بعض الوحدات المهمة في الكيمياء

الحجم volume - ويقصد به المكان الذي تشغله المادة في الفراغ، وهو الطريقة المستخدمة لقياس كميات السوائل، وحدته التي تتبع النظام الدولي هي المتر المكعب، ولكن وحدته الأكثر شيوعا هي الليتر التي من أجزاءها الملي لتير أي جزء من ألف و الميكرو لتير أي الجزء من مليون.

بين الشكل الآتي بعض الأدوات المعملية المستخدمة للقياس الدقيق للحجوم في المختبرات الكيميائية والصيدلية.

في الصورة من اليمين لليسار الماصة المدرجة، المخبار المدرج، والسحاحة، و أخيرا القارورة الحجمية.

وتوضح الصورة التالية أحجام مختلفة من مخابير مدرجة حيث يعتمد اختيارنا لما يستخدم على حجم السائل المراد نقله

الضغط - ويعرف بأنه القوة المطبقة على وحدة المساحة، على هذا الأساس من المنطقي اننا إذا أردنا قطع التفاحة (كما في الصورة) فإننا سنستخدم الطرف الحاد (الأقل مساحة) لأن الطرف الآخر يتطلب أن نبذل قوة كبيرة جدا حتى يتم القطع.

ومن أهم قيم الضغط التي تؤثر على حياتنا هي الضغط الجوي الذي يعرف بأنه القوة التي تنشأ من تأثير ثقل الهواء على وحدة مساحة معينة، كما هو موضح في الصورة التالية. والضغط الجوي عامل مهم لحفظ توازن السوائل في خلايا جسم الانسان وغيره من الكائنات الحية، فالاختلال في قيمة الضغط الجوي عن القيمة التي اعتادها جسم الانسان ينشأ عنها اعتلالات صحية تتفاوت في أثرها، فمن اعتاد السكن في المدن الساحلية يجد صعوبة في التنفس إلى ما ذهب إلى منطقة جبلية و ربما يستغرق منه الأمر يومان للتأقلم من نقص كمية الهواء التي تنشأ عن الارتفاع وما يصاحبها من تناقص في الضغط الذي يحسه جسم÷.

أما عند الارتفاعات الكبيرة جدا فيصبح الامر شديد الصعوبة على من لم يعتد، فالكثير من المغامرين الذين يتسلقون قمم جبال الهملايا وخاصة قمة افرست (أعلى قمة في العالم) يحتاجون عند ارتفاع معين أن يعتمدوا على انابيب أكسجين لمدهم بالواء اللازم، في حين أن سكان الهملايا أنفسهم قد اعتادوا على قلة الهواء وتاقلمت أجسامهم فصار مقدار الضغط المنخفض هذا هو الطبيعي لهم.

ولكن مزيدا من الاتفاع سيجعل الأمر مستحيلا لذلك فإن الطائرات تجهز بشكل يوفر الضغط الطبيعي على سطح الأرض في كابينة الركاب و الطاقم. وبمزيد من الارتفاع عندما يتلاشى الغلاف الجوي وينعدم الضغط يصبح من المحتم يجهيز بذلات رواد الفضاء الذي يقومون بالسير خارج مراكبهم هنا يجهز البذلة بما يحفظ مقدار الضغط الطبيعي الذي يحفظ حياة رائد الفضاء.

الطاقة energy - وتعرف بأنها القدرة على بذل شغل ووحدتها الدولية هي الجول joule ولكن هناك وحدات أخرى اكثر شيوعا مثل الكالوري أي السعر الحراري.

للطاقة عدة أشكال منها الطاقة الكيميائية الناتجة عن التفاعلات الكيميائية وهي مثل التي تنتج عن حرق البنزين في محرك السايرة، أو تلك التي تمثل انفجار مركب الديناميت حيث من كلا التفاعلين تنتج طاقة حرارية أي أن العملية الكيميائية تولد طاقة حرارية.

ومرة أخرى في محرك السيارة يتبع عملية تولد الحرارة تحولها إلى طاقة حركية عن طريق تحريك التروس الخاصة بعملية الدفع بما يجعل السيارة تمشي للأمام.

وبالمثل يعمل المفاعل النووي على تحويل الطاقة الناتجة من تفاعل النووي (انشطار نواة اليورانيوم) إلى طاقة حرارية تستخدم في انتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة.

كما تستخدم الألواح الشمسية لتجميع الطاقة التي تصل إلى الأرض من الشمس ثم تحولها إلى طاقة كهربية تستخدم لانارة و تشغيل الأجهزة الكهربائية في المنازل.

كما تعمل النباتات بشكل مشابه في عملسية التمثيل الضوئي على استخدام طاقة الشمس التي تجمعها عن طريق جزيء الكلوروفيل إلى طاقة تستخدم في اتمام تفاعلات كيميائية ينتج عنها تكوين المواد السكرية و النشوية التي هي أساس تغذية النباتات.

من كل ما سبق يتضح أن الطاقة تكون هلى هيئة صور مختلفة يمكن أن تتحول فيما بينها من صورة لأخرى.

توضح هذه الصورة عملية التمثيل الضوئي التي يقوم بها النبات الأخضر.

 

يوضح هذا الشكل الطاقة التدميرية للصواعق التي رغم وقعها المخيف إلا انها تعمل دورا مهما في تخصيب التربة بعد هطول الأمطار

وكثيرا ما يمكن تحويل الطاقة التدميرية لمادة متفجرة مثل الهيدرازين بحيث يستفاد من الدفع المتولد عن الانفجار في اطلاق الصورايخ و مكوك الفضاء.