البرمائيات فئة من الحيوانات الفقارية القادرة على العيش في الماء وعلى اليابسة. تشتهر بجلدها الرطب والنفاذ، مما يسمح لها بامتصاص الأكسجين والماء مباشرة من البيئة. علاوة على ذلك، تتميز بدورة حياة فريدة، تمر بمرحلة اليرقات المائية ومرحلة البلوغ على اليابسة. في هذا السياق، ستستكشف هذه المقالة العناصر والخصائص والمركبات التي تميز البرمائيات، مع تسليط الضوء على أهميتها وتنوعها البيولوجي.
الخصائص الرئيسية للبرمائيات: ما تحتاج إلى معرفته عن هذه الحيوانات المائية والبرية.
البرمائيات حيواناتٌ آسرةٌ بخصائص فريدة تُميّزها عن غيرها من المجموعات الحيوانية. وهي معروفةٌ بكونها حيواناتٍ مائيةٍ وبريةٍ على حدٍ سواء، أي أنها تقضي جزءًا من حياتها في الماء وجزءًا آخر على اليابسة.
من أهم خصائص البرمائيات جلدها النفاذ، الذي يسمح لها بامتصاص الماء والأكسجين مباشرةً من البيئة. هذا يجعلها شديدة الحساسية للتغيرات البيئية، مثل تلوث الماء والهواء. علاوة على ذلك، تتميز البرمائيات بدورة حياة معقدة، تتضمن عادةً مرحلة اليرقات المائية ومرحلة البلوغ الأرضية.
من السمات اللافتة الأخرى للبرمائيات قدرتها على التحول، أي المرور بمراحل نمو مختلفة. على سبيل المثال، تتحول الشراغيف إلى ضفادع أو علجوم خلال عملية التحول. وهذا يجعلها حيوانات مثيرة للاهتمام للمراقبة والدراسة.
فيما يتعلق بالتكاثر، تضع البرمائيات بيضها عادةً في البيئات المائية، حيث تتطور اليرقات إلى برمائيات بالغة. بعض البرمائيات، مثل السمندل، قادرة على تجديد أجزاء من أجسامها، مثل الأطراف المفقودة.
باختصار، البرمائيات حيوانات مائية وبرية ذات خصائص فريدة، مثل نفاذية الجلد، والقدرة على التحول، والتكاثر في البيئات المائية. إنها حيوانات رائعة تستحق الدراسة والحماية.
البرمائيات: تعرف على بنية جسم هذه الحيوانات التي تعيش في الماء وعلى اليابسة.
البرمائيات حيواناتٌ رائعةٌ بخصائصها الفريدة التي تُمكّنها من العيش في الماء وعلى اليابسة. وهي معروفةٌ بتركيب أجسامها المُتكيّف مع هاتين البيئتين المُختلفتين.
تمتلك البرمائيات جلدًا رطبًا ونفاذًا يسمح لها بالتنفس عن طريق امتصاص الأكسجين مباشرةً من خلاله. إضافةً إلى ذلك، فهي تمتلك غددًا مخاطية تحافظ على ترطيب جلدها وحمايته. هذه الخاصية ضرورية لبقائها على قيد الحياة في البيئات المائية والبرية على حد سواء.
من السمات المميزة الأخرى للبرمائيات دورة حياتها، والتي تشمل مرحلة اليرقات المائية ومرحلة البلوغ الأرضية. خلال مرحلة اليرقات، تتنفس العديد من البرمائيات عبر الخياشيم، والتي تُستبدل لاحقًا بالرئتين في مرحلة البلوغ.
علاوة على ذلك، تمتلك البرمائيات أطرافاً مُتكيفة مع أشكال مختلفة من الحركة ، مثل الأقدام المكففة للسباحة والأقدام ذات المخالب للحفر. هذه التكيفات تسمح لها بالتحرك بسهولة في الماء وعلى اليابسة.
باختصار، البرمائيات حيواناتٌ مذهلةٌ بتركيباتٍ جسديةٍ فريدةٍ تُمكّنها من البقاء على قيد الحياة في البيئات المائية والبرية. جلدها النفاذ، ودورة حياتها المعقدة، وأطرافها المُتكيّفة، من بين الخصائص التي تجعلها مميزةً للغاية.
