حل درس التفاعلات والمعادلات كيمياء صف حادي عشر
التفاعلات الكيميائية
التفاعل الكيمائي
تسمى العملية التي يتم فيها إعادة ترتيب الذرات في مادة أو أكثر لتكوين مواد مختلفة التفاعل الكيميائي. والتفاعلات الكيميائية تؤثر في جميع نواحي الحياة؛ فهي تحلل الطعام الذي تأكله، منتجة َ الطاقة ّ التي تحتاج إليها لتعيش. وتوفر التفاعلات في محركات السيارات والحافلات الطاقة الازمة التي تحرك هذه المركبات.
أدلة حدوث التفاعل الكيميائي :
كيف تعرف أن تفاعلاً كيميائياً قد حدث ؟رغم أن بعض التفاعلات الكيميائية يصعب اكتشافها إلا أن كثيرمنها يظهرأدلة فيزيائية (محسوسة) على حدوثها. إن تغير درجة الحرارة مثال قد يشير إلى حدوث تفاعل كيميائي؛ فبعض التفاعلات كتلك التي تحدث في أثناء احتراق الخشب تطلق طاقة على شكل حرارة وضوء، وبعضها الآخر يمتص الحرارة. هناك أنواع أخرى من الأدلة التي تشري إىل حدوث تفاعل كيميائي، بالإضافة إلى تغير درجة الحرارة، ومنها تغير اللون. ربما لاحظت مثال أن بعض المسامير الملقاه في الطرق يتغير لونها من فضي إلى بني في زمن قصير إن تغير اللون يدل على أن تفاعلا كيميائيا قد حدث بين الحديد والأكسجين. كما أن تحول لون الموز من الأخضر إلى الأصفر مثال آخر على ذلك. وتعد الرائحة، وتصاعد الغاز، وتكون رواسب أدلة أخرى على التفاعل الكيميائي.
تمثيل التفاعلات الكيميائية Reactions Chemical Representing
يستخدم الكيميائيون معادلات لتمثيل التفاعلات الكيميائية. وتوضح هذه المعادلات المتفاعـلات وهي المواد البادئة في التفاعل، وأما النواتج فهي الموادالمتكونة خلال التفاعل. كما يستعمل فيها سهم لتوضيح اتجاه التفاعل،وفصل المتفاعلات عن النواتج. وتكتب المتفاعلات عن يسار السهم، والنواتج عن يمينه. وعندما يكون هناك أكثر من متفاعل أو ناتج تستخدم إشارة (+) للفصل بين المتفاعلات أو النواتج. ويبني التعبير التالي عناصر المعادلة الكيميائية:
الناتج2 + الناتج1 → المتفاعل2 + المتفاعل1
المعادلات اللفظية
يمكنك استعمال المعادلات اللفظية للتعبير عن كل من المواد المتفاعلة والناتجة في التفاعلات الكيميائية. وتصف المعادلة اللفظية أدناه التفاعل بين الألومنيوم Al والبروم السائل Br2 الموضح في الشـكل 3-4 .فالسحابة الحمراء في الشكل هي بروم فائض. أما ناتج التفاعل الذي هو جسيمات صلبة من بروميد الألومنيوم AlBr3 فيستقر في قعر الكأس.
الناتج (1) → المتفاعل (2 )+ المتفاعل (1)
بروميد الألومنيوم → البروم + الألومنيوم
ُتقرأ هذه المعادلة اللفظية عىل النحو التالي: "الألومنيوم والبروم يتفاعلان لإنتاج بروميد الألومنيوم."
*لتمثيل التفاعل الكيميائي بمعادلة بشكل صحيح جيب أن توضح المعادلة أن عدد الذرات في المواد المتفاعلة يساوي عدد الذرات في المواد الناتجة. هذه المعادلة تسمى معادلة كيميائية موزونة. المعادلة الكيميائية الموزونة تعبير يستخدم الصيغ الكيميائية لتوضيح أنواع المواد المتضمنة في التفاعل الكيميائي وكمياتها النسبية.
