بدأت الكيمياء مع لافوازييه في القرن الثامن عشر باعتبارها علماً. أي (1) خضوعها لقواعد ثابتة مثل انحفاظ الكتلة، و(2) قابلية التجربة للتكرار مع الحصول على النتائج نفسها في ظل الظروف نفسها، و(3) كذلك إمكانية توقع نواتج التفاعلات الكيميائية.
وانحفاظ الكتلة هذا هو أمر بسيط يقول بأن الكتلة الإجمالية للمواد الداخلة في التفاعل ستبقى على حالها بعد التفاعل. وهو ما عبّر عنه لافوازييه في كتاب "مقدمة أولية في الكيمياء" عام 1789 جاء فيها: "...ولأن شيئاً لا يُخلق، لا في العمليات الفنية، ولا العمليات الطبيعية، ويمكننا أن نطرح من حيث المبدأ أنه في كل العمليات، توجد كميات متساوية من المادة قبل وبعد العملية؛ بنوع وكمية الأوليات هي نفسها، وليس في الأمر سوى تغيرات أو تبدلات." [يجب فهم كلمة "فنية" هنا بمعنى غير طبيعية أو صنعية].
ولو أخذنا كتوضيح على ذلك عملية احتراق غاز الميتان المستعمل جداً في الحياة اليومية. والميتان هو مكون عضوي مؤلف من ذرة كربون (C) وأربع ذرات هيدروجين (H). والاحتراق يحتاج كما هو معروف للأوكسجين (O) فقط. واحتراق جزيء ميتان يحتاج إلى جزيئين من ثاني الأوكسجين (ذرتا أوكسجين مترابطتان معاً). وبنتيجة الاحتراق سيكون لدينا غاز ثاني أُكسيد الكربون (وهو مؤلف من ذرتي (ثاني) أوكسجين وذرة كربون)، إضافة إلى جزيئي ماء. وجزيء الماء هي عبارة عن ذرتي هيدروجين وذرة أوكسجين. وكل هذا يمكن التعبير عنه بالرسم الآتي وبالصيغة داخل الشكل:
ففي هذا الاحتراق استعملت ذرة واحدة من الكربون، وهي موجودة في طرفي المعادلة. واستعملت كذلك أربع ذرات أوكسجين موجودة في طرفي المعادلة أيضاً. والأمر نفسه بالنسبة للهيدروجين. أي أن المواد الداخلة في التفاعل (الطرف الأيسر) من كربون وهيدروجين وأكسجين بقيت هي نفسها في الطرف الأيمن الذي هو ناتج التفاعل. أي أن المواد المشاركة الأساسية لم تتبدل وإنما كانت في تراكيب ما وبنتيجة التفاعل أصبحت في تراكيب أخرى جديدة.
إذاً لا يغير التفاعل الكيمائي في المواد المشاركة فيه. على عكس التفاعل (الانشطار أو الانصهار) النووي الذي تتغير المادة المشاركة فيه من مادة أولى إلى مواد أخرى غير الأولى تماماً، وهو ما سنفرد له ورقة خاصة قادمة. وبناء على ما تقدم ننوه إلى:
أولاً: عدم إمكانية تحويل أية مادة إلى أخرى عن طريق التفاعلات الكيمائية، أي أنه لا أمل في الحصول على الذهب من الحطب، لأن هذا يتطلب تغيراً في بنية المادة نفسها، وهذا غير ممكن بالتفاعل الكيمائي .
وثانياً: إن غاز الميتان، هو مصدر مهم للطاقة، يصدر عن احتراقه كما سبق طاقة تستخدم في الحركة، وهذه الطاقة ناتجة عن التغيرات التي حدثت في الترابطات التي كانت موجودة في الطرف اليساري للمعادلة والتي أخذت شكلاً آخر في الطرف الثاني من المعادلة نفسها. فلو كان في الطرف الأول عشر غرامات من المادة قبل التفاعل، لبقي الوزن عشر غرامات بعد التفاعل.
وثالثاً: بنتيجة التفاعل تحررت طاقة عبر التحول من مركبات إلى أخرى. والطاقة المتحررة هي جزء من تلك التي شاركت يوماً ما بتشكيل غاز الميتان. وبالاحتراق تحرر جزء من هذه الطاقة وبقي جزء مختزن في جزيئي الماء وثاني أكسيد الكربون. أي أننا إزاء نتيجة من قانون انحفاظ الطاقة الذي يقول بأن الطاقة في جو معزول تبقى محفوظة. وهذه الطاقة المحررة هي التي تصرف في تدوير المحركات.
