الأشعة السينية وبمساعدة الحاسوب. وتبيّن من تركيبه البلوري كيفية ترتيب الـ 60 ذرة كربون والتركيبات الخماسية والسداسية المتجاورة، كما تأكد شكله الهندسي الكروي الذي يشبه القبة، انظر إلى الشكل المجاور. ويمكن الحصول على كرات باكي بتسخين قطعة من البرافين باستخدام لهب بنسن؛ إذ يتكون سناج أسود يحتوي على كرات باكي. وقد وجد أن جزئيات C60 أكثر مرونة من أي جزئيات أخرى معروفة، وهذه الخاصية تجعلها صالحة للاستخدام وقوداً للصواريخ ومرْكبات الفضاء إذ يمكنها أن تتحمل ضغوطاً هائلة. وإذا ضُغطت كرات باكي باتجاه بعضها البعض، فإن ذرات الكربون في الكرات المتجاورة تبدأ بالتنافر وتصبح المادة شديدة الصلابة، وإذا زاد الضغط بسرعة هائلة وبقوة تتحول كرات باكي إلى الماس.
وقد وجد العلماء أن تبريد خليط من كرات باكي والبوتاسيوم أو أي مواد أخرى، إلى درجة حرارة منخفضة – °255س، يصبح للخليط مقدرة فائقة على توصيل التيار الكهربائي ويواصل العلماء البحث عن تطبيقات عملية مفيدة أخرى لهذا الجزيء العجيب.
النشاط (1-14): التآصل في الكربون
يوجد للكربون شكلان تآصليان هما الماس والغرافيت ارجع إلى كتاب Handbook of Chemistry & Physics وسجّل المعلومات الآتية عنهما:
أ- اللون. ب- درجة الانصهار جـ- الصلابة د- التوصيل الكهربائي
ب-استخدامات الكبريت: مثل كثير من اللافلزات؛ تؤدي الاستخدامات المباشرة لعنصر الكبريت إلى استهلاكه، ويستخدم الكبريت المنفرد في صناعة البارود والمفرقعات. ومنذ القدم استخدم الكبريت في صنع أعواد الثقاب؛ فهو أحد مكونات المادة التي توضع على رأس العود، ومن هنا جاء الاسم الشائع لعود الثقاب وهو: عود “الكبريت”. وقد عرفت خاصية الاشتعال في الكبريت منذ اكتشافه فسمي حجر الاحتراق.
ومن استخداماته التي لا تشمل اشتعاله – مكافحة الفطريات والحشرات التي تصيب النباتات.
ويقترن الكبريت واستخدامه بأهم مادة كيميائية تستخدم في مختلف مجالات الحياة، من صناعة وزراعة وغيرها – وهي حمض الكبـريتيك (H 2SO 4)، ولا شك أنك تعرفت هذا الحمض في مجال دراستك عن الحموض وتفاعلاتها، والأمثلة على تفاعلاته عديدة، ولا تكاد تستغني عنه أي صناعة مهمة، ولا يكاد يخلو منه مختبر.
وتُحضّر منه سنوياً عشرات الملايين من الأطنان، ويعد الازدياد في استهلاكه مؤشراً على التقدم الصناعي، ويمثل الشكل (1-40) نسب استخدامه في بعض المجالات الصناعية الرئيسة التي تتصدرها صناعة الأسمدة. مثل: سماد كبريتات الأمونيوم i(NH 4) 2SO 4 ، وكبريتات البوتاسيوم K 2SO 4والسوبرفوسفات.
ويستخدم غاز ثاني أكسيد الكبريت (SO 2) (الذي عرفته غازاً ضاراً للبيئة والكائنات الحية) في صناعة الورق والأقمشة، إذ يقصر الألوان ويستخدم كمادة حافظة لكثير من المواد الغذائية، كالعصير ورقائق البطاطا.
وللكبريت مركب آخر دخل بيوتنا – في أكثر الأجهزة انتشاراً- وهو كبريتيد الخارصين ZnS، الذي – لولاه- لما رأينا صورة على شاشة التلفاز؛ إذ تصنع منه الطبقة التي تغطي زجاج الشاشة، وتتكون الصورة نتيجة سقوط الأشعة عليها.
