صيغ المركبات الكيميائية

تمهيد : درست سابقا أن المركبات تنتج عن اتحاد عنصرين أو أكثر بنسب ثابتة لا تتغير بتغير طرق التحضير ، وأن الروابط في المركبات قد تكون من النوع الأيوني ( الكهربائي ) أو من النوع المشترك ( التساهمي ) . اتخذ العلماء وسيلة للتعبير عن المركبات تتمثل بكتابة صيغة بسيطة للمركب ، وقد اطلعت على العديد منها في الدروس السابقة مثل H₂O (الماء) و NaCl  ( ملح الطعام ) .

فما هي الصيغة ، وما الأسس التي تعتمد عند وضعها  ، وما طرق تسمية المركبات، وما الهيئة الدولية المسؤولة عن كل ذلك؟ هذا ما سنحاول الإجابة عليه في هذا الدرس.

 صيغ المركبات :
تبين نتيجة تحليل الماء أنه يتكون من اتحاد 8غم أوكسجين مع 1غم من الهيدروجين، ولكننا لا نكتب صيغة الماء HO₈ بل إن صيغة الماء المعروفة هي. . وذلك لأن العلماء اتفقوا على كتابة صيغ المركبات بنسب تمثل عدد الذرات التي يتحد بها الواحد مع الآخر, فمثلاً في حالة الماء تتحد ذرتا هيدروجين (2غم) مع ذرة أوكسجين ( 16غم) وهي أبسط نسبة من عدد صحيح من الذرات، يمكن أن نكتب صيغة الماء H₁₀O₅ أو أية صيغة أخرى تحافظ على النسبة 2 هيدروجين : 1 أوكسجين . ونتيجة للإتفاق بين العلماء على كتابة صيغ المركبات بأبسط نسبة من الذرات التي تتحد مع بعضها أعطي الماء الصيغة H₂O المعروفة. وحينما نكتب صيغة ملح الطعام  NaClفمعنى هذا أن الصوديوم والكلور يتحدان بنسبة ذرة من الصوديوم لكل ذرة من الكلور.

لمعرفة المزيد عن صيغ المركبات ادرس الأمثلة التالية:
1- اكتب صيغة أو كسيد المغنيسيوم وهو ينتج عن اتحاد ذرة واحدة من الأوكسجين مع ذرة واحدة من المغنيسيوم ؟
2-   كبريتيد الصوديوم وهو ينتج عن اتحاد ذرتين من الصوديوم مع ذرة واحدة من الكبريت؟
3-   كلوريد الألمنيوم وهو يتكون من ذرة ألمنيوم وثلاث ذرات من الكلور؟
   نسمي الصورة الرمزية التي كتبتها لكل من المركبات الثلاثة أعلاه باسم الصيغة،  أمعن النظر في الصيغ الثلاث  وأجب عن الأسئلة التالية :
4- مما تتكون صيغة المركب؟
5- كم مقدار ذرية المغنيسيوم في مركب أوكسيد المغنيسيوم ؟ ما المجموعة التي   ينتمي إليها عنصر المغنيسيوم ؟
6- كم مقدار ذرية الأوكسجين في نفس المركب؟
7- ما نوع الشحنة على الصيغة البسيطة MgO لأوكسيد المغنيسيوم؟
8- إذا كانت ذرية الصوديوم(⁺1) وذرية الكبريت(^-2) فما نوع الشحنة على المركب   Na₂S ؟
9- إذا كانت ذرية الكلور(-1) فما ذرية الألمنيوم في مركب AlCl₃ ؟
10- تستعمل الصيغة MgO للدلالة على أوكسيد المغنيسيوم فهل يمكننا أن نكتبها على الصورة OMg؟

 نعم يمكننا ذلك وهذه طريقة صحيحة ، ولكن هنالك اتفاق بين علماء الكيمياء عند كتابة الصيغ أن نكتب العنصر ذو الذرية الموجبة أولا لذلك فالصورةMgO  هي المستخدمة.
 

11- كل الصيغ التالية تعتبر صيغاً صحيحة لأوكسيد المغنيسيوم :
Mg2O2	Mg3O3	Mg4O4	Mg8O8	Mg1000O1000	....... الخ
فلماذا نستخدم الصيغة MgO للدلالة عليه .

تدريب (1) :
لمساعدتك أكثر في فهم الصيغة وطريقة كتابتها مطلوب منك أن تكتب الصيغة الصحيحة لمركب بروميد الكالسيوم، إذا أجبت عن الأسئلة التالية إجابة صحيحة تصل إلى الصيغة المطلوبة (يمكنك استخدام الجدول الدوري إذا وجدت نفسك بحاجة لذلك).
أ‌-  ما العناصر التي يتكون منها المركب ؟
ب‌- ما رمز الشق (النصف) الموجب ؟
ج- ما مقدار ذرية الشق الموجب ؟
د- ما رمز الشق السالب ؟
هـ- ما مقدار ذرية الشق السالب ؟
و- كيف يمكن، أن يتعادل الشقان (تصبح الشحنتان الموجبة والسالبة متساويتين عدديا) ؟
ز- ما صيغة المركب ؟
إذا أجبت على الأسئلة السابقة إجابة صحيحة ستكون صيغة المركب CaBr₂ .