تصنيف البرمائيات: ما هو الترتيب التصنيفي لهذه الحيوانات المائية والبرية؟
البرمائيات حيوانات تنتمي إلى طائفة البرمائيات، التي تضم الضفادع والعلاجيم والسلمندر والسمندل. تتميز بجلد رطب ونفاذ، وبمرورها بمرحلة يرقات مائية خلال نموها. ولكن ما هو الترتيب التصنيفي لهذه الحيوانات المائية والبرية؟
تنقسم البرمائيات إلى ثلاث رتب رئيسية: الضفادع عديمة الذيل، والضفادع الذيلية، والبرمائيات عديمة الأطراف. تضم رتبة الضفادع عديمة الذيل الضفادع والعلاجيم، وهي أشهر البرمائيات وأكثرها وفرة. أما رتبة الضفادع الذيلية فتضم السمندل والسلمندر، وهما حيوانان يتميزان بجسمهما الطويل وذيلهما الواضح. بينما تضم رتبة البرمائيات عديمة الأطراف البرمائيات عديمة الأطراف، وهي حيوانات ذات جسم طويل وبدون أطراف.
تُشكّل هذه الرتب الثلاث طائفة البرمائيات، وهي إحدى الطوائف الرئيسية للفقاريات. تلعب البرمائيات دورًا هامًا في النظم البيئية، حيث تُعدّ مؤشرات على جودة البيئة، وتُساهم في التوازن البيئي.
لذلك، يُعدّ تصنيف البرمائيات أمرًا أساسيًا لفهم تنوع وأهمية هذه الحيوانات المائية والبرية. ويساعدنا فهم الترتيب التصنيفي للبرمائيات على فهم تطورها ودورها في النظم البيئية بشكل أفضل.
الخصائص الرئيسية للبرمائيات والزواحف: تعرف على الاختلافات والتشابهات بين هذه الحيوانات.
البرمائيات والزواحف مجموعتان من الحيوانات تشتركان في بعض أوجه التشابه، ولكن بينهما أيضًا بعض الاختلافات المميزة. دعونا نحلل الخصائص الرئيسية لكل منهما لفهم خصوصياتهما بشكل أفضل.
البرمائيات حيواناتٌ تتميز عادةً بجلدٍ رطبٍ ونفاذ، يسمح لها بامتصاص الماء والأكسجين من خلاله. وتمر بدورة حياةٍ تشمل مرحلة اليرقات المائية، مثل الشراغيف، ومرحلة البلوغ الأرضية. علاوةً على ذلك، تُعد البرمائيات من ذوات الدم الخارجي، أي أن درجة حرارة أجسامها تعتمد على البيئة الخارجية.
من ناحية أخرى، تتميز الزواحف بجلد جاف متقشر، يعمل كحاجز وقائي ضد فقدان الماء. كما أن لديها رئتين متطورتين للتنفس الهوائي. الزواحف من ذوات الدم البارد، مثل البرمائيات، ما يعني أن درجة حرارة أجسامها تختلف باختلاف درجة الحرارة المحيطة.
من أهم الفروقات بين البرمائيات والزواحف بيئتها. فبينما تعيش البرمائيات عادةً في بيئات رطبة كالغابات والمستنقعات، تنتشر الزواحف أكثر في البيئات الجافة كالصحاري والسافانا. علاوة على ذلك، تتكاثر البرمائيات عن طريق البيض الذي يتطلب الماء لينمو، بينما تمتلك العديد من الزواحف بيضًا ذا قشرة صلبة يمكن أن ينمو في البيئات الأرضية.
باختصار، البرمائيات والزواحف مجموعتان من الحيوانات تتميزان بخصائص مميزة، ولكن بينهما أيضًا بعض أوجه التشابه. فبينما تعيش البرمائيات عادةً في البيئات الرطبة وتتميز بجلد نفاذ، تنتشر الزواحف أكثر في البيئات الجافة وتتميز بجلد جاف متقشر. وكلاهما من ذوات الدم البارد، ولديهما العديد من التكيفات التي تسمح لهما بالبقاء في بيئات مختلفة.
البرمائيات: العناصر والخصائص والمركبات
الكالكوجينات هي عناصر كيميائية تنتمي إلى مجموعة الأكسجين أو عائلة الأكسجين في الجدول الدوري. وهي تقع في المجموعة السادسة عشرة (VIA)، على الجانب الأيمن أو في الفئة p.
رأس المجموعة، كما يدل الاسم، هو عنصر الأكسجين، الذي يختلف فيزيائيًا وكيميائيًا عن العناصر الأخرى في المجموعة نفسها. كلمة "الكالكوجين" مشتقة من الكلمة اليونانية " شالكوس " التي تعني النحاس.
أطلق العديد من الكيميائيين على هذه العناصر أسماءً مثل الرماد والطباشير والبرونز والتيارات. إلا أن التفسير الأفضل هو "مُشكِّلات المعادن".