النشاط (1-15): معلومات عن العناصر
اختر عنصراً من عناصر مجموعة A في الجدول الدوري غير المذكور في هذا الفصل، ثم اختر واحداً من مركباته الرئيسة وسجّل معلومات عن العنصر وعن المركب تشمل الجوانب الآتية:
أ- موقع العنصر في الجدول الدوري، وصفات ذراته.
ب- صفات العنصر الطبيعية والاستخدامات المتصلة بها.
جـ- المصدر الذي يحضر منه العنصر.
د- الطريقة العامة لتحضير العنصر.
هـ-أبرز صفات المركب.
و-أبرز استخدامات المركب.
ز- طريقة لتحضير المركب.
قدم عملك لمدرسك ليجمعه وينسقه مع أعمال زملائك في لوحة تعرض في المدرسة. استعن بالمعلومات الواردة في هذا الفصل وبالمراجع التي أصبحت معروفة لديك. اجمع صوراً ورسوماً توضح صفات العنصر واستخداماته.
…السلام عليكم ورحمة الله وبركاته…
تمطر السماء الماس في كوكبي نبتون وأورانوس.. هكذا يتصور علماء الجيولوجيا والفلك؛ فالأغلفة الجوية المشبعة بغاز الميثان الغني بالكربون في سابع وثامن كواكب مجموعتنا الشمسية، والعوامل الطبيعية والظروف المناخية هناك ترشح ذلك، ويقولون: لولا ذلك لما استقرت حال الكوكبين.. لكن الأمر يختلف عندنا في الأرض؛ إذ يجب الحفر والتنقيب على أعماق بعيدة من سطح كوكبنا العزيز، ويتطلب ذلك بذل الكثير من الجهد، واستخدام المعقد من التقنيات للفوز ببلورات الحجر الكريم.
طبعا كل ذلك العنت ليس فقط لتزيين جِيدِ الحسان، ولف معاصم الفاتنات، أو ترصيع تيجان الملوك؛ فالماس يلعب دورا أساسيا في الصناعة يؤثر بشكل مباشر وغير مباشر على كافة مناحي الحياة؛ نظرا لأنه “أصلد” مادة طبيعية معروفة حتى الآن؛ أي أنه يقطع ويخدش كل ما سواه من مواد، ولا يقطعه شيء آخر، اللهم إلا كما يقول الإنجليز “الماس يقطع الماس”.
بأقل القليل من التفصيل: يُستخدم الماس في الصناعة، ولا يدع شيئا نعرفه أو نراه إلا ويشكله؛ إما بالقطع أو الصقل أو الطحن، سواء كان هذا الشيء سيراميكا أم معدنا أم خرسانة أم صخرا، وحتى عدسات النظارات والجواهر ورقائق الكمبيوتر، ومباضع الجراحين، وإبرة الفونوغراف الموسيقية يدخل في صناعتها، ولو جاز القول لقلنا إن أنفه محشورة في أسطوانات آلات التصوير، وطابعات الليزر، ومكابس الدفع في محركات السيارات… والقائمة طويلة. وأهم من ذلك كله أنه ما من مصنع إلا وبه حجر جلخ يستخدم في الصقل، أو أداة للقطع أو مطحنة، والماس مكون أساسي في كل ذلك.
ماس.. اصطناعي
لكن الماس الطبيعي لا يسد حاجة الصناعة، رغم أن 80% مما يستخرج من المناجم يتجه إليها، وهي كمية ليست قليلة، وتصل لـ 100 مليون قيراط (القيراط خُمس جرام)، لذا خرجت للوجود محاولات لإنتاج وتخليق الماس اصطناعيا، ونجحت في إنتاج ماسات صغيرة تصلح للأغراض الصناعية.
بيد أن محاكاة الظروف الطبيعية التي يتكون عندها الماس يتطلب ضغطا ودرجة حرارة هائلة؛ فالماس يتكون بتكاثف الكربون الخالص في باطن الأرض وتحت عمود صخري على عمق يصل لـ161كم، في ظروف تستدعي للذهن لازمة يوسف وهبي الذي يطلق عليه المصريون عميد المسرح العربي التي يقول فيها “ياللهول!”.
الماس أثناء التشكيل
أما تخليق الماس في بيئة صناعية.. ففضلا على أن الأمر يتطلب معدات ذات مواصفات شديدة الخصوصية؛ فإن بعض الطرق تنتج ماسات ذات أقطار صغيرة تحت ضغط يناهز 50 ألف كجم/سم2، وحرارة لا تقل عن 1400 درجة مئوية، ولو قل أي منهما عن ذلك لتمخض الجبل ليلد فأرا؛ فبدلا من الماس الفائق القيمة يتكون الجرافيت بخيس الثمن.