يتضح مما سبق أن صيغة المركب تتكون من :
أ‌-  رموز العناصر التي يتكون منها .
ب‌- النسبة التي تتحد بها العناصر لتكوين المركب ويظهر ذلك بأعداد الذرات من كل نوع.
ج- إذا كانت أعداد الذرات مأخوذة بأبسط نسبة سميت الصيغة باسم الصيغة البسيطة، أو الصيغة الأبسط مثلا مركب كبريتيد الألومنيوم صيغته البسيطة Al₂S₃ لأنه لا يمكن كتابة نسبة أبسط من 3:2 مع بقاء الأعداد صحيحة .
د- حين كتابة الصيغة لأي مركب يجب أن تكون متعادلة أي أن تتعادل ذريات العناصر المكونة للمركب مهما كان نوع الروابط فيه أيونية ( كهربائية) أو مشتركة( تساهمية).

 تدريب (2) : اكتب صيغ بسيطة لكل مركب من المركبات التالية :

أ)	ب)	ج)	د)
يوديد البوتاسيوم	كبريتيد الصوديوم	فلوريد الخارصين	أوكسيد الألمنيوم

القانون الجزيئي أو الصيغة الجزيئية :
القانون الجزيئي والصيغة الجزيئية اسمان مختلفان لمسمى واحد فمثلاً CO₂ هو القانون الجزيئي لثاني أوكسيد الكربون ، وبطريقة أخرى وبنفس المعنى CO₂ هو الصيغة الجزيئية لثاني أوكسيد الكربون .

القانون الجزيئي هو المسمى الأقدم وقد استبدله العلماء بالاسم الأحدث وهو الصيغة الجزيئية .  ولكن يمكن استخدام المصطلحين بشكل متبادل.

مثال آخر :

KCl القانون الجزيئي لمركب كلوريد البوتاسيوم .

أو

KCl الصيغة الجزيئية لمركب كلوريد البوتاسيوم .

تدريب : أكمل الفراغات في العبارتين التاليتين :

H₂O هو القانون الجزيئي للماء أو ------------- له .

NO هو الصيغة ---------- لأوكسيد النيتريك أو هو القانون الجزيئي له .

معلومات اضافية....

صيغ المركبات الأيونية :
تعلم بأن هناك علاقة بين موقع العنصر في الجدول الدوري والأيونات التي تكونها ذراته .
الجدول الدوري الآتي يبين بعض الأيونات الموجبة والأيونات السالبة الأكثر ثباتا لبعض العناصر .

سؤال :
مستعيناً بالجدول الدوري السابق ، اكتب الصيغ الكيميائية للمركب الناتج من اتحاد العنصرين في كل زوج من أزواج العناصر الآتية ، ثم سم الناتج .

د) الباريوم والأكسجين .
ج) الألومنيوم والكبريت .
ب) المغنيسيوم واليود .
أ) الصوديوم والنيتروجين .

الحل :
لكتابة صيغة مركب أيوني نضرب كل عنصر بشحنة الآخر بشرط أن تكون الصيغة الناتجة بأبسط صورة .

أ) الصوديوم والنيتروجين


يوديد المغنيسيوم
نتريد الصوديوم

لاحظ المقطع " يد " في نهاية اسم الأيونالسالب .

د) الباريوم والأكسجين
ج) الألومنيوم والكبريت


أكسيد الباريوم
كبريتيد الألومنيوم

لاحظ كيف تم تبسيط صيغة أكسيد الباريوم

سؤال :
أكتب صيغ المركبات التالية :

ج) كبريتيد البوتاسيوم
ب) أكسيد الألومنيوم
أ) كلوريد الكالسيوم

الحل :

سؤال :
اذكر أسماء المركبات ذات الصيغ التالية : HF , CaO , Mg3N2 , AlBr3 , LiCl
الحل :
لكتابة اسم المركب ابدأ بتسمية الأيون السالب ولا تنسى المقطع " يد " في نهاية اسمه ، ثم اسم الأيون الموجب كما هو .

تختلف أحياناً شحنة أيون العنصر من مركب لآخر ، وبخاصة في العناصر الانتقالية . ويتم التمييز عادةً بين أسماء هذه المركبات باستخدام الارقام اللاتينية في نهاية اسم المركب ، ويدل هذا الرقم على شحنة العنصر الذي يسبق الرقم .

سؤال : ميّز بكتابة الاسم بين أزواج المركبات التالية :

ج)Fe2O3 , FeO
ب) MnCl3 , MnCl2
أ) Cu2O , CuO
الحل :

ج ) FeO :أكسيد الحديد (II)
Fe2O3 : أكسيد الحديد ( III)
ب) MnCl2: كلوريد المنغنيز (II)
MnCl3: كلوريد المنغنيز (III)
أ) CuO : أكسيد النحاس ( II)
Cu2O: أكسيد النحاس (I)