مقدمة في الكيمياء العضوية

يُعدّ علم الكيمياء علما إسلاميا عربيا اسما وفعلا؛ فلم تُعرَف كلمة الكيمياء ولم يَردْ ذكرها في أي لغة أو حضارة قبل العرب، سواء عند قدماء المصريين أو الإغريق.

و"الكيمياء" اسم مشتق من الكم أو الكمية؛ وذلك لأن علماء المسلمين الذين أسسوا هذا العلم كانوا يقولون: إذا أضفنا كمية من هذه المادة إلى كميتين أو ثلاثة من المادة الثانية نتج كذا، وهذا الاسم في ذاته يدلنا على حقيقة مهمة، وهي أن علماء المسلمين أول من اكتشفوا نظرية النسبة في اتحاد المواد وذلك قبل الكيميائي (براوست) بخمسة قرون، وتقول هذه النظرية: إن المواد لا تتفاعل إلا بأوزان ثابتة وهو قانون النسب الثابتة في الاتحاد الكيميائي.

وفي التعريف الاصطلاحي فإن علم الكيمياء هو العلم الذي يُعنى بطبيعة المادة وتركيبها وما يتناولها من تغيرات، أو هو: الدراسة العلمية لخصائص المادة وتركيبها وبنيتها، والتغيرات التي تحدث في بنية المادة وتكوينها، والتغيرات المصاحبة في الطاقة.

كانت الكيمياء القديمة تسمى "الخيمياء"، وهي ذلك الفن القديم الذي ضرب في جذور الكيمياء الحديثة، وقد قال البعض بنشوئه في مصر، وقال آخرون في الصين (القرن الثالث أو الخامس ق.م)، وكان أيضا عند اليونان والسريان في حضارتهم.

وبداية فلم تكن الخيمياء اليونانية والسريانية ذات قيمة؛ حيث اعتمد الإغريق والسريان آنذاك على الفرضيات والتحليلات الفكرية؛ إذ أن الخيمياء تلجأ إلى الرؤية الوجدانية في تعليل الظواهر والخوارق في التفسير وترتبط بالسحر، وهو ما سمّاه العرب (علم الصنعة)، وهو الذي كان يسعى منذ قديم الزمن إلى بلوغ هدفين بعيدين:

الأول: تحويل الحديد والنحاس والرصاص والقصدير إلى معادن نفيسة كالذهب والفضة، من خلال التوصل إلى حجر الفلاسفة.

والثاني: تحضير إكسير الحياة ليكون بمثابة علاج يقضي على متاعب الإنسان وما يصيبه من آفات وأمراض، ويطيل حياته وحياة الكائنات الحية الأخرى.

*فروع علم الكيمياء:

الكيمياء بصفة عامة تنقسم إلى عدة فروع رئيسية، كما يوجد أيضا تفرعات لهذه الفروع، وموضوعات ذات تخصص أكبر داخل هذه الفروع، ومن هذه التقسيمات ما يلي:

- الكيمياء التحليلية: وتختص بتحليل عينات من المادة لمعرفة التركيب الكيميائي لها وكيفية بنائها.

- الكيمياء الحيوية: وتختص بدراسة المواد الكيميائية، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.

- الكيمياء غير العضوية: ومهمتها دراسة خواص وتفاعلات المركبات غير العضوية، وهناك تداخل كبير بين الكيمياء العضوية وغير العضوية، ولا يوجد حَدٌّ واضح للتفريق بينهما.

- الكيمياء العضوية: وتختص بدراسة تركيب وخواص وتفاعلات المركبات العضوية.

- الكيمياء الفيزيائية: وتختص بدراسة الأصل الفيزيائي للتفاعلات والأنظمة الكيميائية، ولمزيد من التحديد فإنها تدرس تغيرات حالات الطاقة في التفاعلات الكيميائية.

ومن الفروع الأخرى التي تهم الكيميائيين المتخصصين: الكيمياء الحرارية، والكيمياء الحركية، وكيمياء الكم، والميكانيكا الإحصائية، وعلم الأطياف.