وزن المعادلات الكيميائية Equations Chemical Balancing
تتفق معادلة التفاعل الموزونة بين الألومنيوم والبروم المبينة في الشكل 5-4 ، مع قانون حفظ الكتلة. وحتى تزن المعادلة الكيميائية يجب أن تجد المعاملات الصحيحة للصيغ الكيميائية فيها. المعامل في المعادلة الكيميائية هو العدد الذي يكتب قبل المتفاعل أو الناتج. وتكون المعاملات عادة أعدادا صحيحة، ولا تكتب إذا كانت قيمتها واحدا. وتصف المعاملات في المعادلة الموزونة أبسط نسبة عددية صحيحة لكميات كل من المتفاعلات والنواتج.
مسائل تدريبية
اكتب معادلات كيميائية رمزية للمعادلات اللفظية الآتية:
1 .بروميد الهيدروجين → هيدروجين + بروم
2 .ثاني أكسيد الكربون → أكسجين + أول أكسيد الكربون
3 .ّتحد اكتب المعادلة اللفظية والمعادلة الكيميائية الرمزية للتفاعل الآتي: عند تسخين كلورات البوتاسيوم KClO3 الصلبة ينتج كلوريد البوتاسيوم الصلب وغاز الأكسجين.
خطوات وزن المعادلات
1-اكتب معادلة كيميائية غير موزونة. تأكد أن الصيغ الكيميائية للمتفاعلات والنواتج صحيحة، وأن الأسهم تفصل المتفاعلات عن النواتج، وإشارة (+) تفصل بين كل من المواد المتفاعلة والمواد الناتجة، ووجود الحالات الفيزيائية للمواد المتفاعلة والمواد الناتجة.
2-عدد ذرات العناصر في المتفاعلات تتفاعل ذرتا هيدرجني وذرتا كلور
3-عدد ذرات العناصر في النواتج . ينتج ذرة هيدروجين وذرة كلور.
4-ّغير المعاملات لتجعل عدد ذرات كل عنصرمتساويا في طرفي المعادلة ً . ولا تغير أبدا الرمز السفلي في صيغة كيميائية لتزن معادلة؛ لأن ذلك يغير نوع المادة
5-اكتب المعاملات في أبسط نسبة ممكنة، على أن تكون المعاملات أصغر أعداد صحيحة ممكنة.
هي( 2:1:1) 2HCl : 1 Cl2 :1 H2 فالنسبة أصغر نسبة ممكنة، لأنه لا يمكن اختصارها أكثر من ذلك وتظل أعدادا صحيحة
6-تأكد من عملك أن الصيغ الكيميائية مكتوبة بشكل صحيح، وأن عدد ذرات كل عنصرمتساو في طرفي المعادلة.
تحقيق قانون حفظ الكتلة
لعل مفهوم قانون حفظ الكتلة من أهم المفاهيم الأساسية في الكيمياء. وجميع التفاعلات الكيميائية تتبع هذا القانون الذي ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث. ولهذا فمن الضروري أن تحتوي المعادلات التي تمثل التفاعلات الكيميائية على معلومات كافية توضح أن التفاعل يحقق قانون حفظ الكتلة. لقد تعلمت كيف تحقق حفظ الكتلة في المعادلات الكيميائية املوزونة. والمخطط المبين في الشكل 6-4 يلخص خطوات وزن المعادلات. ولعلك تجد أن بعض المعادلات الكيميائية يمكن وزهنا بسهولة، في حين أن وزن بعضها الآخر يكون أكثر صعوبة.
الخلاصة
بعض التغيرات الفيزيائية قد تشير إلى حدوث تفاعل كيميائي.
توفر المعادلات اللفظية الكيميائية والرمزية معلومات مهمة عن التفاعل الكيميائي.
توضح المعادلة الكيميائية أنواع المتفاعلات والنواتج في التفاعل الكيميائي وكمياتها النسبية.
يتضمن وزن المعادلة تعديل المعاملات حتى يتساو عدد الذرات في كلا طرفيها.