وبالتالي، تتميز الكالكوجينات بوجودها في العديد من المعادن؛ مثل السيليكات، والفوسفات، والأكاسيد، والكبريتيدات، والسيلينييدات، وما إلى ذلك.
من ناحية أخرى، تعني كلمة "أمفيجيني" القدرة على تكوين مركبات حمضية أو قاعدية. ومن الأمثلة البسيطة على ذلك وجود أكاسيد حمضية وقاعدية.
لا يقتصر وجود الأكسجين على الهواء الذي نتنفسه، بل يُشكل أيضًا 49% من قشرة الأرض. لذا، لا يكفي مجرد النظر إلى السحب لتجربته؛ بل لتأمل أقصى مظاهر الكالكوجينات الفيزيائية، لا بد من زيارة جبل أو منجم معادن.
عناصر الكالكوجين
ما هي عناصر المجموعة ١٦؟ تُظهر الصورة العلوية العمود أو المجموعة بجميع عناصرها، وعلى رأسها الأكسجين. بترتيب تنازلي، لديك: الأكسجين، الكبريت، السيلينيوم، التيلوريوم، والبولونيوم.
على الرغم من عدم توضيحه، فإن العنصر المشع الاصطناعي وثاني أثقل عنصر بعد الأوجانيسون يقع أسفل البولونيوم: الليفرموريوم (Lv).
الأكسجين
يوجد الأكسجين في الطبيعة بشكل رئيسي في صورتين متآصلتين: الأكسجين الجزيئي ( O2) والأوزون ( O3 ). وهو غاز في الظروف الأرضية، وينتج عن تسييل الهواء. في حالته السائلة، يكون لونه أزرق باهتًا، وفي صورة الأوزون، يُمكنه تكوين أملاح بنية محمرة تُسمى الأوزونيدات.
الكبريت
بطبيعة الحال، يمتلك الكبريت عشرين شكلاً مختلفاً من أشكال التآصل، وأكثرها شيوعاً هو S8 " كبريت الهالة". يستطيع الكبريت تكوين جزيئات حلقية أو سلاسل حلزونية بروابط تساهمية SSS...؛ وتُعرف هذه العملية باسم التكاتف.
في الظروف العادية، يكون مادة صلبة صفراء اللون، ويتفاوت لونها بين الأحمر والأخضر تبعًا لعدد ذرات الكبريت المكونة للجزيء. أما في الحالة الغازية فقط، فهو جزيء ثنائي الذرة (S = S, S₂ ) ، يشبه الأكسجين الجزيئي.
السيلينيوم والتيلوريوم
يشكل السيلينيوم سلاسل أقصر من الكبريت، ولكن مع تنوع هيكلي كافٍ للعثور على أشكال متآصلة سوداء، وبلورية رمادية، وسوداء غير متبلورة.
يعتبره البعض شبه فلزي، بينما يعتبره آخرون عنصرًا لا فلزيًا. ومن المثير للدهشة أنه ضروري للكائنات الحية، ولكن بتركيزات منخفضة جدًا.
من ناحية أخرى، يتبلور التيلوريوم على شكل مادة صلبة رمادية اللون، ويمتلك خصائص وخصائص شبه الفلزات. وهو عنصر نادر جدًا في قشرة الأرض، ويوجد بتركيزات منخفضة جدًا في المعادن النادرة.
البولونيوم
من بين جميع الكالكوجينات، يُعدّ العنصر المعدني الوحيد؛ ولكنه، كنظائره التسعة والعشرين (وغيرها)، غير مستقر، وشديد السمية، ومشعّ. ويوجد كعنصرٍ أثري في بعض معادن اليورانيوم ودخان التبغ.
الخصائص
التكوين الإلكتروني وحالات التكافؤ
جميع عناصر الكالكوجين لها نفس التوزيع الإلكتروني: ns²np⁴ . ولذلك، تحتوي على ستة إلكترونات تكافؤ. وبما أنها تقع في المجموعة p ، على الجانب الأيمن من الجدول الدوري، فإنها تميل إلى اكتساب الإلكترونات بدلاً من فقدها؛ لذا، تكتسب إلكترونين لإكمال غلاف تكافؤها، وبالتالي يصبح تكافؤها -2.
يمكنهم أيضًا فقدان جميع إلكترونات التكافؤ الستة الخاصة بهم، مما يترك حالة +6.
تتراوح حالات التكافؤ المحتملة للكالكوجينات بين -2 و+6، وهما الأكثر شيوعًا. مع انحدار المجموعة (من الأكسجين إلى البولونيوم)، يزداد ميل العناصر إلى تبني حالات تكافؤ موجبة؛ وهذا يعادل زيادة في الصفة المعدنية.