*أهمية علم الكيمياء:

بواسطة علم الكيمياء يتم تحويل المواد الطبيعية الخام إلى مواد تلبي احتياجات الإنسان، فمثلا يستطيع الكيميائي أن ينتج من الفحم والنفط بعض المواد الجديدة كالأصباغ والعقاقير والعطور واللدائن (البلاستيك) والمطاط الصناعي، وكذلك في المجال الزراعي فإن الكيمياء أسهمت في إنتاج الأسمدة الكيميائية والمبيدات الحشرية، وقد أمكن أيضا بواسطة علم الكيمياء إنتاج الألياف الصناعية، تلك التي ساهمت في مجال الكساء والمنسوجات، هذا وغيره من المجالات الأخرى الكثيرة التي تساهم بها الكيمياء في حياتنا اليومية.

*الكيمياء العضوية:

الكيمياء العضوية هي أحد فروع علم الكيمياء،وتهتم بدراسة بناء،خواص،تركيب،تفاعلات، تحضير، مركبات الكربون والهيدروجين،والتي يمكن أن تحتوي على عدد آخر من العناصر مثل:النيتروجين ،الأكسحين، الهالوجينات،وأحيانا قليلة الفسفور أو الكبريت.

ونظرا للخواص الفريدة للمركبات عديدة الكربون فإنه يوجد مدى بالغ الإتساع لاستخدامات المركبات العضوية.فمثلا تدخل كمكونات أساسية في العديد من المركبات(الأصباغ،اللدائن،الطعام،المتفجرات،الأدوية، المنتجات البتروكيماوية والعديد من المنتجات الأخرى).

كما أن اختلاف أشكال ونشاط المستبدلات في المركبات العضوية يؤدي إلى وجود وظائف وأشكال مختلفة لهذه المركبات.

*أهم إنجازات المسلمين في الكيمياء:

المسلمون أول من صنع الصابون من الصودا، وصنعوا منه الملون والمعطر والسائل والصلب، وتذكر بعض المراجع أنهم أول من صنع الورق.

وقد توصل جابر بن حيان إلى صنع أنواع من الورق يقاوم الحريق ويستعمل في تغليف المصاحف والكتب القيمة، كما ابتكر قماشا يقاوم الماء، وتوصل عباس بن فرناس إلى تقليد البرق في القبة السماوية من اشتعال الماغنيسيوم؛ ففتح الطريق أمام التصوير الليلي، كما توصل إلى تقليد الرعد فيها باستعمال البارود، والمسلمون أول من استعمل البارود كقوة دافعة في المدافع.

كذلك برعوا في صناعة الزجاج وطوروا منه أنواعا على درجة من النقاوة والجودة، وقد ابتكر جابر بن حيان طريقة إضافة ثاني أكسيد المنجنيز إلى الزجاج لإزالة اللون الأخضر والأزرق الذي يظهر في الزجاج العادي الرخيص، ويعتبر عباس بن فرناس أول من صنع الزجاج البلوري (الكريستال!) بإضافة بعض أملاح المعادن عليه كالرصاص والذهب والفضة لإضفاء البريق عليه.

كذلك ابتكر المسلمون المينا التي تتكون من مسحوق الزجاج الذي يخلط ببعض الأكاسيد المعدنية ثم يُذاب المخلوط في مادة زيتية حتى يتحول إلى سائل بالتسخين، ويرسم به رسومات بارزة على الزجاج ذات بريق وشفافية يرسمونها على القناديل وزجاج المساجد، وقد انتقل هذا الفن من الأندلس إلى أوروبا وانتشر في الكنائس وقصور الأمراء، كذلك ابتكر المسلمون الكثير من الأصباغ.

وقد اخترع المسلمون عددا كبيرا من المواد الكيميائية التي ما زالت تحمل الاسم العربي، ومازالت دعامة علم الكيمياء، فاخترعوا (الكحول) من التخمير، واستخرجوا الزيوت الطيارة بالتقطير، واكتشفوا الصودا، واستخرجوا السكر من عصير الفاكهة بوساطة عقدها علي النار، ولا يزال اسمه Succar، واستخرج ا الفلزات من المركبات الكيميائية، وصنعوا السبائك من معادن مختلفة.

