-
تعرفنا نحن البشر على مدى الآف السنوات
-
فقط بالنظر إلى البيئه من حولنا
-
إلى أن هناك العديد من المواد المختلفة
-
وهذه المواد المختلفة .. لها خواص مختلفه
-
ولا تتمايز فيما بينها بالخواص الفيزيائيه المختلفه فحسب
-
كمقدرة احداها على عكس الضوء او عدم عكسه
-
او آن تكون بلون محدد او ان تكون في درجة حراره محدده
-
او ان تكون سائل او غاز او صلب
-
الا اننا بدأنا نلاحظ عن كثب
-
كيف تتفاعل مع بعضها بظروف معينه
-
وهذه صور لبعض تلك المواد
-
هذا هو الكربون .. وهو بصورة الجرافيت
-
هذا هنا هو الرصاص، و هذا هو الذهب
-
و كل هذه المواد التي رسمتها -- التي عرضت صورها هنا
-
حصلت عليها من الموقع ادناه
-
جميعها في حالتها الصلبه ، ولكننا ايضاً نعلم آنه ...
-
يبدو بانه يوجد فيها فجوات من الهواء ،
-
او ربما انواع معينه من جزيئات الهواء
-
واعتمادا على نوع جزيئات الهواء التي نتكلم عنها
-
إذا ما كانت كربون أو أكسجين أو نيتروجين،
-
يبدو أن لها خصائص مختلفة
-
أو أن هناك مواد أخرى يمكن أن تكون سائلة
-
أو حتى حين ترفع درجة حرارتها بدرجة كافية
-
إذا رفعت درجة حرارة الذهب أو الرصاص لدرجه عاليه
-
يمكنك الحصول علي سائل
-
أو إذا قمت بحرق الكربون
-
يمكنك أن تحصل على غاز
-
يمكنك تحريره إلى الجو
-
يمكنك كسر بنيته
-
و لذلك فهذه أشياء كلها
-
قد لاحظها الانسان لآلاف السنين
-
و لكن هذا يقودنا إلي سؤال طبيعي
-
كان يعتبر سؤالا فلسفيا
-
و لكن يمكننا الآن الاجابة عليه بشكل أفضل
-
و هذا السؤال هو: إذا قمت بتكسير هذا الكربون
-
إلي أجزاء أصغر فأصغر
-
فهل توجد قطعة تعتبر الأصغر
-
أو أصغر وحدة .. من هذه المادة
-
و التي ما تزال تتمتع بخصائص الكربون؟
-
و إذا كنت ستقوم بطريقة ما بكسر هذه الوحدة
-
فهل ستفقد خصائص الكربون؟
-
و الإجابة هي: نعم توجد
-
و فقط لكي نحدد المصطلح الذي يصفها
-
نطلق على هذه المواد المختلفة ، هذه المواد النقية
-
التي لها هذه خصائص محددة في درجة حرارة معينة
-
و تتفاعل بطرق معينة
-
نسميها العناصر
-
فالكربون عنصر، و الرصاص عنصر، و الذهب عنصر
-
و ربما تقول أن الماء أيضا عنصر
-
و سابقاً ...اعتاد الناس اعتبار الماء عنصرا،
-
و لكننا نعلم الآن أن الماء مكون من عناصر اساسية
-
فهو مكون من الأكسجين و الهيدروجين
-
و كل العناصر التي نعرفها مسجلة هنا
-
في الجدول الدوري للعناصر
-
C يرمز للكربون،
-
و سأمر سريعا على بعض
-
العناصر المرتبطة بالإنسانية،
-
و لكن بمرور الوقت ربما ستتعرف على كل هذه العناصر
-
هذا هو الأكسجين، و هذا هو النيتروجين، و هذا هو السيليكون
-
و هذا Au الذهب، و هذا الرصاص
-
و أصغر وحدة لأي من هذه العناصر تسمي ذرة
-
فإذا استمريت في البحث
-
واذا استمريت بآخذ قطع أصغر فأصغر
-
فستحصل في النهاية علي ذرة كربون
-
كرر نفس الشيء هنا
-
و ستحصل في النهاية علي ذرة ذهب
-
و كرر نفس الشي هنا
-
و ستحصل في النهاية على الجسيمات الصغيرة جداً
-
التي يطلق عليها اسم الجسيم
-
و التي تسمي ذرة الرصاص
-
و لن يمكنك تكسير هذه الذرات بعد هذا
-
و يكون بإمكانك تسميتها بالرصاص
-