رابعاً: احتراق الميتان ينجم عنه إذن انطلاق ثاني أكسيد الكربون الذي يساهم في الاحتباس الحراري. وغاز الميتان هذا متوفر في الطبيعة بأشكال مختلفة، انطلاقه في الجو يزيد من الاحتباس الحراري، وهذه الزيادة تفوق تسع مرات عن تلك الناتجة عن احتراقه!!... والماشية لوحدها مسؤولة عن 17% من غاز الميتان نتيجة لعمليات هضم طعامها، تطلقها في الطبيعة أنى تشاء.
وانحفاظ الكتلة هذا هو أمر بسيط يقول بأن الكتلة الإجمالية للمواد الداخلة في التفاعل ستبقى على حالها بعد التفاعل. وهو ما عبّر عنه لافوازييه في كتاب "مقدمة أولية في الكيمياء" عام 1789 جاء فيها: "...ولأن شيئاً لا يُخلق، لا في العمليات الفنية، ولا العمليات الطبيعية، ويمكننا أن نطرح من حيث المبدأ أنه في كل العمليات، توجد كميات متساوية من المادة قبل وبعد العملية؛ بنوع وكمية الأوليات هي نفسها، وليس في الأمر سوى تغيرات أو تبدلات." [يجب فهم كلمة "فنية" هنا بمعنى غير طبيعية أو صنعية].
ولو أخذنا كتوضيح على ذلك عملية احتراق غاز الميتان المستعمل جداً في الحياة اليومية. والميتان هو مكون عضوي مؤلف من ذرة كربون (C) وأربع ذرات هيدروجين (H). والاحتراق يحتاج كما هو معروف للأوكسجين (O) فقط. واحتراق جزيء ميتان يحتاج إلى جزيئين من ثاني الأوكسجين (ذرتا أوكسجين مترابطتان معاً). وبنتيجة الاحتراق سيكون لدينا غاز ثاني أُكسيد الكربون (وهو مؤلف من ذرتي (ثاني) أوكسجين وذرة كربون)، إضافة إلى جزيئي ماء. وجزيء الماء هي عبارة عن ذرتي هيدروجين وذرة أوكسجين. وكل هذا يمكن التعبير عنه بالرسم الآتي وبالصيغة داخل الشكل:
إذاً لا يغير التفاعل الكيمائي في المواد المشاركة فيه. على عكس التفاعل (الانشطار أو الانصهار) النووي الذي تتغير المادة المشاركة فيه من مادة أولى إلى مواد أخرى غير الأولى تماماً، وهو ما سنفرد له ورقة خاصة قادمة. وبناء على ما تقدم ننوه إلى:
أولاً: عدم إمكانية تحويل أية مادة إلى أخرى عن طريق التفاعلات الكيمائية، أي أنه لا أمل في الحصول على الذهب من الحطب، لأن هذا يتطلب تغيراً في بنية المادة نفسها، وهذا غير ممكن بالتفاعل الكيمائي .
وثانياً: إن غاز الميتان، هو مصدر مهم للطاقة، يصدر عن احتراقه كما سبق طاقة تستخدم في الحركة، وهذه الطاقة ناتجة عن التغيرات التي حدثت في الترابطات التي كانت موجودة في الطرف اليساري للمعادلة والتي أخذت شكلاً آخر في الطرف الثاني من المعادلة نفسها. فلو كان في الطرف الأول عشر غرامات من المادة قبل التفاعل، لبقي الوزن عشر غرامات بعد التفاعل.
وثالثاً: بنتيجة التفاعل تحررت طاقة عبر التحول من مركبات إلى أخرى. والطاقة المتحررة هي جزء من تلك التي شاركت يوماً ما بتشكيل غاز الميتان. وبالاحتراق تحرر جزء من هذه الطاقة وبقي جزء مختزن في جزيئي الماء وثاني أكسيد الكربون. أي أننا إزاء نتيجة من قانون انحفاظ الطاقة الذي يقول بأن الطاقة في جو معزول تبقى محفوظة. وهذه الطاقة المحررة هي التي تصرف في تدوير المحركات.
رابعاً: احتراق الميتان ينجم عنه إذن انطلاق ثاني أكسيد الكربون الذي يساهم في الاحتباس الحراري. وغاز الميتان هذا متوفر في الطبيعة بأشكال مختلفة، انطلاقه في الجو يزيد من الاحتباس الحراري، وهذه الزيادة تفوق تسع مرات عن تلك الناتجة عن احتراقه!!... والماشية لوحدها مسؤولة عن 17% من غاز الميتان نتيجة لعمليات هضم طعامها، تطلقها في الطبيعة أنى تشاء.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق