< Return to Video

ما هي الكيرالية (اللا تناظر) وكيف وصلت إلى جزيئاتنا؟ - مايكل إيفانز

  • 0:17 - 0:19
    في بدايات علم الكيمياء العضوية
  • 0:19 - 0:22
    أدرك الكيميائيون أن الجزيئات تتكون من
  • 0:22 - 0:24
    ذرات مرتبطة ببعضها بروابط كيميائية
  • 0:24 - 0:27
    غير أن الشكل الثلاثي الأبعاد للجزيئات،
  • 0:27 - 0:31
    كان مبهماً تماما بما أنهم لم يستطيعوا
    ملاحظته بشكل مباشر.
  • 0:31 - 0:34
    كانت الجزيئات تُمثل
    بروابط بيانية بسيطة
  • 0:34 - 0:37
    مثل الذي تراه هنا
  • 0:37 - 0:40
    كان واضحاً للكيميائيين الأذكياء
    في منتصف القرن التاسع عشر
  • 0:40 - 0:44
    أن هذه التمثيلات المسطحة لا تفسر
  • 0:44 - 0:46
    الكثير من مشاهداتهم
  • 0:46 - 0:49
    ولكن الكيمياء النظرية لم تقدم
    تفسيراً مرضيا
  • 0:49 - 0:51
    للتركيبات ثلاثية الأبعاد للجزيئات
  • 0:51 - 0:57
    في 1874، نشر الكيميائي (فانت هوف)
    فرضية لافتة
  • 0:57 - 1:01
    الروابط الأربعة لذرة الكربون المشبعة
  • 1:01 - 1:03
    وتشير إلى زوايا رباعي السطوح.
  • 1:03 - 1:06
    وسيستغرق فوق 25 عاماً
  • 1:06 - 1:10
    قبل أن تتمكن ثورة الفيزياء الكمية
    من التحقق من صحة فرضيته
  • 1:10 - 1:14
    لكن فانت هوف دعم نظريته
    باستخدام التناوب البصري
  • 1:14 - 1:17
    لاحظ فانت هوف أن المركبات
    التي تحوي ذرة كربون مركزية
  • 1:17 - 1:21
    مرتبطة بأربعة ذرات أو مجموعات مختلفة
  • 1:21 - 1:24
    تتسبب دوران الضوء البسيط المستقطب
  • 1:24 - 1:26
    من الواضح أنه يوجد شيء مميز
    في هذه المركبات
  • 1:26 - 1:29
    انظر للجزيئتين هنا
  • 1:29 - 1:34
    كل منهما تتميز بذرة كربون
    مركزية هرمية
  • 1:34 - 1:36
    مرتبطة بأربعة ذرات مختلفة
  • 1:36 - 1:39
    بروم، كلور، فلور، هيدروجين
  • 1:39 - 1:41
    قد يغرينا الاعتقاد بأن هاتين الجزيئتين
  • 1:41 - 1:45
    متماثلتين إذا اهتممنا
    إلى مكوناتهما فقط
  • 1:45 - 1:48
    لكن إذا أردنا مطابقتهما
  • 1:48 - 1:51
    لنثبت أنهما حقا متماثلتان
  • 1:51 - 1:55
    ولدينا حرية تدويرهما وتحريكهما
  • 1:55 - 1:58
    كما نشاء على نحو بارز
  • 1:58 - 2:00
    ومن الملاحظ أنه مهما حركناهما
  • 2:00 - 2:04
    نجد أن تطابقهما مستحيل
  • 2:04 - 2:07
    الآن انظر إلى يديك
  • 2:07 - 2:10
    لاحظ أن لهما نفس الأجزاء
  • 2:10 - 2:14
    إبهام وأصابع وراحة اليد ... إلخ
  • 2:14 - 2:17
    مثل الجزيئين قيد الدراسة
  • 2:17 - 2:20
    كلتا يدانا مصنوعتان
    من نفس المكونات
  • 2:20 - 2:25
    أيضاً المسافة بين أجزاء يديك متماثلة
  • 2:25 - 2:27
    السبابة بجانب الوسطى
  • 2:27 - 2:30
    يليها الخنصر .. إلخ
  • 2:30 - 2:33
    ذات الشيء صحيح
    فيما يتعلق بالجزيئين
  • 2:33 - 2:35
    كل مسافاتهم الداخلية متماثلة
  • 2:35 - 2:38
    على الرغم من تشابههما
  • 2:38 - 2:40
    يداك وجزيئاتنا
  • 2:40 - 2:43
    بالتأكيد ليسوا متشابهين
  • 2:43 - 2:46
    فلتجرب أن تضع إحدى يديك فوق الأخرى.
  • 2:46 - 2:48
    تماما مثل جزيئاتنا من قبل