لأنها ستحتفظ بخصائص الرصاص
-
و فقط حتى تتخيل هذا الشئ
-
في الحقيقة أنا اجد صعوبه في تخيله
-
هذه الذرات هي صغيرة بشكل لا يصدق
-
صغيره جداً بشكل لا يمكن تخيله
-
فمثلا الكربون
-
شعري أيضا مكون من الكربون
-
في الحقيقة معظم جسدي مكون من الكربون
-
في الواقع معظم المخلوقات الحية مكونة من الكربون
-
فإذا أخذت شعري، فإن شعري هو كربون
-
شعري معظمه من الكربون
-
فإذا أخذت شعري هنا
-
شعري ليس أشقر
-
و لكنه يظهر بوضوح علي اللون الأسود
-
شعري لونه أسود، و لكن إذا فعلت ذلك
-
فلن يمكنك رؤيته علي الشاشة
-
و لكن إذا أخذت شعري هنا و سألتك
-
كم يساوي عرض شعري من ذرات الكربون؟
-
فإذا أخذت مقطع عرضي من شعري، ليس الطول
-
عرض شعري
-
و سألت: كم عدد ذرات الكربون في عرض شعري؟
-
و يمكنك ان تحزر، حسنا، سال أخبرني بالفعل، إنه صغير جدا
-
فربما هناك ألف ذرة كربون في عرض شعري
-
أو عشرة آلاف، أو مائة ألف
-
فسوف أقول لا !
-
هناك مليون ذرة كربون
-
أو بامكانك ربط مليون ذرة كربون
-
بعرض شعر الإنسان العادي
-
و هذا بالطبع تقريب
-
فهي ليست مليون بدقة
-
و لكن هذا يعطيك إحساس بمتناهية صغر الذره
-
و كما تعلم، انزع شعرة من رأسك
-
و تخيل فقط وضع مليون شيء بجوار بعضهم البعض
-
بعرض الشعرة
-
ليس بطول الشعرة، ولكن عرض الشعره
-
إنه من الصعب حتى رؤية عرض الشعرة
-
و سيكون هناك مليون ذرة كربون
-
فقط بعرض الشعرة
-
و الأن سيكون من الرائع ان نعلم
-
.... نحن نعلم
-
الوحده الاساسيه لبناء الكربون
-
او وحدة البناء الاساسيه والأصغر لأي عنصر
-
و لكن ما هو أكثر إدهاشا هو أن
-
مكعبات البناء الأساسية هذه ترتبط ببعضها البعض
-
ذرة الكربون مكونة من جسيمات اساسيه أصغر منها حتى
-
ذرة الذهب مكونة من جسيمات أساسيه أصغر
-
و هي في الحقيقة تعرف
-
بأنها ترتيب تلك الوحدات الاساسيه
-
إن قمت بتغير
-
عدد الجسيمات الاساسيه لديك
-
فستقوم بتغير خصائص هذا العنصر
-
كيف سيتفاعل ؟
-
أو يمكنك حتى آن تغيير العنصر نفسه
-
و فقط حتى نفهم هذا بطريقة أفضل بعض الشيء
-
دعونا نتحدث عن هذه العناصر الأساسيه
-
إذا اولاً لديك البروتون p
-
و البروتون هو في الحقيقة المحدد
-
عدد البروتونات في نواة الذرة
-
و سأتكلم عن النواه بعد قليل
-
هذا هو ما يحدد العنصر
-
هذا هو ما يحدد العنصر
-
إذا نظرت الى الجدول الدوري هنا
-
هي في الحقيقة مرتبة حسب العدد الذري
-
و العدد الذري هو
-
حرفيا مجرد عدد البروتونات في العنصر
-
و طبقا لهذا التعريف، فالهيدروجين له بروتون واحد
-
و الهيليوم له بروتونان، و الكربون له ٦ بروتونات
-
لا يمكنك الحصول علي كربون له ٧ بروتونات
-
إذا حدث هذا، فسيكون نيتروجين
-
و لن يكون كربون
-
الأكسجين له ٨ بروتونات
-
إذا استطعت بطريقة ما إضافة بروتون آخر له
-
فلن يكون أكسجين
-
سيكون فلورين، و لذلك فان عدد البروتونات يحدد العنصر
-
هو يحدد العنصر
-
و العدد الذري، هو عدد البروتونات
-
عدد البروتونات -- و تذكر
-
المكتوب في الأعلى هنا
-
لكل عنصر في الجدول الدوري
-
هو عدد البروتونات
-
يساوي العدد الذري
-
يساوي العدد الذري
-
و يتم وضع هذا العدد هنا لأنه
