رمز كيميائي

الرمز الكيميائي Chemical symbol هونظام منهجي مترابط لتمثيل الأنواع الكيمياوية. وهواختصار أوتمثيل أصغر لأسماء العناصر الكيمائية. جميع العناصر الطبيبعية لها رمز يتكون من حرف أوإثنين, والعناصر المؤقتة لها رمز مكون من ثلاثة أحرف .

This is an example of an atomic symbol. The text boxes explain where the numbers are derived from.

جميع الرموز الكيميائية موجودة في الجدول الدوري وتستخدم في المعادلات الكيميائية :

${\displaystyle 2H_{2 +O_{2 \ \rightarrow \ 2H_{2 O$

ونظرا لأن معظم الرموز الكيميائية مشتقة من الاسم اللاتيني أومن الإغريقة, فيمكن حتى لا تماثل الاسم الإنجليزي الذي تسمى به, فمثلا الصوديوم " Sodium " اسمه اللاتيني natrium والمضى " Gold " ومسماه اللاتيني aurum .

يمكن للرمز الكيميائي حتى يتغير لإظهار نظير معين للعنصر, ولإظهار الخواص الأخرى مثل التأين والتأكسد للرمز الكيميائي.

لمشاهدة قوائم كاملة للعناصر الكيميائية ورموزها راجع :

قائمة العناصر الكيميائية مرتبة بالرمز
قائمة العناصر الكيميائية مرتبة بالأسم
قائمة العناصر الكيميائية مرتبة بالرقم
الجدول الدوري للعناصر

التاريخ

يعود الترميز الكيمياوي في أصوله إلى السيميائيين الذين استخدموا علامات خاصة لتمثيل شتى أنواع المادة، فقد بدأ السيميائيون بتمثيل «العناصر» الأربعة التي نطقت بها نظرية أمبدقلس Empedocle (التراب والهواء والماء والنار) فكانت رموزها كما يأتي:

وذلك وفق علاقتها بالرموز المتعلقة بفهم التنجيم، وبقي هذا الترميز الذي امتد إلى الكثير من المواد، وإلى عمليات الكيمياء المهمة، قائماً حتى عصر لافوازيه Lavoisier. وقد اقترح لافوازيه، بدعمٍ من بعض الكيميائيين، تسميات كيمياوية جديدة لا يزال بعضها قائماً حتى اليوم مصحوبة بترميز اختزالي نوعاً ما لمختلف المركبات، وهما التسمية والترميز اللذان استخدمهما لافوازيه في كتابه الشهير: «مبادئ الكيمياء Traité élémentaire de chimie» عام 1789.

وكان لِدَلْتُن Dalton الذي وضع عام 1803 النظرية الذرية ـ ترميزٌ كيمياوي يعتمد على وجود ذرات الأجسام البسيطة وبقائها؛ وقد مثلها نتيجة لشكلها الكروي بدوائر تحمل في داخلها علامةً مميزة كنقطة وخط، وصليب والحرف الأول من اسم الجسم البسيط الخاص بكل ذرة. وقرن دَلْتُن، في الوقت نفسه، كلاً من هذه الرموز ـ أي جميع ذرة من جسم سهل ـ بوزن نسبي هوعدد محدد بالنسبة إلى الهدروجين ذوالوزن الاصطلاحي المساوي للواحدة؛ وهومفهوم أساسي في الترميز الكيمياوي الحديث الذي كان أصل هذه الفكرة.

واتى برزيليوس Berzelius فعمّم استعمال الحروف الأولية في الرمز على سائر العناصر حاذفاً دوائر دلتن، ويعود إليه الفضل أيضاً في استعمال أسٍ أودليلٍ لكل عنصر، في صيغ المركبات على نحوقريب من الصيغ الحالية.

وفي الوقت نفسه سهَّل اكتشافُ القوانين العامة للاتحادات، كما سهلت التقدمات المستمرة للتحليل الكيمياوي وضْعَ جداول للأوزان الذرية التي كانت دقتها تزداد دائماً، وقد نشر برزيليوس الكثير منها آخذاً الأكسجين الذي هو«مرتكز الكيمياء» ذرةً مرجعية. ومن هنا أخذ صرح الترميز الكيمياوي يعلوتدريجياً، وقد ازدادت دقته ونجوعه ونموه في النصف الثاني من القرن التاسع عشر بعد مجادلات عنيفة.