ورغم التكلفة العالية والتقنية المعقدة فإن الماس المخلق اصطناعيا يغذي الصناعة بـ400 مليون قيراط من الماس، ولا يزال الأمر مجديا من ناحية الربح والعائد.
تقنية.. تقترب من الدجل
إلى هنا والحديث لا يتجاوز الموضوعية؛ فنحن نتكلم عن مناجم وتنجيم، أو تخليق اصطناعي بتقنيات عالية، لكن تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يسبب لجوِّ الأرض الكثير من المشاكل إلى الماس أقرب لدجل قدماء الكيميائيين.
بل ستقلب مثل تلك التقنية صناعة تخليق الماس اصطناعيا رأسا على عقب، وتغير خريطة إنتاجه التي ترتكز في الدول المتقدمة؛ لأن مَنْ توصل إليها وابتكرها فريق من الكيميائيين “المحدثين” في جامعة العلوم والتكنولوجيا بالصين يقوده كيميائي مرموق هناك اسمه “كيان وانج تشن”.
من أين يأتي الماس؟
تقوم فكرة التقنية الجديدة على تكثيف الكربون من كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في وجود الصوديوم بصورته العنصرية، ونلفت النظر إلى أن الصوديوم الذي تتم العملية في وجوده معدن خطر بعض الشيء؛ فهو يتفاعل مع بخار الماء بعنف، ومع ذلك يقول تشن: “أجرينا العملية أكثر من 80 مرة بدون مشاكل تتعلق بمسألة الأمن”، إلا أنه هو العامل الذي خفض الظروف التي سبقت الإشارة إليها بشكل حاد، من ضغط 50 ألف كجم/سم2 إلى 8 كجم/سم2، وكذلك الحرارة من 1400 درجة مئوية إلى 440 درجة مئوية فقط.
طبعا من حق تشن أن يزهو قائلا: “هذه أقل درجة حرارة مستخدمة في تخليق ماس”.
وخلال 12 ساعة يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الصوديوم في فرن درجة حرارته والضغط فيه كما أسلفنا، ثم تبدأ أنوية حبيبات الماسات في التبلور والظهور منفصلة عن نواتج التفاعل الأخرى (جرافيت وكربونات صوديوم)، ولا يتعدى قطر الواحدة منها آنذاك ربع الملليمتر، ولكن مع تمام العملية يصل إلى 1.2 ملليمتر.
وغني عن البيان أن أصغر الماسات الطبيعية وأخفها وزنا أثقل وأكبر من كبريات الماسات المخلقة اصطناعيا، وحتى فتات المهدر من تشكيل الماسات الطبيعية أكبر وأثقل منها.
خرائط الصراع تتبدل
فشركة دي بيرز De Beers أكبر شركة مناجم ماس في العالم ترحب بالتقدم الأخير وهي ممتلئة ثقة؛ فبالتأكيد هذه الماسات ليست في حالة منافسة -لا هي ولا غيرها من الماسات المخلقة اصطناعيا بأي طريقة أخرى- مع الماسات الطبيعية التي يخطف سناها الأبصار بعد تشكيلها، والتي تكونت من ملايين أو بلايين السنين كما يقول الجيولوجيون في باطن الأرض، والمسافة بينها مجتمعة وبين الماس الطبيعي شاسعة واسعة، ونردد نحن المسلمين: “صنع الله الذي أتقن كل شيء”، و”الذي أحسن كل شيء خلقه”.
ومع ذلك فالقلق والثورة وقعت، خاصة إذا علمنا أن “تشن” وفريقه يحاول خفض الظروف التي خلقوا فيها ماساتهم، كما ينتظر زيادة حجم الماسات المخلقة اصطناعيا ووزنها أيضا، لكن مصدر القلق أن النصف مليار قيراط من الماس الذي يغذي الصناعات القائمة على الماس -ولا نعني هنا صناعة القلائد مثلا- بدأت في اليابان التي تحتمي عسكريا واقتصاديا بظل المظلة الأمريكية، ثم امتدت لكثير من دول الغرب ومنها أمريكا بالطبع.