  • 2:48 - 2:51
    ستجد أنه لا يمكن القيام به بشكل مثالي.
  • 2:51 - 2:54
    والآن، وجّه راحة يدك باتجاه الأخرى
  • 2:54 - 2:56
    حرك السبابتين في يديك
  • 2:56 - 3:00
    لاحظ أن يدك اليسرى تبدو كما لو تنظر
  • 3:00 - 3:02
    في مرآة ما على يمينك
  • 3:02 - 3:05
    بمعنى آخر فإن يديك
    هما كصور مرآة.
  • 3:05 - 3:08
    يمكن أن نقول نفس الشيء عن جزيئاتنا.
  • 3:08 - 3:11
    نستطيع تحريكهم فتبدو إحداهما مثل الأخريات
  • 3:11 - 3:14
    كما في المرآة يداك وجزيئاتنا
  • 3:14 - 3:18
    امتلاك خاصية مكانية تدعى كايراليتي
  • 3:18 - 3:20
    أو هانددنس.
  • 3:20 - 3:23
    معنى كايراليتي كما وصفناه :
  • 3:23 - 3:25
    عنصر الكايرال ليس مشابها لصورة مرآته.
  • 3:25 - 3:30
    عنصر الكايرال خاص جداً في كل من الكيمياء
    وكل جوانب الحياة
  • 3:30 - 3:33
    اللولب على سبيل المثال هو أيضا شيرل
  • 3:33 - 3:37
    لهذا السبب نحن بحاجة لمصطلحات
    لولب اليد اليمنى ولولب اليد اليسرى
  • 3:37 - 3:40
    صدق أو لا تصدق
    تستطيع أنماط مختلفة من الضوء
  • 3:40 - 3:42
    التصرف كـ لولب كايرال
  • 3:42 - 3:47
    بتجمعها في حزم خطية،
    يكون شعاع الاستقطاب الساطع من الضوء
  • 3:47 - 3:50
    أجزاء من اليد اليمنى واليسرى
  • 3:50 - 3:55
    التي تدور معا
    لإنتاج الاستقطاب الساطع.
  • 3:55 - 3:58
    جزيئات الكايرال
    إن وضعت في شعاع من هذا الضوء
  • 3:58 - 4:01
    فإنها تتفاعل بشكل مختلف
    مع مكونات من الكايرال
  • 4:01 - 4:06
    كنتيجة، مكون واحد من الضوء
    يصبح بطيئاً مؤقتاً
  • 4:06 - 4:09
    بشكل نسبي للآخرين. والأثر على شعاع الضوء
  • 4:09 - 4:13
    هو دوران سطحها من السطح الأصلي
  • 4:13 - 4:16
    من ناحية أخرى يعرف بالدوران البصري
  • 4:16 - 4:21
    أدرك كل من فانت هوف وليتر سميتث
    أن طبيعة الكايرال
  • 4:21 - 4:24
    هي من الكربون رباعي الوجوه
    الذي يمكنه تفسير هذه الظاهرة المبهرة
  • 4:24 - 4:29
    الكايراليتي
    مسؤولة عن كل هذه الاثار المبهرة
  • 4:29 - 4:31
    في الكيمياء وفي الحياة اليومية.
  • 4:31 - 4:34
    يحب البشر التناظر
  • 4:34 - 4:36
    لذا إذا نظرت حولك فستجد
    أن العناصر الكيرالية
  • 4:36 - 4:38
    التي صنعها البشر نادرة.
  • 4:38 - 4:42
    لكن الجزيئات الكيرالية
    واسعة الانتشار في كل مكان.
  • 4:42 - 4:45
    وهي ظاهرة منفصلة مثل الدوران الضوئي
  • 4:45 - 4:47
    أو ربط الأثاث مع بعضه
  • 4:47 - 4:49
    أو التصفيق باليدين
  • 4:49 - 4:53
    كل هذه تتطلب خواصاً فراغية.
Title:
ما هي الكيرالية (اللا تناظر) وكيف وصلت إلى جزيئاتنا؟ - مايكل إيفانز
Description:

بمشاهدتك لهذا الدرس، يتحسن فهمك لخواص الجزيئات الكيرالية. يداك هما السر لفهم التشابه الغريب بين جزيئتين تبدوان متطابقتين تقريبا ولكنهما ليستا كانعكاس الصورة في المرآة.

إعداد الدرس: مايكل إيفانز ، الرسوم المتحركة: صفوت سليم وقائد تانغ
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:05

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.