وتعتبر صناعة الصلب العربي إحدى معجزات العلم العربي، فكانت السيوف العربية مضرب الأمثال في متانة معدنها وصفائها، وألَّفوا في ذلك عدة كتب منها: رسالة الكندي المتوفى سنة (866 م) بعنوان: "فيما يطرح على الحديد والسيوف حتى لا تثلم ولا تكل"، وقد أصدر قسم هندسة المواد في جامعة ستانفورد بالولايات المتحدة سنة 1984م نشرة أن علماءها توصلوا إلى سرّ صناعة الفولاذ الدمشقي الذي صنع منه العرب سيوفهم التي كانت مضرب الأمثال في التاريخ بحدة شفرتها ونعومة سطحها ومتانة معدنها، واكتشفوا أنها كانت تصنع من الصلب المخلوط بذرات كبريتيد الحديد الذي يتم إنتاجه بتعريض المعادن لدرجة حرارة منخفضة، بينما كانت المشكلة عند من سبقهم من العلماء والباحثين الذين أجروا دراساتهم على الصلب العربي أنهم كانوا يفرضون قدرا كبيرا من الحرارة أكثر من اللازم (عملية الحدادة).

وقد عرف المسلمون أن النار تنطفيء بانعدام الهواء، واكتشفوا الحامض والقلوي والفرق بينهما، ومازالت كلمة Alkali أصلها العربي القلوي، ومن أعظم إنجازات المسلمين اكتشاف الأحماض مثل: النيتريك والكلوريدريك، اكتشفهما الرازي سنة 932م، وكذلك الأحماض العضوية مثل الخليك والليمونيك والطرطريك والنمليك، وقد حضروا (الماء الملكي) الذي يذيب الذهب من نسبة معينة من حامض النيتريك (الزاج) وحامض الكلوريدريك (روح الملك) بنسبة 1: 3.

ورغم أن الكثير من كيميائِيِّ المسلمين قد صرفوا جهدهم ووقتهم في محاولة تحويل المعادن الرخيصة كالنحاس والرصاص إلى ذهب وفضة دون نتيجة، إلا أن هذه الجهود لم تذهب سدى؛ فقد توصلوا عن طريقها إلي الكثير من الاكتشافات والاختراعات التي طورت علم الكيمياء، كما أصبح المسلمون سادة صناعة الذهب والفضة في عصرهم، فبرعوا في صناعة السبائك والعملات الذهبية والفضية بنسبة دقيقة كانت مضرب الأمثال.

أما صناعة الأصباغ والألوان والأحبار فيدلنا على تفوقهم فيها ما نراه اليوم من ألوان زاهية في القصور الإسلامية، مثل الحمراء وقصور إستانبول، وما نراه في أغلفة المصاحف الملونة، وقد ابتكروا مدادا (حبرا) يضيء في الليل من المواد الفسفورية، وآخر يبرق في الضوء بلون الذهب من المرقشيشا الذهبية وهو (كبريتيد النحاس) ليستخدم بدل الذهب الغالي في كتابه المصاحف والمخطوطات القيمة.

كما صنعوا أنواعا من الطلاء الذي يمنع الحديد من الصدأ، واخترع جابر بن حيان مواد كيميائية تنقع فيها الملابس أو أوراق الكتابة فتمنع عنها البلل، ومواد أخرى تنقع فيها الملابس أو الورق فتصبح غير قابلة للاحتراق.

موضوع حلو ومفيد ومشكورين الاخوة

يعطيك العافية ع المعلومات الحلوة بس صار نفسي اعرف اكثر عن اختراعات جابر بن حيان

» مدخل إلى الكيمياء العضوية
» أهمية الكيمياء العضوية في حياتنا
» سلسلة في دراسات علم الطيف على المركبات العضوية الكيميائية
» الى عباقرة الكيمياء
» موضوع: علم الكيمياء..أهميته وتعريفه..~