أما الصين فهي منافس خطر سياسيا وعسكريا واقتصاديا، وإذا كانت التكاليف ستقل بالطبع بسبب قلة الضغط ودرجة الحرارة المستخدمين في تقنيتها، فهما لا يتطلبان معدات ذات مواصفات شديدة الخصوصية لاحتمال ومناسبة درجات الضغط والحرارة فائقي الشدة؛ فإن التوقعات بانخفاض في أسعار الماس المخلق اصطناعيا لا تصبح ورادة فحسب، وإنما باتت محسومة، وهذه المرة لصالح الصين.
أيضا هنا ينبغي الإشارة إلى أنه في الوقت الذي يشهد فيه العالم حربا معلنة ضد الإرهاب؛ فإن ثمة حروبا خفية، تتخذ أشكالا متباينة، تدور رحاها في مناطق عديدة من العالم، تشنها الدول الصناعية الكبرى، وتستهدف من ورائها الهيمنة على ما يطلق عليه المعادن الإستراتيجية التي تعرف بأنها المعادن اللازمة لحماية الدولة وقيام الصناعات المهمة بها، والتي يؤتى بها -كلها أو بعضها- من مصادر خارج هذه الدولة، وذلك حين لا تكفي المصادر المحلية كمًّا وكيفًّا لمتطلبات حاجة الدولة، طبيعية كانت أم مخلقة.
وثمة تقارير ودراسات حديثة تؤكد أن بعض الدول الصناعية الكبرى تضع ضمن خططها الإستراتيجية في سياستها الخارجية بنداً خاصاً بدعم القوى المتصارعة في القارة الإفريقية بالسلاح والمال؛ بغية الهيمنة على منابع المعادن الإستراتيجية التي تحتويها القارة السمراء·
وفي تصريح له أعلن الخبير الأمريكي في الشئون الإستراتيجية وولترفانو أن “المعادن النادرة التي يمتلكها الآخرون ستكون سبباً في صراع اقتصادي دولي، ربما ينتهي إلى حروب عسكرية دامية”.
ولعل ما حدث في سيراليون في مايو 2000 من الأمثلة الصارخة في هذا الشأن؛ فقد نشبت حروب وصراعات قبلية في هذه الدولة بسبب الماس، كان المستفيد الوحيد منها قوى خارجية كُبرى -بحسب ما ورد في تقرير دولي صدر أخيرا- وفي تقرير آخر للبنك الدولي جاء: إن رغبة المقاتلين في الحصول على الماس لبيعه خارج سيراليون هي السبب المباشر لنشوب الحروب والصراعات القبلية هناك·
إن الصراع مع المرض ، هو ظاهرة تاريخية بدأت منذ وجود الكائنات ،
فعالم الكائنات المجهرية من ميكروبات وفيروس وغيرها .. يحاول دائماً
إثبات ذاته أمام الكائنات الكبيرة .. وهنا يكمن سر وجود الإلتهابات التي
تصيبنا من وقت لآخر …
فكم من الملايين قد قضوا نحبهم من جراء مرض الملاريا المعروف في
القرن الثامن عشر والتاسع عشر حتى تم اكتشاف مادة ” Quinine ” ..
وكم من الناس الذين أردتهم أمراض السل والكوليرا والطاعون حتى تم
اكتشاف العلاج الملائم لها .. والآن تتحدى عظمة الإنسان أمراض
جديدة كالايدز والسرطان الذي يأخذ أشكالاً عديدة تتم محاربة البعض
منها حسب تطورها … وإلى ما هنالك من أمثلة ….
حسنــــــــاً إذن ….
الكيمياء والصحــــــــــة … ما هي العلاقــة بينهمــا ؟؟؟
تعتبر علاقة الكيمياء بالصحة من أوثق العلاقات وذات جوانب متعددة …
ومن ضمن هذه الجوانب …
المعالجة الكيميائية والتي هي عبارة عن إعداد العقاقير بعد التعرّف على
بنائها وخواصها ويتم تصنيعها في المعامل والمختبرات ..
ففي هذا العصر دخلت العلاقة بين الكيمياء والطب مجالاً واسعاً جداً …
فمثلاً في أوائل الثلاثينات لم نكن نعرف الفيتامينات وغيرها من العقاقير
والأدوية ..
