علم الكيمياء واحد من العلوم المتنوعة التي تختص بدراسة المادة، وكافة التغيرات التي من الممكن أن تطرأ عليها، وبشكل خاص يهتم هذا العلم بدراسة التركيب الخاص بالمادة والخواص المميزة لها بجانب سلوكياتها وكل ما يخص تفاعلاتها ويميزها، كما يهتم علم الكيمياء بدراسة الذرات والروابط بينها والتي تكون بدورها الجزيئات التي بترابطها تنتج المادة، وتلعب الكيمياء دورًا كبيرًا في العديد من المجالات المتنوعة بحياتنا اليومية، فتدخل في الكثير من الصناعات مثل صناعة النسيج والأغذية والدهانات والأصبغة وغيرها الكثير، ومن هذا المنطلق نسلط الضوء حول إجابة العبارة الخاصة بموضوعنا استنتج سبب استعمال الكيميائيين للنماذج لدراسه المادة عبر الفقرات التالية لموقع مخزن.
استنتج سبب استعمال الكيميائيين للنماذج لدراسه المادة
تختص الكيمياء بدراسة كل ما يخص المواد من حيث التركيب والخواص والتفاعلات المتنوعة التي تطرأ على واحدة فتغريها من شكل لآخر، أو تنتج على أساساها مواد جديدة، ويعتمد الكيميائيون على النماذج الدراسية المتنوعة من أجل دراسة المواد التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، والسبب في هذا الأمر يتمثل فيما يلي:
- تتمثل إجابة عبارة استنتج سبب استعمال الكيميائيين للنماذج لدراسه المادة في كون هذه النماذج غالبًا ما تفسر وتظهر الأحداث التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، والتي غالبًا ما تسبب تغيرات ظاهرة.
- من هذا المنطلق تتواجد العديد من النماذج التي يتم استخدامها من قبل الكيميائيين وتساعد في اكتشاف كافة التفاصيل الدقيقة الخاصة بالمادة، وتساهم بشكل كبير في التمعن بكل ما يخصها وبكافة تفاعلاتها مما يساهم في دراسة خصائصها وتركيباتها بشكل أفضل، ومن الأمثلة الخاصة بالنماذج الدراسية التي يتم استخدامها النموذج الجزيئي.
النماذج الجزيئية
في البداية لابد من التوضيح بأن أصغر وحدة مكونة للمادة هي الذرة، أما الجزيء فهو عبارة عن ذرتين أو أكثر، وتترابط مع بعضها البعض عن طريق قوى التكافؤ، أما الجزيء الذي يتكون من ذرتين لعنصر واحد فيطلق عليه اسم الجزيء الثنائي الذرات، والجزيء الذي يحتوي على أكثر من ذرتين يطلق عليه اسم الجزيء متعدد الذرات، أما عن الفوائد الخاصة بالنماذج الجزيئية فتتمثل فيما يلي:
- تساهم بشكل كبير في إعطاء تصور لطبيعة المركبات وشكلها عندما تتكون من مجموعة مختلفة من الجزيئات، أو مجموعة متماثلة.
- كما أنها تعطي تنبئات خاصة بتشكيل الجزيئات الجديدة التي تعتمد على النموذج الجزيئي الحالي.
- توضيح الاختلافات الخاصة بالنية الجزئية بين جزيء ما وجزيء آخر.
- إظهار واكتشاف كافة الخصائص الكيميائية، بجانب الخصائص الفيزيائية بين الجزيئات المختلفة.
- كما تساهم هذه النماذج الجزيئية بتوضيح وإظهار النماذج الثلاثية الأبعاد التي تدخل في التركيبات الكيميائية.
أنواع الرسم البياني للنماذج الجزيئية
تتعدد أنواع الرسوم البيانية التي يتم استخدامها من أجل تمثيل النماذج الجزيئية في المواد، ومن أهم هذه الأنواع ما يلي:
نموذج الكرة والعصا
نموذج الكرة والعصا
- ترتبط الجزيئات في هذا النموذج بهيئة مشابهة لترابط الكرة والعصا، فتشير الكرات إلى الذرات المتنوعة المكونة للجزيئات المكونة للمادة، ويشبه هذا الشكل ترابط الذرات ببعضها البعض.
- غالبًا ما يتم الإلمام بالكثير من الخصائص المتنوعة للمادة عن طريق هذا النموذج، فمن الممكن معرفة الشكل، والحجم النسبي، بجانب المرونة عن طريقه.
- من أشهر النماذج الجزئية لهذا النوع، ومنها نموذج “واتسون كريك” للحمض النووي DNA.
نموذج ملء الفراغ
نموذج ملء الفراغ
- واحد من النماذج الجزيئية ثلاثية الأبعاد المستخدمة في الكيمياء فتشير كل كرة به إلى واحدة من الذرات المتواجدة في المركب، وتتواجد هذه الكرات بشكل يسمح بتناسب أقطار الكرات مع الأقطار الخاصة بالذرات.
- كما يتم الحرص أيضًا على تناسب المسافة المتواجدة بين مركز الكرات مع المسافة المتواجدة بين أنوية الذرات في المادة.
- في هذا النموذج يتم تمثيل العناصر المتنوعة بألوان مختلفة من الكرات.
- يساهم هذا النوع من النماذج الجزيئية في الإشارة إلى رؤية الأشكال والأبعاد النسبية الخاصة بالجزيء.
نموذج الإطار السلكي
نموذج الإطار السلكي
- يعتمد هذا النموذج على ترابط الجزيئات معًا عن طريق ربط القمم المتنوعة التي تكون الجزيء، وهذا عن طريق الخطوط المستقيمة.
- يتم اعتماد هذا النموذج عن طريق رسومات الحاسب الآلي، ويتم عرضها كجسم ثلاثي الأبعاد.
نموذج العصي
- يتم هذا النموذج بالاعتماد على رسم عصى تربط بين الذرات وبعضها البعض.
- في الآونة الأخيرة يتم استخدام واحدة من النماذج الجزيئية التي قمنا بعرضها بشكل طبيعي ودائم في التعرف على التركيبات الكيميائية والفيزيائية المتنوعة، ومن خلالها يمكن بسهولة دراسة كافة الخصائص الديناميكية الخاصة بها.
- هذا بجانب دراسة كافة الأمور الخاصة بسطح المادة وأنظمة البوليمر وغيرها الكثير، وتساعد أيضًا في كشف التغيرات البيولوجية المختلفة، فمن خلالها يمكن فحص الحمض النووي بكل سهولة.
جدول النموذج الجزيئي
بجانب تسليط الضوء على عبارة استنتج سبب استعمال الكيميائيين للنماذج لدراسه المادة، يمكننا الإشارة إلى أن التمثيل الجزيئي للذرات يعتمد بشكل كبير على تراصِ الذرات، ومن أجل إتمام النموذج الجزيئي للأمر، غالبًا ما يتم استعمال كرات مختلفة الأحجام والألوان بما يتوافق مع ذرات المادة، ويتمثل كل نوع بكرة معينة، كما يتضح بالجدول المتواجد في الصورة التالية:
- من المهم أن يتم الاهتمام بالألوان المختلفة عند الرسم، فلكل ذرة لون خاص بها.
- لابد من الاهتمام بترابط الذرات المتواجدة داخل الجزيء ببعضها البعض، فلا يجب ترك فراغات بينها.
- من المهم أيضًا المحافظة بقدر المستطاع على التناظر أثناء الرسم.