الألفة الكيميائية

في الفيزياء الكيميائية والكيمياء الفيزيائية ، يُعرف التقارب الكيميائي بأنه الخاصية الإلكترونية التي تُمكّن الأنواع الكيميائية المختلفة من تكوين مركبات كيميائية . ^{[ 1 ]} كما يُمكن أن يُشير التقارب الكيميائي إلى ميل الذرة أو المركب إلى الاتحاد عن طريق التفاعل الكيميائي مع ذرات أو مركبات ذات تركيب مختلف.

استُخدم مصطلح "الألفة" مجازيًا منذ حوالي عام 1600 في مناقشات العلاقات البنيوية في الكيمياء وفقه اللغة ، وما إلى ذلك. تاريخيًا، أشارت الألفة الكيميائية إلى " القوة " التي تُسبب التفاعلات الكيميائية . ^{[ 2 ]} أما التعريف الأوسع، المُستخدم عمومًا عبر التاريخ، فهو أن الألفة الكيميائية تتعلق بكيفية دخول المواد في عملية التحلل أو مقاومتها لها. ^{[ 3 ]}

يُعدّ مصطلح "التقارب الكيميائي" الحديث صيغةً مُعدّلةً نوعًا ما من مصطلح "التقارب الانتقائي" أو "التجاذب الانتقائي"، وهو مصطلح استخدمه مُحاضر الكيمياء ويليام كولين في القرن الثامن عشر . ^{[ 4 ]} ولا يُعرف على وجه اليقين ما إذا كان كولين هو من صاغ هذا المصطلح، ولكن يبدو أن استخدامه يسبق معظم المصطلحات الأخرى، على الرغم من انتشاره السريع في جميع أنحاء أوروبا، وخاصةً من قِبل الكيميائي السويدي توربيرن أولوف بيرغمان في كتابه "De Attractionibus electivis " (1775). وقد استُخدمت نظريات التقارب، بشكلٍ أو بآخر، من قِبل معظم الكيميائيين منذ منتصف القرن الثامن عشر وحتى القرن التاسع عشر تقريبًا لشرح وتنظيم التراكيب المختلفة التي يمكن أن تدخل فيها المواد والتي يمكن استعادتها منها. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

في الفيزياء الكيميائية والكيمياء الفيزيائية ، يُعرف التقارب الكيميائي بأنه الخاصية الإلكترونية التي تُمكّن الأنواع الكيميائية المختلفة من تكوين مركبات كيميائية . ^{[ 1 ]} كما يُمكن أن يُشير التقارب الكيميائي إلى ميل الذرة أو المركب إلى الاتحاد عن طريق التفاعل الكيميائي مع ذرات أو مركبات ذات تركيب مختلف.

في المصطلحات الحديثة، نربط الألفة بظاهرة ميل بعض الذرات أو الجزيئات إلى التجمع أو الارتباط. فعلى سبيل المثال، يذكر الطبيب جورج دبليو كاري في كتابه " كيمياء الحياة البشرية" الصادر عام ١٩١٩ أن "الصحة تعتمد على وجود كمية مناسبة من فوسفات الحديد Fe3 ₍ PO4 ₎ 2 _في الدم، لأن جزيئات هذا الملح لها ألفة كيميائية للأكسجين وتنقله إلى جميع أجزاء الجسم". في هذا السياق القديم، تُستخدم الألفة الكيميائية أحيانًا كمرادف لمصطلح "التجاذب المغناطيسي". كما تشير العديد من الكتابات، حتى عام ١٩٢٥ تقريبًا، إلى "قانون الألفة الكيميائية".

لخص إيليا بريغوجين مفهوم الألفة قائلاً: "جميع التفاعلات الكيميائية تدفع النظام إلى حالة توازن تتلاشى فيها تقاربات التفاعلات".

يُعرّف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) حاليًا الألفة A بأنها المشتق الجزئي السالب لطاقة جيبس ​​الحرة G بالنسبة لمدى التفاعل ξ عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين . ^{[ 12 ]} أي،

${\displaystyle A=-\left({\frac {\partial G}{\partial \xi }}\right)_{P,T}.}$

ويترتب على ذلك أن الألفة إيجابية بالنسبة للتفاعلات التلقائية .

في عام 1923، استنتج عالم الرياضيات والفيزياء البلجيكي ثيوفيل دي دوندر علاقة بين الألفة وطاقة غيبس الحرة للتفاعل الكيميائي . ومن خلال سلسلة من الاشتقاقات، أظهر دي دوندر أنه إذا اعتبرنا خليطًا من الأنواع الكيميائية مع إمكانية حدوث تفاعل كيميائي، فيمكن إثبات صحة العلاقة التالية:

${\displaystyle A=-\Delta _{r}G.\,}$

استنادًا إلى كتابات ثيوفيل دي دوندر كسابقة، قام إيليا بريغوجين وديفاي في الديناميكا الحرارية الكيميائية (1954) بتعريف الألفة الكيميائية على أنها معدل تغير حرارة التفاعل غير المعوضة Q' مع نمو متغير تقدم التفاعل أو مدى التفاعل ξ بشكل متناهي الصغر:

${\displaystyle A={\frac {{\mathrm {d} }Q'}{{\mathrm {d} }\xi }}.\,}$

يُعد هذا التعريف مفيدًا لتحديد العوامل المسؤولة عن حالة أنظمة التوازن (حيث A = 0 )، وعن تغيرات حالة أنظمة عدم التوازن (حيث A ≠ 0).

• كيمياء
• رابطة كيميائية
• السالبية الكهربية
• الألفة الإلكترونية
• الكيمياء الهوائية
• تكافؤ
• كروماتوغرافيا التقارب
• الفصل الكهربائي بالتقارب

• تتضمن هذه المقالة نصًا من منشور أصبح الآن ملكًا عامًا : تشيشولم، هيو ، محرر (1911). " الألفة الكيميائية ". الموسوعة البريطانية . المجلد 1 ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص 301.     
• كيم، مي غيونغ (2008) [2003]. الألفة، ذلك الحلم المراوغ: تاريخ الثورة الكيميائية . التحولات: دراسات في تاريخ العلوم والتكنولوجيا. كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0262612234.
• ماك إيفوي، جون ج. (2010). تأريخ الثورة الكيميائية: أنماط التفسير في تاريخ العلوم . لندن: بيكرينغ آند تشاتو. ISBN 978-1848930308.

• ويليام ويول . "تأسيس وتطوير فكرة التقارب الكيميائي" . تاريخ الأفكار العلمية . 2:15 وما بعدها.
• الألفة الكيميائية والصفر المطلق - خطاب تقديم جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1920 لجيرارد دي جير