فما هو دور كيمياء الفيتامينات في علاج بعض الأمراض ..؟؟؟
“فيتــــــــــــــــــامينب12”
“::×::نبـــــذةتــــاريخيـــــــــة::×::”
يطلق على هذا الفيتامين بالمضاد للأنيميا الخبيثة وهو مرض تم
اكتشافه عام 1849 م على يد العالم أديسون . ولم يتم التمكن من
إيجاد دواء له إلا سنة 1926 م بواسطة العالمين :
” Miont ” و ” Murphy ” .
وفي عام 1948 م تمكن الدكتور ” E.L.Smith ” في بريطانيا والدكتور ”
K.Folkers ” في أمريكا من عزل هذا الفيتامين من الكبد ” 20 ملليجرام
من طن كبد “… و أطلق عليه اسم ” فيتامين 12 ” …
وتلا ذلك أبحاث حول هذا الموضوع أثبت من خلالها فاعلية ب 12
كفيتامين …
أما التحضير صناعياً فلم يتم إلا سنة 1973 م حيث قام مجموعة من
العلماء بالتعرف على هذا الفيتامين وإثبات تركيبه الكيميائي …
ويحضّر الآن تجارياً عن طريق عملية التخمير …
“::×::كيميــــــــاءفيتـــــــامينب12::×::”
:: المسميات الأخرى ::
الكوبالامين ….. ” Cobalamin ”
السيانوكو بالامين ….. ” Cyanocobalamine ”
الفيتامين المضاد للأنيميا الخبيثة ….. ” Antipernicious anemia
Vitamin ”
عامل البروتين الحيواني …… ” Animal protein factor (APE) “
الوزن الجزيئي
1357
التركيب الكيميائي
يحتوي على 4% من عنصر الكوبلت ” لذلك سُميّ Cobalamin ” و 3‚2
% فوسفور وإن تركيبه يكون على الشكل التالي …
ذرة كوبلت مركزية متصلة بأربعة ذرات N للبيرول الرباعي على هيئة
حلقة تُسمى ” حلقة كورين ” وإلى نيوكليوتيد بنزاميد أزول وكذلك متصل
هذا العنصر بجذر CN ” لذلك أطلق عليه Cyanocobalamin ”
فترتبط ذرة الكوبلت بمجاميع عدة لتكوين مركبات عديدة كمشتقات لهذا
الفيتامين …
حلقة الكورين …
التركيب الجزيئي
:: خــــــــواصـــــــه ::
مركب أحمر بللوري لاحتوائه على الكوبلت …
قليل الذوبان في الماء ..
يذوب في الكحول الإيثيلي بينما لا يذوب في المذيبات العضوية الأخرى ..
لا يتأثر بالحرارة في الوسط المتعادل أو الحامضي لكنه يتلف بسرعة في
الوسط القاعدي .. ويقاوم الأكسدة ..
وهو يصنّع من قليل بعض الكائنات المجهرية فقط …
ويوجد في الطبيعة على شكل إنزيم مساعد يتحول بسرعة في الضوء إلى الشكل الذي يسمى به فيتامين …
:×:وظــــــائفــــه:×:
* يشارك في عملية تكوين كريات الدم الحمراء في نخاع العظام ..
* يزيد النمو ويحث على الشهية للطعام …
* يساعد على عدم تراكم الشحوم في الكبد ..
* يشارك في تكوين الأحماض النووية وعلى الأخص الثايميدين …
* يشارك في عملية تحول الكربوهيدرات إلى حوامض أمينية وإلى
شحوم …
* ترتكز عملية إنتاج البروتين والدهن بالإضافة للأحماض الدهنية على
مساعدة فيتامين ب 12 كمرافق إنزيمي ..
* يقوم بدور الحماية للجهاز العصبي …
* يدخل في عملية تحويل حمض الفوليك إلى حمض الفولينيك لإنتاج
كريات الدم الحمراء …
مصادرالفيتامين:
يوجد فيتامين ب12 بكثرة في الأغذية الحيوانية كاللحوم والكبدة والجبن
والحليب ومشتقاته بينما لا يوجد هذا الفيتامين تقريباً في النباتات ..
