تصنيف المادة حسب التركيب

المادة: المواد النقية والمخاليط

وفقًا لتركيبة المادة، يمكن تصنيف المادة إلى فئتين عامتين: المواد النقية والمخاليط.  

المادة النقية هي شكل من أشكال المادة التي لها تركيب ثابت بشكل دائم مع خصائص موحدة. على سبيل المثال، أي عينة من السكروز لها نفس التركيب ونفس الخصائص الفيزيائية، مثل نقطة الانصهار، واللون، والحلاوة، بغض النظر عن المصدر الذي يتم عزلها منه.  

يتكون الخليط من نوعين أو أكثر من المواد التي يمكن أن توجد بكميات متفاوتة ويمكن فصلها عن طريق التغييرات فيزيائية، مثل التبخر. تحتفظ كل المكونات في الخليط بهويتها المميزة.

المواد النقية: العناصر والمركبات

يمكن تقسيم المواد النقية إلى فئتين: العناصر والمركبات. المواد النقية التي لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط عن طريق التغييرات الكيميائية تسمى بالعناصر. الحديد، والفضة، والذهب، والألومنيوم، والكبريت، الأوكسجين والنحاس من العناصر.

تسمى المواد النقية التي يمكن تفكيكها بالتغييرات الكيميائية بالمركبات. قد ينتج عن هذا التفكيك إما عناصر أو مركبات أخرى، أو كليهما. أكسيد الزئبق الثنائي، مادة صلبة بلورية برتقالية، يمكن تفكيكها بالحرارة إلى عنصري الزئبق والأكسجين. عند التسخين في غياب الهواء، يتم تفكيك مركب السكروز إلى عنصر الكربون والماء المركب. كلوريد الفضة الأحادي هو مادة صلبة بيضاء يمكن تفكيكها إلى عناصرها، الفضة والكلور، عن طريق امتصاص الضوء.  

تختلف خصائص العناصر المركّبة عن تلك الموجودة في الحالة الحرة أو غير المركّبة. على سبيل المثال، السكر البلوري الأبيض (السكروز) هو مركّب ناتج عن التركيب الكيميائي لعنصر الكربون، وهو في إحدى حالاته غير المركّبة مادة صلبة سوداء، وعنصري الهيدروجين والأكسجين، وهما غازان عديما اللون عندما يكونان في الحالة غير المركبة. الصوديوم الحر، وهو عنصر ليّن، ولامع، وصلب معدني. والكلور الحر، وهو عنصر غازي أصفر مخضر، يتحد لتشكيل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، وهو مركب أبيض بلوري صلب.

المخاليط: المتجانسة وغير المتجانسة  

يُظهر الخليط المتجانس، الذي يسمّى أيضاً بالمحلول، تركيبة موحدة ومظهر مرئي متجانس في كل مكان. المشروب الرياضي هو مثال على المحلول، يتكون من ماء، وسكر، وملوّنات، ومنكّهات، وإلكتروليتات ممزوجة معًا بشكل متجانس. كل قطرة من المشروب الرياضي لها نفس المذاق لأن كل قطرة تحتوي على نفس كميات الماء والسكر والمكونات الأخرى. لاحظ أن تركيب المشروب الرياضي يمكن أن يختلف — يمكن أن يكون مصنوعاً بكميّات أكثر أو أقل من السكر أو المنكّهات أو المكونات الأخرى، ومع ذلك لايزال مشروباً رياضياً. من الأمثلة الأخرى على المخاليط المتجانسة الهواء، وشراب القيقب، والبنزين، ومحلول الملح في الماء.  

ويُطلق على الخليط الذي يختلف من نقطة إلى أخرى خليطًا غير متجانس. الصلصة الإيطالية هي مثال على الخليط غير المتجانس. يمكن أن تختلف تركيبتها لأنها قد تكون محضّرة من كميات متفاوتة من الزيت والخل والأعشاب. التركيب غير متجانس من نقطة إلى أخرى في كل جميع أنحاء الخليط — فقطرة واحدة قد تكون في الغالب من الخل، في حين أن القطرة الأخرى قد تكون في الغالب زيتاً أو أعشاباً لأن الزيت والخل ينفصلان والأعشاب تستقر. من الأمثلة الأخرى على المخاليط غير المتجانسة كعك رقائق الشوكولاتة (يمكننا رؤية القطع المنفصلة من الشوكولاتة، والمكسرات، وعجينة الكعك) والجرانيت (يمكننا رؤية الكوارتز والميكا والفلسبار وغيرها).  

يمكن فصل أي خليط، سواء كان متجانساً أو غير متجانس، إلى مكونات نقية بوسائل فيزيائية من دون تغيير هويات المكونات. على الرغم من وجود ما يزيد قليلاً عن 100 عنصر، إلا أن عشرات الملايين من المركبات الكيميائية تنتج عن تركيبات مختلفة من هذه العناصر. يحتوي كل مركب على تركيبة محددة وله خصائص كيميائية وفيزيائية محددة تميزه عن جميع المركبات الأخرى. وبالطبع، هناك طرق لا حصر لها للجمع بين العناصر والمركبات لتكوين مخاليط مختلفة.

تم اقتباس هذا النص من Openstax وChemistry 2e وSection 1.2: Phases وتصنيف المادة.