-
يحدد خصائص العنصر
-
و المكونان الآخران للذرة
-
و أعتقد يمكننا تسميتهما بهذا
-
هما الإلكترون e و النيوترون n
-
و النموذج الذي بإمكانك البدء ببنائه وتخيله داخل رأسك
-
و هذا النموذج، كما سنري بعد استعراضنا لمادة الكيمياء
-
سييصبح موجز وتجريدي
-
ومن الصعب تخيله
-
و لكن إحدى الطرق للتفكير به
-
هي أنه لديك البروتونات و النيوترونات
-
التي تكون في مركز الذرة
-
هما يكونان نواة الذرة
-
فمثلا، الكربون، كما نعلم، لديه ستة بروتونات
-
لذلك واحد، اثنان، ثلاثة، أربعة، خمسة، ستة
-
الكربون ١٢، و هو نسخة من الكربون
-
سيحتوي علي ستة نيوترونات
-
بإمكانك الحصول علي نسخ من الكربون لديها
-
عدد مختلف من النيوترونات
-
و لذلك فعدد النيوترونات يمكنه التغير، الإلكترونات يمكنها التغير
-
و سيظل العنصر على حاله
-
أما البروتونات فلا تتغير
-
إذا غيرت عدد البروتونات، ستحصل علي عنصر مختلف
-
فدعني أرسم نواة كربون ١٢
-
واحد، اثنان، ثلاثة، أربعة، خمسة، ستة
-
إذا فهذه هنا هي نواة ذرة كربون ١٢
-
و في بعض الأحيان ستكتب هكذا
-
و في بعض الأحيان ستكتب
-
عدد البروتونات أيضا
-
و السبب في كتابته كربون ١٢
-
كما تعلم فقد عددت ستة نيوترونات
-
هو أن هذا هو العدد الإجمالي
-
يمكنك اعتبار هذا العدد الإجمالي
-
-- احد الطرق لفهمه
-
وسنتعمق بذلك في المستقبل وستكتشف فارق بسيط--
-
أن هذا هو العدد الاجمالي
-
للبدوتونات والنيترونات في النواه
-
و هذا الكربون طبقا للتعريف عدده الذري يساوي ٦
-
و لكن يمكننا إعادة كتابته هنا
-
حتى نتذكره
-
و لذلك ففي مركز ذرة الكربون لدينا هذه النواة
-
و كربون ١٢ سيكون له ستة بروتونات و ستة نيوترونات
-
و صوره أخري من الكربون، كربون ١٤، سيكون له أيضا
-
ستة بروتونات، و لكن له ثمانية نيوترونات
-
و لذلك فعدد النيوترونات يمكن أن يتغير
-
و لكن هذا هو كربون ١٢ هنا
-
و إذا كان كربون ١٢ متعادلا --
-
و ستفهم هذه الكلمه بعد ثواني
-
إذا كان متعادلا فسيكون له أيضا ستة إلكترونات
-
سأرسم هذه الإلكترونات الستة
-
واحد، اثنان، ثلاثة، أربعة، خمسة، ستة
-
و إحدى الطرق -- و هذه ربما الطريقه الأولى
-
لفهم العلاقه
-
بين الإلكترونات والنواه
-
هي أنه يمكنك تخيل أن الإلكترونات
-
على انها تدور
-
حول النواه
-
إحدى النماذج التي تستطيع
-
ان تتخيله هو انها تدور في مدارات
-
حول النواة، و لكن هذا ليس صحيحا تماما
-
فهي لا تدور مثلما تدور الكواكب
-
مثلا حول الشمس
-
و لكن هذه بداية جيدة
-
و طريقة أخرى هي أنها تقفز من مكان لأخر حول النواة
-
أو أنها تهتز حول النواه
-
و هذا فقط لأن
-
الواقع يصبح غريباً عند هذا المستوى
-
و سيتعين علينا أن ندخل في فيزياء الكم
-
حتى نفهم فعلا ماذا يفعل الإلكترون
-
و لكن كنموذج أولي لتفكر به
-
في مركز هذه الذرة، ذرة كربون ١٢
-
توجد النواة
-
لديك النواة هنا
-
و هذه الإلكترونات تقفز حول النواة
-
و السبب في أن هذه الإلكترونات
-
لا تبتعد عن النوه
-
السبب في أنها تبدو مرتبطة بالنواة
-
و تكون جزءا من الذرة
-
هو أن البروتونات تمتلك شحنة موجبة
-