ولذا يجب الحذر من الاعتماد فقط على الأغذية النباتية كمصدر غذائي
للجسم لافتقارها لهذا الفيتامين …
إن أفضل المصادر للحصول على فيتامين ب12 هي اللحوم العضوية مثل
السمك وبالأخص اسماك الساردين،
والهيرينغ، وبعض الحلزونات البحرية، كذلك يمكن الحصول عليه في من
لحم الفخذ ولحوم الدجاج والجبن والبيض الذي يعتبر مصدرا مهماً
للفيتامين ب 12والحليب ومشتقاته ، بينما لا يوجد هذا الفيتامين تقريباً
في النباتات ..
ولذا يجب الحذر من الاعتماد فقط على الأغذية النباتية كمصدر غذائي
للجسم لافتقارها لهذا الفيتامين … ومن النباتات المعروفة بوفرة هذا
الفيتامين مثل : نبات الفلفا (الفص) والخميرة وكذلك في نوعين
على الأقل من النباتات البحرية اليابانية هما (واكامي وكومبو).
:×:التصنيع الحيوي للفيتــــامين:×:
يقوم الجسم بتصنيع كمية لا بأس بها في الأمعاء من فيتامين ب 12
ويحتاج الإنسان إلى جرعات يومية …
كالتالي ..
البالغين ………… 2- 3 ميكروجرام / يوم ..
الحوامل ………. 5‚2 – 3 ميكروجرام / يوم …
المرضعات …… 2 – 5‚2
الأطفال حتى سنة ….. 3‚0 – 5‚ 0
الأطفال ……… 5‚0 – 9‚1
أعراض نقص الفيتامين:
ينصح أولئك النباتيون الذين يتغذون فقط على الخضراوات كمصدر للغذاء
بان يتناولوا هذا الفيتامين لمنع حصول نقص في الجسم منه. كما أن
استهلاك كميات كبيرة من الكحول تسبب الحاجة اكبر لمزيد من فيتامين
ب 12، ويصح نفس الشيء على تناول المضادات الحيوية. ويعاني بعض
الناس من عدم القدرة على امتصاص الفيتامين ب 12 أثناء عملية
الهضم لأسباب داخلية في المعدة ناجمة عن نقص بعض الإنزيمات.
لذلك فهم يحتاجون إلى أن يأخذوا هذا الفيتامين عبر حقنهم به. ومن
المفيد أن الكبد يستطيع أن يخزن كمية من هذا الفيتامين تكفي ستة
أعوام. وهذا يعنى أن نقص هذا الفيتامين يعتبر نادراً.
” الأنيميــــــــا ”
ويدعى مرض نقص الفيتامين ب12 بفقر الدم الخبيث ويأتي هذا النقص
كنتيجة لنقص عوامل داخلية في المعدة تؤدي إلى امتصاص شديد
للفيتامين.
وتنجم الأنيميا من نقص في مركبات DNA نتيجة لانعدام وصول بعض
المركبات الداخلية، ويؤدي وجود المركب النكليوتايد بيسونثسز الى ظهور
تأثير الفيتامين على الحامض «فوليت ميتابوليزم». وعندما يحصل النقص
في فيتامين «ب12» يتكلس الحامض الأميني «فوليت» ويتحول إلى أن
5 ميثيلتيتراهايدروفوليت كنتيجة لنقص الخواص.
ومن أعراض هذا المرض كبر حجم الكريات الدم الحمراء وانخفاض
عددها … ويمكن علاجه بحقن المريض بحدود 1 ميكروجرام يومياً من
هذا الفيتامين …
تؤدي حالة أخرى إلى منع السينثيسز ومركبات التيتراهايدروفوليت
الحامضية من التحول المطلوب لإنضاج عملية تكون الحمض النووي «
DNA». وتعزى بعض التعقيدات والمشاكل العصبية لنقص فيتامين ب 12
والتي تنجم من تهدم خلايا الأعصاب المستمر، ويعتقد أن عملية الهدم
ناجمة من زيادة مادة ميثيلمالونيل كو أي الناجمة من نقص فيتامين ب
12.
حالة هزال وكآبة وعصبية وزيادة درجة الحمى في اللسان والفم إضافة
إلى تنمل في الساقين والأذرع.
اضطرابات في الجهاز العصبي :-
” خلل في عمل الأعصاب وتعب في الساقين والمفاصل والتهاب
اللسان ” ..
ضعف البصر وحدوث اضطراب في النخاع العظمي ..
