تصنيف العناصر والمركبات

تتكون المواد النقية من نوع واحد فقط من المادة. يمكن أن تكون المادة النقية عنصراً أو مركباً. يتكون العنصر من نوع واحد فقط من الذرات، بينما يتكون المركب من نوعين أو أكثر من الذرات متماسكة معاً بواسطة الرابطة الكيميائية. تُصنف العناصر على أنها ذرية أو جزيئية بناءً على طبيعة وحداتها الأساسية.

المركبات عبارة عن مواد نقية تتكون من عنصرين أو أكثر بنسب ثابتة ومحددة. تُصنف المركبات على أنها أيونية أو جزيئية (تساهمية) بناءً على الروابط الموجودة فيها.

المركبات الجزيئية

تنتج المركبات الجزيئية (أو المركبات التساهمية) عندما تشترك ذرتان مختلفتان أو أكثر من الذرات اللامعدنية في الإلكترونات لتكوين روابط تساهمية. الوحدات الأساسية للمركبات الجزيئية هي جزيئات محايدة منفصلة تتكون من ذرات مكونة مختلفة. على سبيل المثال، يتكون أول أكسيد الكربون المركب الجزيئي من جزيئات ثاني أكسيد الكربون التي تحتوي على ذرات كربون وأكسجين مرتبطة تساهميًا. وبالمثل، يحتوي الميثانول على جزيئات CH ₃ OH كوحدات أساسية، وتشكل ذرة كربون واحدة، وذرة أكسجين، وأربع ذرات هيدروجين، وكلها مرتبطة تساهميًا.  

يمكن تحديد المركبات الجزيئية بناءً على خصائصها الفيزيائية. في ظل الظروف العادية، غالباً ما توجد المركبات الجزيئية في صورة غازات وسوائل منخفضة درجة الغليان ومواد صلبة منخفضة الانصهار، على الرغم من وجود استثناءات.  

المركبات الأيونية

عندما يتفاعل عنصر مكون من ذرات قابلة لفقدان إلكترونات بسهولة (معدن) مع عنصر مكون من ذرات قابلة لاكتساب إلكترونات بسهولة (مادة غير معدنية)، يحدث عادةً نقل للإلكترونات، مما ينتج عنه أيونات. يتم تثبيت المركب الناتج عن هذا النقل بواسطة عوامل الجذب الكهروستاتيكية (الروابط الأيونية) بين أيونات الشحنة المعاكسة الموجودة في المركب. على سبيل المثال، عندما تتخلى كل ذرة صوديوم في عينة من معدن الصوديوم (المجموعة 1) عن إلكترون واحد لتكوين كاتيون صوديوم ، Na ⁺ ، وكل ذرة كلور في عينة من غاز الكلور (المجموعة 17 ) تقبل إلكتروناً واحداً لتكوين أنيون كلوريد ، Cl ^{& minus؛} ، ويتكون المركب الناتج ، NaCl ، من أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد بنسبة أيون Na ⁺ واحد لكل Cl ^{& minus؛} أيون.  

يسمى المركب الذي يحتوي على أيونات ويتم تجميعه معًا بواسطة روابط أيونية بالمركب الأيوني. المركبات الأيونية هي مواد صلبة تذوب عادة في درجات حرارة عالية وتغلي عند درجات حرارة أعلى. في الحالة الصلبة، لا يكون المركب الأيوني موصلاً للكهرباء لأن أيوناته غير قادرة على التدفق. ومع ذلك، عند الانصهار، يمكنها توصيل الكهرباء لأن أيوناتها يمكن أن تتحرك بحرية عبر السائل.  

في كل مركب أيوني ، إجمالي عدد الشحنات الموجبة للكاتيونات يساوي إجمالي عدد الشحنات السالبة للأنيونات. وبالتالي ، فإن المركبات الأيونية محايدة كهربائيًا بشكل عام، على الرغم من احتوائها على أيونات موجبة وسالبة.  

تحتوي العديد من المركبات الأيونية على أيونات متعددة الذرات مثل الكاتيون أو الأنيون أو كليهما. كما هو الحال مع المركبات الأيونية البسيطة، يجب أن تكون هذه المركبات أيضًا محايدة كهربائيًا، لذلك يمكن التنبؤ بصيغها من خلال معالجة الأيونات متعددة الذرات كوحدات منفصلة. نستخدم الأقواس في صيغة للإشارة إلى مجموعة الذرات التي تعمل كوحدة. على سبيل المثال، صيغة فوسفات الكالسيوم، أحد المعادن الموجودة في عظامنا، هي Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ . تشير هذه الصيغة إلى وجود ثلاثة أيونات الكالسيوم (Ca ²⁺ ) لكل مجموعتين من الفوسفات (PO ₄ ) ^{3 & minus؛} مجموعات. المجموعات (PO ₄ ) ^{3 & minus؛} & nbsp؛ هي وحدات منفصلة، تتكون كل منها من ذرة فوسفور وأربع ذرات أكسجين، وبشحن إجمالي قدره 3& ناقص؛ المركب متعادل كهربائيًا، وتوضح صيغته العدد الإجمالي لثلاث ذرات Ca ، واثنين P ، وثماني ذرات O.

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 2.6: Molecular and Ionic Compounds.