شما در حال مطالعه نسخه آفلاین یکی از مطالب «مجله فرادرس» هستید. لطفاً توجه داشته باشید، ممکن است برخی از قابلیتهای تعاملی مطالب، مانند امکان پاسخ به پرسشهای چهار گزینهای و مشاهده جواب صحیح آن‌ها، نمایش نتیجه آزمونها، پاسخ تشریحی سوالات، پخش فایلهای صوتی و تصویری و غیره، در این نسخه در دسترس نباشند. برای دسترسی به نسخه آنلاین مطلب، استفاده از کلیه امکانات آن و داشتن تجربه کاربری بهتر اینجا کلیک کنید.
زمانی که دانش‌آموزان با مفهوم مولکول و عنصر آشنا می‌شوند، ممکن است در ابتدای راه با مشکلاتی روبرو باشند. به طور مثال زمانی که صحبت از مولکول اکسیژن یا نیتروژن شود، به اشتباه این مولکول را با اتم اکسیژن یا نیتروژن به اشتباه بگیرند. برای درک این موضوع باید بدانیم عنصر مولکولی چیست تا درک بهتری از سوالات شیمی داشته باشیم. عنصر مولکولی به موادی می‌گویند که حداقل شامل دو اتم از یک عنصر شیمیایی باشند. این دو اتم، به کمک پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل شده‌اند. به طور مثال، هیدروژن (H2) را می‌توان به عنوان یک عنصر مولکولی در نظر گرفت. در این مطلب به زبان ساده به بیان این مفهوم می‌پردازیم.
عنصر مولکولی به مواد شیمیایی می‌گویند که در آن‌ها، حداقل دو اتم از یک عنصر شیمیایی با یکدیگر پیوند داشته باشند. تعریف «عنصر مولکولی» (Molecular Element) را نباید با «ترکیب شیمیایی» (Chemical Compound) اشتباه گرفت زیرا ترکیب شیمیایی شامل دو یا چند اتم از عنصرهای شیمیایی مختلف است.
نام ۷ عنصر مولکولی چیست ؟
در جدول زیر، نام ۷ عنصر مولکولی به همراه فرمول شیمیایی آن‌ها آورده شده است. در حقیقت، این مواد شیمیایی، مولکول‌هایی دواتمی به شمار می‌آیند.
در تصویر زیر می‌توانید ۷ عنصر مولکولی را در جدول تناوبی عناصر مشاهده کنید. البته در جدول زیر، بیشتر، مولکول‌های دواتمی دیده می‌شوند. مولکول‌های فسفر، گوگرد و سلنیوم را نیز می‌توان در دسته مولکول‌های چنداتمی قرار داد.
با توجه به اینکه بحث‌های مربوط به انواع عنصر و اتم‌ها در مقطع هفتم و هشتم تحصیلی بررسی می‌شوند، «فرادرس» اقدام به انتشار فیلم آموزش علوم تجربی - پایه هفتم کرده که لینک آن در ادامه آورده شده است.
فرق بین عنصر اتمی و عنصر مولکولی را باید در تعریف آن‌ها جستجو کرد. به بیان ساده، عنصر اتمی به ذره‌ای شیمیایی می‌گویند که به شکل مستقل و جداگانه‌ای وجود داشته باشد اما عنصر مولکولی به ماده‌ای گفته میشود که شامل دو یا چند اتم از یک عنصر باشد.
در جدول زیر، فرق بین عنصر مولکولی و اتمی آورده شده است.
عنصر اتمی
عنصر مولکولی
تعریف
ذره شیمیایی که می‌تواند به صورت اتمی مجزا وجود داشته باشد.
ذراتی شیمیایی که شامل پیوند حداقل دو اتم یکسان باشند.
پایداری اتم‌ها
در حالت مجزا، پایدار هستند.
در حالت مجزا، به شدت واکنش‌پذیر هستند.
فرمول شیمیایی
فرمول شیمیایی آن‌ها شامل هیچ عددی نیست.
فرمول شیمیایی آن‌ها شامل عدد است.
مثال
گازهای نجیب
O2H2N2Cl2
عنصرهای اتمی، مواد شیمیایی بسیار پایداری هستند که ما آن‌ها را با نام گازهای نجیب نیز می‌شناسیم. بنابراین، امکان حضور آن‌ها به صورت اتم‌های مجزا نیز وجود دارد. در مقابل، عنصر مولکولی به ترکیب‌های شیمیایی می‌گویند که در آن‌ها حداقل دو اتم از یک ترکیب شیمیایی وجود داشته باشد. این اتم‌ها نیز همانطور که گفته شد از طریق پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل شده‌اند.
تا اینجا به خوبی می‌دانیم که عنصر مولکولی چیست و چه تفاوتی با عنصر اتمی دارد. در ادامه و برای درک بیشتر، توضیحات کامل‌تری در این رابطه داده میشود.
مواد گوناگونی در طبیعت به صورت پیوندهای حاصل از دو یا چند اتم مشابه وجود دارند. قدرت این پیوندها به گونه‌ای است که ماده حاصل، رفتاری همچون یک جزء مجزا دارد. به این مواد حاصل از ترکیب چند اتم، مولکول می‌گویند.
در تعریف ساده، به کوچکترین بخش از یک ماده که خواص فیزیکی و شیمیایی آن ماده را داشته باشد، مولکول می‌گویند. در برخی موارد، یک مولکول با یک اتم مشابه است. با این وجود، مولکول به طور معمول از چند اتم تشکیل میشود.
به طور طبیعی، برخی از عنصرها به صورت مولکول وجود دارند که از نمونه‌های آن، همچون جدول بالا می‌توان به هیدروژن و اکسیژن اشاره کرد که به صورت مولکول‌های دواتمی وجود دارند.
همانند هر مولکول دیگری، برای مشخص شدن تعداد و نوع اتمی‌های موجود در این عنصرها می‌توان از فرمول مولکولی استفاده کرد. به طور مثال، فرمول مولکولی برای هیدروژنِ عنصری به صورت H2 نمایش داده میشود که در آن، H نماد هیدروژن است و زیروند ۲ بیان می‌کند که دو اتم از این عنصر در مولکول وجود دارد. در این مطلب، دیدیدم که عنصرهای دواتمی دیگری هم وجود دارند. البته به غیر از موارد اشاره شده در جدول بالا، عنصرهای دیگری نیز به صورت مولکول وجود دارند. به طور مثال، گوگرد معمولا به صورت مولکولی با هشت اتم (S8) وجود دارد. همچنین، فسفر نیز به صورت مولکول چهاراتمی(P4) در طبیعت یافت میشود.
در تصویر بالا، نوعی از نحوه نمایش مولکول‌ها را مشاهده می‌کنید. هریک از اتم‌ها با استفاده از کره یا گلوله‌های کوچکی نشان داده شده‌اند. اتصال اتم‌ها به یکدیگر نیز به کمک میله‌هایی نشان داده شده است. در حقیقت، این میله‌ها نشان‌دهنده پیوند شیمیایی بین اتم‌ها است. برای آشنایی بیشتر با پیوندهای شیمیایی، مطالعه مطالب زیر پیشنهاد میشود.
همانطور که پیش‌تر هم گفته شد، گوگرد در طبیعت به صورت هشت‌اتمی یافت میشود و بنابراین، می‌توان از آن به عنوان عنصر مولکولی هشت اتمی نام برد.
جمع‌بندی
در این آموزش یاد گرفتیم که عنصر مولکولی چیست چه تفاوتی با عنصر اتمی دارد. این بحث از آنجایی اهمیت دارد که بسیاری از دانش‌آموزان، زمانی که محاسبات استوکیومتری را شروع می‌کنند، به جای استفاده درست از ضرایب صحیح استوکیومتری، به اشتباه عدد دیگری را برای آن‌ها در نظر می‌گیرند. به طور مثال، ممکن است در صورتِ سوالی، واژه «اکسیژن» آورده شده باشد و دانش‌آموز بدون در نظر گرفتن O2 از O در محاسبات کمک بگیرد.
«سهیل بحرکاظمی» دانش‌آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی نفت از دانشگاه علوم و تحقیقات تهران است. به عکاسی و شیمی آلی علاقه دارد و تا امروز تولید مطالب متنوعی از مجله فرادرس را در حوزه‌های شیمی، هنر و بازاریابی به عهده داشته است. او اکنون به عنوان مدیر مجله علمی-آموزشی فرادرس فعالیت می‌کند.