الترميز الحالي

الترميز الحالي ترميز ذوصفة ذرية وطَّد النصر النهائي لأفكار دلتن وحدّدها تحديداً دقيقاً ومغيراً فيها بعض الشيء، وهويتلخص بما يلي:

1 ـ يُمَثَّّلُ جميع عنصر برمز يتألّف من الحرف الأول من اسم العنصر أومن حرفين. ولما كان الكثير من العناصر موجوداً في الطبيعة في حالة خليط ثابت الهجريب من النظائر فقد ارتبط رمز العنصر بهذا الخليط مبدئياً. أما في الحالة التي ينظر فيها إلى أحد النظائر فقط فإن الرمز يسبق عندئذ بعدد الكتلة الموافق (مثلاً 16O)، أوكما في نظائر الهدروجين الثلاثة: البروتيوم 1H، الدوتريوم D=2H، التريتيوم T=3H.

2 ـ يختص جميع عنصر بوزن ذري نسبي؛ وقد حددت نسبة ذرة العنصر ووزنها (أوالوسط الوزني للأوزان الذرية في حالة خليط من النظائر) إلى وزن ذرة مرجعية تحديداً أقرب ماقد يكون إلى الدقة. وقد اعتمد منذ عام 1961 اعتماداً بترياً استعمالُ ذرة النظير 12C لعنصر الكربون ذرة مرجعية واعتمد كسرها ).

وغدا تعريف الوزن الذري لعنصر في الترميز الحالي بأنه نسبة الوزن الحقيقي (أوالكتلة الحقيقية) لذرة العنصر إلى وزن من الوزن الحقيقي (الكتلة الحقيقية) للذرة 12C، فالوزن الذي هووالحالة هذه عدد لا أبعاد له، مستقل عن واحدة الوزن (أوالكتلة) المختارة.

ويتبين مباشرة حتى التعريف يضفي على النظير 12C لعنصر الكربون وزناً ذرياً مساوياً 12 تماماً؛ وينطق إذا 12C =12 هوقاعدة الترميز الحالي.

فإذا اعتُبرت من جميع عنصر كميةٌ من مادته تساوي كتلتها مقدرة بالغرام عددياً الوزنَ الذري للعنصر فيكون هناك في هذه الكمية من المادة ـ مهما كان العنصر المعتبر ـ عدد من الذرات يساوي تماماً العدد الموجود في 12غ من النظير 12C، أي N=6.00225×2310 (عدد أفوگدرو)؛ ويطلق على هذه الكمية من المادة اسم مول Mole، وللمول أهمية كبرى في الكيمياء لغةً وحساباتٍ.

إن اختيار الكربون 12 ليكون قاعدةً أمرٌ يستدعي ملاحظةً ذات أهمية تاريخية، وهي حتى دلتن كان قد اختار الهدروجين قاعدة واعتبره واحدة الوزن، أما برزيليوس فقد اختار الأكسجين جاعلاً O= 100؛ ثم عادت بعد ذلك مع جان سرفيه ستاس Jean Servais Stas إلى الهدروجين وH =1، وبعد حتى تحسنت دقة التحاليل تبين حتى من الأيسر والأسهل العودة إلى الأكسجين وO= 16 وبذلك غدا H=1.008.

لقد أرضى هذا النظام الكيميائيين إلا أنه لم يرض الفيزيائيين الذين يُعْنَوْن بشتى النظائر أكثر من عنايتهم بِعُنصر الكيميائيين؛ ومن هنا نشأ نظام الفيزيائيين المختلف قليلاً وفيه 16O =16؛ وتم الاتفاق أخيراً بين الفيزيائيين والكيميائيين على القاعدة 12C= 12.