على سبيل المثال، يكتسب الأكسجين حالة تكافؤ -2 في جميع مركباته تقريبًا، باستثناء ارتباطه بالفلور، حيث يفقد إلكترونات بسبب كهرسلبيته العالية، فيكتسب حالة تكافؤ +2 (OF2 ) . وتُعدّ البيروكسيدات أيضًا مثالًا على المركبات التي يكون فيها تكافؤ الأكسجين -1 وليس -2.
الطابع المعدني وغير المعدني
كلما انحدرنا في المجموعة، تزداد أنصاف أقطار الذرات، ومعها تتغير الخصائص الكيميائية للعناصر. على سبيل المثال، الأكسجين غاز، وهو أكثر استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية كجزيء ثنائي الذرة O=O منه كسلسلة مؤكسدة.
وهو العنصر الذي يمتلك أعلى صفة غير معدنية في المجموعة، ولذلك يشكل مركبات تساهمية مع جميع عناصر الكتلة p وبعض المعادن الانتقالية.
تتناقص الصفة اللافلزية بزيادة الصفة المعدنية. وينعكس ذلك في خصائص فيزيائية، مثل درجات الغليان والانصهار، التي تزداد من الكبريت إلى البولونيوم.
ومن الخصائص الأخرى لزيادة الطابع المعدني زيادة التكوينات البلورية للمركبات المكونة من التيلوريوم والبولونيوم.
مركبات
يتم ذكر بعض المركبات التي تشكلها الكالكوجينات بشكل عام أدناه.
الهيدريدات
-H2O
-H2S
وفقًا لتسمية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية، يُطلق عليه اسم كبريتيد الهيدروجين وليس هيدريد الكبريت؛ لأن H ليس له تكافؤ -1.
-H 2 Se
ويسمى أيضًا سيلينيد الهيدروجين، مثل بقية الهيدريدات.
-H 2 Te
-H2Po
هيدريد الهيدروجين هو الماء. أما الأنواع الأخرى فهي كريهة الرائحة وسامة، ويُعد كبريتيد الهيدروجين (H₂S) أشهرها على الإطلاق، حتى في الثقافة الشعبية.
الكبريتيدات
جميعها تشترك في أيون S2- السالب ( أبسطها). ومن بينها:
-ملغس
-FeS
-CuFeS 2
-Na 2 S
-باس
وبالمثل، هناك السيلينيدات، Se 2 ؛ والتيلينوروس، Te 2- والبولونيتوس، Po 2-.
هاليدات
يمكن للكالكوجينات أن تُشكّل مركبات مع الهالوجينات (F، Cl، Br، I). ومن بينها:
-TeI 2
-S 2 F 2
- من 2
-SCl 2
-SF 6
-SeBr 4
أكاسيد
وأخيرًا، هناك الأكاسيد. تكافؤ الأكسجين فيها يساوي -2، ويمكن أن تكون أيونية أو تساهمية (أو تحمل خصائص كليهما). على سبيل المثال، لديك الأكاسيد التالية:
-SO 2
-TeO 2
-Ag 2 O
-Fe2O3
-H₂O ( أكسيد الهيدروجين)
-SeO 3
هناك مئات الآلاف من المركبات الأخرى، كل منها يتضمن هياكل صلبة مثيرة للاهتمام. علاوة على ذلك، قد تحتوي على بولي أنيونات أو بولي كاتيونات، خاصةً في حالة الكبريت والسيلينيوم، حيث يمكن لسلاسلهما أن تكتسب شحنات موجبة أو سالبة وتتفاعل مع أنواع كيميائية أخرى.
المراجع
- لوبيز أ. (٢٠١٩). الأكسجين ومجموعته (عائلة الأكسجين). أكاديميا. تم الاسترجاع من: academia.edu
- شيفر وأتكينز. (٢٠٠٨). الكيمياء غير العضوية في عناصر المجموعة ١٥. (الطبعة الرابعة). ماكجرو هيل
- ويكيبيديا (٢٠١٨). تشالكوجين. تم الاسترجاع من: https://en.wikipedia.org/wiki/Chalcogen
- كاثرين هـ. بانكس (٢٠١٩). الكالكوجينات (Advameg) - تم الاسترجاع من: chemistryexplained.com
- ويليام ب. جنسن (١٩٩٧). ملاحظة حول مصطلح "الكالكوجين". مجلة التعليم الكيميائي , 74 (9)، 1063. DOI: 10.1021/ed074p1063.
- كيمياء ليبرتيكستس. (١٦ مايو ٢٠١٧). عناصر المجموعة ١٦ (الكالكوجينات). تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org.