نقص فيتامين (ب 12) يؤدي إلى هشاشة العظام
حذرت دراسة متخصصة نشرت مؤخرا, من أن السيدات الكبيرات في
السن اللاتي يعانين من نقص فيتامين ( ب 12) أو من وجود مستويات
منخفضة منه, أكثر عرضة لفقدان سريع في الكثافة العظمية.
وقال الباحثون في مجلة /الأيض وعلوم الغدد الصماء السريرية/, إن هذه
النتائج تركز على أهمية فيتامين (ب 12) لصحة العظام وسلامتها عند
السيدات مع التقدم في السن, حيث يحتاج الجسم لهذا الفيتامين الذي
يتوافر في المنتجات الحيوانية من لحوم وحليب وألبان وجبن ومحار
وبيض, لإنتاج خلايا الدم الحمراء والمحافظة على حيوية الجهاز العصبي.
ووجد العلماء في جامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو الأمريكية, بعد
متابعة الكثافة العظمية في الأوراك عند 83 سيدة تجاوزن الرابعة
والستين من العمر, لمدة سنتين إلى ست سنوات, أن النساء اللاتي
عانين من انخفاض مستويات فيتامين (ب 12) شهدن أسرع خسارة
عظمية, مقارنة بمن تمتعن بمستويات طبيعية منه, وهو ما أدى إلى
ارتفاع معدل إصابتهن بالكسور. ويرى الباحثون ضرورة أن تتعاطى
السيدات الكبيرات في السن مكملات غذائية بسيطة من فيتامين (ب
12) أو الفيتامينات المتعددة أو إجراء بعض التعديلات الصحية التي
تساعد في إبطاء معدلات الخسارة العظمية كتناول الكالسيوم سواء من
المكملات أو الغذاء.
الكبديستطيع تخزين كمية من الفيتامين ب12تكفي ست سنوات
يعرف الكوبالامين بشكل شائع بفيتامين «ب12» ويتكون من تركيبة
كيميائية قرصية التشكيل أو حلزونية يتمركز فيها الحديد.
ويوجد فيتامين ب 12 بشكل جزيئات ميكروسكوبية في كبد الحيوانات
اقرب إلى البروتين بصيغة ميثيكوبالامين او دي اوكسايدينوزيلكوبالامين 5.
ولا بد لهذا الفيتامين من المرور بعملية الهدرجة لكي يصبح فعالاً، وتتم
هذه العملية في المعدة بواسطة الحوامض الموجودة في المعدة أو في
الأمعاء والمسماة بمادة أو خميرة التربسين التي يفرزها البنكرياس. وتتم
تلك العملية بعد تمثل اللحم الحيواني المهضوم وامتصاصه، ومن ثم
تزويد الجسم به عند الحاجة.
ويتم تحرير البروتين من جدار المعدة بعد عملية الهضم ومن ثم يأخذ
طريقه عبر تلافيف الامعاء حيث تجري عملية الامتصاص أثناء مروره فيها.
وبعد عملية الامتصاص يأخذ الفيتامين طريقه إلى الكبد حيث يحفظ
هناك متحولاً إلى مركب يدعى ترانسكو بلامين 2.
وتتمثل الحاجة إلى هذا الفيتامين في الجسم من خلال مؤثرين مميزين
يتعرض لهما الجسم ويحتاج فيهما فيتامين ب 12 بشكل خاص. والمؤثر
الأول هو، أثناء عملية هدم خلايا الأحماض الدهنية التي تولد جزيئات
فردية من النويات الكربونية والحامض الأميني، وتنتج من ذلك مركبات
كيمياوية احدهما يؤدي إلى ظهور إنزيم يدعى ميثيلمالونيل كو أي
موتاس الذي يحتاج الى فيتامين 12 كعامل مساعد للتحول الى
سوسنيل كو أي، حيث تبرز الحاجة إلى المركب المشتق دي
أوكسايادينوزين الناجم من كوبالامين لاكمال هذه العملية.
أما المؤثر الثاني، فيحتاج فيتامين ب 12 كمحفز لتحويل الهيموسايستين
إلى مادة الميثيونين ويجري تحفيزه بمادة ميثيونين سينثاس. إن عملية
التحفيز هذه تؤدي إلى تحول مجموعة ميثي 1 من أن 5
ميثيلتيتراهايدروفوليت إلى هايدرو أوكسي كوبالامين التي تؤدي إلى
إنتاج مادة تيتراهايدروفوليت ومادة الميثيل كوبالامين خلال عملية
التحول تلك.