3 ـ يُخَصُّ جميع نوع كيمياوي سهل أومركب بصيغة تتألف من رموز العناصر المكونة تعبر في جميع الحالات عن الهجريب الكيمياوي النسبي للعنصر الكيمياوي بمساعدة أُس تام لكل رمز. كما تعبر الصيغة أيضاً عن الهجريب الوزني أخذاً بالحسبان قيم الأوزان الذرية للعناصر، إلى غير ذلك تشير الصيغة NaNo3 لنترات الصوديوم إلى حتى هناك ثلاثة ذرات أكسجين لقاء ذرة من الصوديوم وذرة من الآزوت، وأن هذا المركب يشتمل على 3×16= 48غ من الأكسجين، و1×23=23غ من الصوديوم، و1×14=14غ من الآزوت. أما إذا كان الجسم البسيط أوالمركب ذا بنية جزيئية كالهدروجين والآزوت والكلور والماء وحمض الخل... فتكون الصيغة C2H4O2 ,H2O ,CL2 ,H2، وتعهد عندئذ بالصيغة الجزيئية، وهي أيضاً صورة مكثفة للجزيء، ولكنها صورة أمينة. ويشكل N=6.00225×2310 جزيئاً كميةَ مولٍ واحد من المادة، ويحصل على كتلة هذا المول التي يرمز لها بـM والمسماة «الكتلة المولية» بدءاً من الصيغة الجزيئية ومن قيم الأوزان الذرية للعناصر المكونة، إلى غير ذلك تكون الكتلة المولية لحمض الخل:

M = 2× 12+4×1+2×16 غ/مول.

ويمكن القول أيضاً إذا النتيجة العددية للعملية السابقة (بالقيمة المطلقة) هي الوزن الجزيئي (النسبي) للنوع الكيمياوي ذي البنية الجزيئية أونسبة وزن الجزيء إلى من وزن ذرة النظير 12C

تحديد الأوزان الذرية واختيار الصيغ

تعد الذرات والجزيئات حقيقة فيزيائية حاليـاً. وهناك في المتنـاول أجهزة دقيقة وأمينة لوزن الذرات كالمطياف الكتلوي. وقد بلغت الدقة في تحديد الأوزان الذرية لعدد من العناصر (الهدروجين H، الليتيوم Li، البور B، الكربون C، الأكسجين O، السيليسيوم Si، الأرگون A، النحاس Cu، الرصاص Pb) درجة لا يمكن معها إضافة مزيد من التحسين على قيمة الوزن الذري، بسبب التغيرات المعروفة على الهجريب النظائري للعينات الطبيعية وفق منشئها وقد أضيف إلى ذلك تصنيف العناصر وفق تكافؤاتها، ودخولها في الهجريبات الكيمياوية في جدول يعهد بالجدول الدوري أوجدول مندلييف. لقد مكنت الطرائق الفيزيائية من فهم الهجريب الذري للأجسام الجزيئية أوغير الجزيئية وعدد الذرات في الجزيئات والمسافات بينها وبين توضعها الفراغي، وعُرفت فهم موثوقة، وكذلك الحال مع الصيغ التي لا يرقى إليها الشك.

لقد نتجت الصيغ ذات الأسس (الأدلة) التامة والصغيرة من اختيار الأوزان الذرية في جملة من الأعداد المتناسبة التي حددتها التحاليل الكيماوية. وكان جميع من هذه الأعداد - بعد اختيار القاعدة - محدداً بتقريب مضاعف بسيط. وبرز فريقان متعارضان بقيا كذلك سنين طويلة هما الذريّون والتكافئيون. فالتكافئيون أقاموا ترميزهم على مبدأ البساطة وعلى مفهوم المكافئ، أي الوزن من العنصر الذي يتحد مع مكافئ واحد من الأكسجين لتكوين الأكسيد على الأقل أكسجيناً لهذا الجسم، إلى غير ذلك وضعوا الصيغ، فمثلاً كانت صيغة الماء HO. أما الذريون ومنهم برزليوس وميثرليش Mitscherlich فقد أرادوا التعبير بالصيغ عن التماثلات الكيمياوية أوالبلورية، فوضعوا لكل جسم ـ دون حتى يتخلّوا عن مبدأ البساطةـ صيغة تعبر بأسلوب أوضح عن أكبر عدد من الخاصيات الكيماوية للجسم. وأتيح للنظرية الذرية حتى تفرض نفسها باستعمال قانون أفوگدروفي المركبات الغازية عام 1850 بدفع من جرهارد Gerhardt، ثم كانيزاروCannizzaro بعد حتى أدت إليه جودة فهم مفهوم الجزيء.