و الإلكترونات تمتلك شحنة سالبة
-
و هذه إحدى خصائص هذه الجسيمات الاساسيه
-
عندما تبدأ في التفكير
-
ما هي الشحنة بغض النظر عن انها علامه
-
ويصبح هذا الامر اكثر تعمق وصعوبه
-
و لكن شيء واحد نعرفه
-
عندما نتحدث عن القوة الكهرومغناطيسية
-
هي أن الشحنات المتعاكسة تجذب بعضها
-
و لذلك فأضل طريقة للتفكير في هذا :
-
البروتونات و الإلكترونات
-
لأنها تمتلك شحنات مختلفة
-
فهي تجذب بعضها الآخر
-
أما النيوترونات فهي متعادلة، ( ليس لها شحنه )
-
لذلك هي تكتفي بالجلوس داخل النواه
-
و لكنها تؤثر الى حد ما في الخصائص
-
لذرات بعض العناصر
-
و لكن السبب في أن الإلكترونات
-
لا تطير بعيدا بمفردها
-
هو أنه يتم جذبها
-
يتم جذبها باتجاه النواة
-
و لها أيضا سرعات عالية جدا
-
في الواقع من الصعب --
-
ونعيد مرة أخرى
-
جزء غريب من الفيزياء
-
عندما نبدأ الكلام عن
-
ماذا يفعل الإلكترون في الواقع --
-
و لكنه كافي
-
أعتقد يمكنك القول
-
أنها تقفز حول النواة
-
و لا تسقط في داخل النواة
-
أعتقد هذه إحدي الطرق للتفكير في هذا الأمر
-
و لذلك، ذكرت أن كربون ١٢ هنا
-
يتم تعريفه بعدد البروتونات
-
الأكسجين يعرف بأن له ثمانية بروتونات
-
و لكن مرة أخرى، الإلكترونات يمكنها التفاعل مع الإلكترونات الأخرى
-
يمكن لذره آخرى ان تأخذ الالكترون
-
و هذا في الحقيقة يشكل
-
الكثير من فهمنا للكيمياء
-
هو يعتمد علي عدد الإلكترونات التي تملكها الذرة
-
أو ما يملكه عنصر ما
-
و كيف يتم ترتيب الإلكترونات
-
و كيف يتم ترتيب الإلكترونات في العناصر الأخرى
-
أو ربما ذرات أخري من نفس العنصر
-
يمكننا البدء بالتنبؤ بكيف تقوم ذرة من عنصر ما
-
بالتفاعل بذرة أخرى من نفس العنصر
-
أو ذرة من عنصر مختلف -- كيف تتفاعل
-
أو كيف يتم أو لا يتم ربطها أو يتم جذبها
-
أو تنافرها مع ذرة أخرى من عنصر مختلف
-
فمثلا
-
و سنعرف الكثير عن هذا في المستقبل
-
من الممكن لذرة أخرى في مكان ما
-
أن تجتذب إلكترونا من ذرة كربون
-
لسبب معين
-
وسنتحدث عن عناصر مميزه تمتلك ذرات متعادله
-
لها جاذبيه للألكتروانات اكبر من العناصر الأخرى
-
و لذلك ، فربما واحدة من هذه الذرات،
-
يمكنها جذب إلكترون من الكربون
-
و بعد ذلك سيملك هذا الكربون
-
إلكترونات أقل من البروتونات،
-
و لذلك فعندها سيكون لدينا خمسة إلكترونات و ستة بروتونات
-
و بعد ذلك سيكون لدينا شحنة موجبة كلية
-
و لذلك ففي الكربون ١٢، النسخة الأولى التي ذكرتها
-
كان لدينا ستة بروتونات، و ستة إلكترونات، تلغي الشحنات بعضها البعض
-
أما إذا فقدنا إلكترونا، فسيكون لدينا خمسة فقط من هذه
-
و بعد ذلك سيكون لدينا شحنة كلية موجبة
-
و سنتكلم بالتفصيل عن هذا كله
-
في قائمة فيديوهات الكيمياء
-
و لكن من المؤمل أن تكون قد أدركت
-
كم سيكون من الرائع و الشيق
-
أن بإمكاننا الآن أن ندخل في مكعب البناء الأساسي هذا
-
و المسمى بالذرة
-
و ما هو أكثر روعه
-
أن مكعب البناء الأساسي هذا مكون من
-
مكعبات بناء أكثر أساسيه
-
و هذه الأشياء يمكن نقلها بين الذرات
-
لتغيير خصائص الذره
-
او لتنتقل من ذرة عنصر ما
-
لذرة عنصر آخر