۴ دیدگاه برای «عنصر مولکولی چیست؟ – به زبان ساده + مثال»
امید
سلام
میشه در مورد 1 مولکول آب توضیح بدید H2O
یعنی 1 مولکول آب از 1 اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده با توجه به اینکه گفته میشه اتم اکسیژن به صورت دو تایی وجود داره؟ یعنی باید بشه H2O2
تشکر
سحر خائفی
سلام و روز شما به‌خیر؛
یک مولکول آب از ۱ اتم اکسیژن و ۲ اتم هیدورژن تشکیل میشود. وقتی می‌گوییم اکسیژن عنصر مولکولی است، یعنی به تنهایی و در حالت آزاد به صورت O2 وجود دارد و به صورت O مشاهده نمی‌شود. اما اتم‌ها در همراهی با اتم‌های دیگر رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند و حتی عنصرهای مولکولی می‌توانند به صورت تک اتمی وارد ساختار مورد نظر شوند. برای درک بهتر به این مثال توجه کنید:
نیتروژن به صورت عنصر مولکولی N2 حضور دارد اما در همراهی با ۳ اتم هیدروژن، آمونیاک با فرمول مولکولی NH3 را تولید می‌کند.
با تشکر از همراهی شما دوست عزیز با مجله فرادرس
امید
سلام
یعنی اینکه ما عنصری به نام O یا H یا N یا F و … غیره نداریم بلکه O2 و H2 و N2 و F2 و … داریم درسته؟
سهیل بحر کاظمی
با سلام؛
با توجه به جدول تناوبی عناصر، قطعا چنین عنصری داریم اما اینکه شکل پایدار آن به چه صورت باشد یا در محاسبات چگونه استفاده شوند را می‌توان در قالب عنصرهای مولکولی بررسی کرد.
شما در حال مطالعه نسخه آفلاین یکی از مطالب «مجله فرادرس» هستید. لطفاً توجه داشته باشید، ممکن است برخی از قابلیتهای تعاملی مطالب، مانند امکان پاسخ به پرسشهای چهار گزینهای و مشاهده جواب صحیح آن‌ها، نمایش نتیجه آزمونها، پاسخ تشریحی سوالات، پخش فایلهای صوتی و تصویری و غیره، در این نسخه در دسترس نباشند. برای دسترسی به نسخه آنلاین مطلب، استفاده از کلیه امکانات آن و داشتن تجربه کاربری بهتر اینجا کلیک کنید.
سلام
میشه در مورد 1 مولکول آب توضیح بدید H2O
یعنی 1 مولکول آب از 1 اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده با توجه به اینکه گفته میشه اتم اکسیژن به صورت دو تایی وجود داره؟ یعنی باید بشه H2O2
تشکر
سلام و روز شما به‌خیر؛
یک مولکول آب از ۱ اتم اکسیژن و ۲ اتم هیدورژن تشکیل میشود. وقتی می‌گوییم اکسیژن عنصر مولکولی است، یعنی به تنهایی و در حالت آزاد به صورت O2 وجود دارد و به صورت O مشاهده نمی‌شود. اما اتم‌ها در همراهی با اتم‌های دیگر رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند و حتی عنصرهای مولکولی می‌توانند به صورت تک اتمی وارد ساختار مورد نظر شوند. برای درک بهتر به این مثال توجه کنید:
نیتروژن به صورت عنصر مولکولی N2 حضور دارد اما در همراهی با ۳ اتم هیدروژن، آمونیاک با فرمول مولکولی NH3 را تولید می‌کند.
با تشکر از همراهی شما دوست عزیز با مجله فرادرس
سلام
یعنی اینکه ما عنصری به نام O یا H یا N یا F و … غیره نداریم بلکه O2 و H2 و N2 و F2 و … داریم درسته؟
با سلام؛
با توجه به جدول تناوبی عناصر، قطعا چنین عنصری داریم اما اینکه شکل پایدار آن به چه صورت باشد یا در محاسبات چگونه استفاده شوند را می‌توان در قالب عنصرهای مولکولی بررسی کرد.
با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس