يتفكك كلوريد الصوديوم الى عناصره الاساسية الكلور
والصوديوم
يتفكك كلوريد الصوديوم الى عناصره الاساسية الكلور
والصوديوم بتمرير تيار كهربائي في محلوله
يتفكك
كلوريد الصوديوم إلى عناصره الأساسية الكلور والصوديوم بتمرير تيار كهربائي
مسائل تدريبية : . يتفكك كلوريد الصوديوم إلى عناصره
الأساسية الكلور والصوديوم بتمرير تيار كهربائي في محلوله فما كمية غاز الكلور. بالجرامات
التي نحصل عليها من.
الحسابات الكيميائية الصوديوم الهيدروجيني في أثناء
التجربة الاستهلالية؟ ..... يتفكك كلوريد الصوديوم إلى عناصره الأساسية الكلور والصوديوم
بتمرير تيار كهربائي في ... -وهو فلز انتقالي - في الكثير من السبائك، لقوته العالية
و NaCl كهربائية.
ما المؤشرات التي تدل على حدوث تفاعل كيميائي
حدد الدليل الذي الذي لاحظته على حدوث كيميائي
طبق يتفكك فوق اكسيد الهيدروجين لينتج الماء والاكسجين
اكتب معادلة كيميائية موزونة لهذا التفاعل ثم حدد النسب الموالية
يتفطط كلوريد الصوديوم الى عناصر الاساسية الكلور
والصوديوم بتمرير تيار كهربائي في محلوله فما كمية غاز الكلور بالجرامات التي محصل
عليها من العملية الموضحة
التفاعل الكيميائي
التفاعل الكيميائي هو عبارة عن التغيرات التي تحصل
عندما تتفاعل العناصر أو المواد الكيميائية مع بعضها البعض لتكوين مركبات جديدة. وفي
العادة تختلف المركبات المتكونة في مظهرها وخصائصها عن المواد التي تكونت منها. ومن
أمثلة التفاعل بين العناصر تفاعل معدن الصوديوم الصلب الفضي اللون النشط كيميائيًا
مع غاز الكلور الأصفر اللون والسام ليعطي مركب كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) الصلب
الأبيض اللون الذي يضاف إلى الأطعمة لإعطائها الطعم المقبول.
ومن أمثلة التفاعل بين المركبات تفاعل محلول حمض
الهيدروكلوريك الحارق مع محلول هيدروكسيد الصوديوم الكاوي ليُعطي ملح الطعام والماء.
المعادلة الكيميائية الموزونة
يعبر عن التفاعل الكيميائي بكتابة معادلة كيميائية
تظهر التغيرات التي تحدث نتيجةً للتفاعل الكيميائي، وتسمى المواد على يسار السهم المواد
المتفاعلة (وهي المواد الموجودة قبل حدوث التفاعل)، والمواد على يمين السهم المواد
الناتجة (وهي المواد المتكونة بعد انتهاء التفاعل). ويجب أن تكون المعادلة الكيميائية
موزونة بحيث تحتوي على العدد نفسه من الذرات لجميع العناصر على طرفي السهم؛ ويتم ذلك
من خلال وضع معاملات (أعداد) قبل المواد المتفاعلة والناتجة بحيث تتساوى أعداد الذرات
على طرفي المعادلة، ولا يجوز إجراء أي تغيير في الأعداد الموجودة في داخل الصيغة الكيميائية
للمركب.
ويمكن التعبير عن التفاعلات السابقة وهي تفاعل الصوديوم
والكلور وكذلك تفاعل حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم بالمعادلات التالية:
كذلك يعبر عن تفاعل الهيدروجين والأكسجين لتكوين
الماء بالمعادلة التالية:
وتظهر بعض الرموز بشكلٍ إضافي أحيانًا في المعادلة
الكيميائية لتوضيح بعض صفات المواد المتفاعلة أو الناتجة، أو توضيح بعض شروط التفاعل؛
ومن هذه الرموز:
رمز المادة الغازية: يظهر الرمز (g
- gas)، وأحيانًا يوضع الرمز (↑) لتوضيح تكون ناتج غازي بعد رمز المركب المقصود.
رمز المادة السائلة: يظهر الرمز (l
- liquid) بعد رمز المادة المقصودة.
رمز المادة الصلبة: يظهر الرمز (s
- solid)، وأحيانًا يوضع الرمز (↓) لتوضيح تكون ناتج صلب بعد رمز المركب المقصود.
رمز المادة في محلول مائي: يظهر الرمز (aq
- aqueous) بعد رمز المادة المقصودة.
وفي العادة توضع شروط التفاعل الكيميائي من ضغط
وحرارة وعوامل مساعدة فوق السهم في المعادلة الكيميائية ، والإشارة (Δ)
فوق السهم تدل على أنه يجب تسخين المواد
المتفاعلة لكي يحدث التفاعل.
والمعادلة التالية لتحلل بيكربونات الصوديوم (مسحوق
الخبيز – البيكنج باودر) عند عمل الحلويات توضح بعض هذه الرموز.
أنواع التفاعلات الكيميائية
توجد مجموعة كبيرة من أنواع التفاعلات الكيميائية
وسنناقش في الجزء التالي بعض هذه الأنواع الهامة:
1) تفاعلات الاتحاد
ويتم في هذه التفاعلات تحضير مركب كيميائي من اتحاد
عنصرين أو مركبين أو أكثر مع بعضهم البعض، ومن أمثلة هذه التفاعلات تفاعلات تكوين الأمونيا NH3
(التي تستعمل في تصنيع السماد)، وتفاعل تكوين
ثاني أكسيد الكبريت SO2 (الذي يسبب ظاهرة التلوث بالمطر الحامضي ويؤدي إلى موت أشجار الغابات)،
وكذلك تفاعل تكوين غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 (الذي يسبب ظاهرة الاحتباس الحراري التي تؤدي إلى
ارتفاع درجة حرارة الأرض وزيادة انصهار الثلوج مما يؤدي إلى فيضان البحار والبحيرات
وإغراق اليابسة).
2) تفاعلات الاحتراق ( الأكسدة)
في هذه التفاعلات يتم حرق عنصر أو مركب مع الأكسجين،
وتنطلق في الغالب كمية كبيرة من الطاقة، ومن أمثلة ذلك تفاعل الكربون مع الأكسجين الذي
سبق ذكره ضمن تفاعلات الاتحاد، وكذلك حرق الميثان CH4 (الغاز الطبيعي) مع الأكسجين لإنتاج الطاقة، وحرق
سكر الجلوكوز C6H12O6 في جسم
الإنسان بشكل بطيء لإمداد الجسم بالطاقة.
3) تفاعلات التفكك
في هذه التفاعلات يتفكك مركب إلى مركبين أو أكثر،
وكثير من هذه التفاعلات يتم بالحرارة، ومثال ذلك تفكك حمض الكربونيك الذائب في المشروبات
الغازية إلى ماء وغاز ثاني أكسيد الكربون مما يسبب فوران المشروبات الغازية عند فتح
علبها وتقليل الضغط عليها.
تفاعلات التبادل الأحادي
في هذا النوع من التفاعلات يحل عنصر كيميائي محل
عنصر آخر في مركبه، وتتم هذه التفاعلات عادة في المحلول المائي؛ فمثلا عند وضع شريط
من الخارصين في محلول كلوريد النحاس يلاحظ أن الخارصين يحل محل النحاس الذائب في مركبه
ويترسب النحاس على سطح شريط الخارصين.
وقد أدت التجارب العملية إلى ترتيب العناصر في سلسلة
النشاط الكيميائي (جدول ) التي توضح أي المعادن
يمكن أن يحل محل الآخر، حيث تحل العناصر في أعلى الجدول محل التي تليها في أسفله، ولا
يحدث العكس.
جدول: سلسلة النشاط الكيميائي للمعادن
Metal
الرمز
المعدن
Lithium
Li
الليثيوم
Cesium
Cs
السيزيوم
Rubidium
Rb
الروبيديوم
Potassium
K
البوتاسيوم
Barium
Ba
الباريوم
Strontium
Sr
السترانشيوم
Calcium
Ca
الكالسيوم
Sodium
Na
الصوديوم
Magnesium
Mg
الماغنيسيوم
Aluminum
Al
الألومنيوم
Manganese
Mn
المنجنيز
Zink
Zn
الخارصين
Chromium
Cr
الكروم
Iron
Fe
الحديد
Cadmium
Cd
الكادميوم
Cobalt
Co
الكوبالت
Nickel
Ni
النيكل
Tin
Sn
القصدير
Lead
Pb
الرصاص
Hydrogen
H
الهيدروجين
Copper
Cu
النحاس
Silver
Ag
الفضة
Mercury
Hg
الزئبق
Platnium
Pt
البلاتين
Gold
Au
الذهب
ويلاحظ أن المعادن الموجودة في بداية السلسلة معادن
نشطة كيميائيًا فمثلا الصوديوم يتفاعل مع الماء والأحماض والكحولات مطلقًا كمية كبيرة
من الحرارة تؤدي في العادة لحرائق، ولذلك يحفظ الصوديوم في الكيروسين، ويجب الحذر عند
التعامل معه في المختبر. وكذلك تكون فإن المعادن في نهاية السلسلة أقل نشاطًا من المعادن
الأخرى، ولهذا نجد الذهب خاملاً كيميائيًا ولا يذوب إلا في محلول حمض الهيدروكلوريك
وحمض النيتريك (بنسبة 3 : 1)، ويسمى هذا الخليط الماء الملكي (Royal water).
والمثال التالي يوضح عملية إحلال المعادن محل بعضها
في أملاحها:
1- وضح ماذا يحدث عند وضع قطعة من الكروم في محلول نترات الفضة؟
بالرجوع إلى الجدول يلاحظ أن الكروم يقع أعلى من
الفضة في سلسلة النشاط الكيميائي، لذلك فإنه يحل محل الفضة كما يتضح من المعادلة التالية
2- وضح ماذا يحدث عند وضع قطعة من الرصاص في محلول كبريتات الألومنيوم؟
بالرجوع إلى الجدول يلاحظ أن الرصاص يقع أسفل الألومنيوم
في سلسلة النشاط الكيميائي، لذلك فإنه لا يحل محله كما يتضح من المعادلة التالية
4) تفاعلات التبادل المزدوج
في هذا النوع من التفاعلات يتم تبادل بين أيونات
مركبين مع تكون راسب ويسمى التفاعل (تفاعل ترسيب) أو مع تكون الماء ويسمى التفاعل
(تفاعل معادلة)
كما يتضح من الأمثلة التالية
الحسابات الكيميائية
بعد أن تعرفت على أنواع التفاعلات الكيميائية سنتطرق
بشكل مختصر إلى دراسة الحسابات الكيميائية المرتبطة بالتفاعلات، والتي تمكننا من معرفة
كميات المواد التي تتفاعل مع بعضها البعض، وكذلك الناتج المتكون عند حصول التفاعل،
ولتوضيح ذلك لا بد من التذكير بالوزن الذري والوزن الجزيئ للمركبات والتعرف على مفهوم
أساسي يساعد في الحسابات الكيميائية وهو مفهوم المول.
وقد سبق أن عرفنا أن الوزن الذري للعنصر يمكن إيجاده
مباشرة من الجدول الدوري، أما الوزن الجزيئ للمركبات فهو مجموع الأوزان الذرية لجميع
العناصر المكونة للمركب، ويتضح ذلك من المثال التالي:
أ- ما هو الوزن الذري لكلٍ من الكربون والصوديوم
والفضة؟
بالرجوع إلى الجدول الدوري
الوزن الذري للكربون = 12.0
الوزن الذري للصوديوم = 23.0
الوزن الذري للفضة = 107.9
ب- ما هو الوزن الجزيئ للجزيئات التالية: الماء
(H2O)، ثاني أكسيد الكربون (CO2)، كربونات الصوديوم
(Na2CO3)؟
الوزن الجزيئ للماء (H2O) (2 x 1
+ 1x 16) = 18
الوزن الجزيئ لثاني أكسيد الكربون(
CO2 ) (1 x 12 + 2x
16) = 44
الوزن الجزيئ لكربونات الصوديوم
(Na2CO3 ) (2 x 23 + 1X
12 +
3 x 16) = 106
مفهوم المول
لقد لاحظت من خلال المعادلات السابقة أن المعادلة
الكيميائية تكتب عادة وتوزن بدلالة عدد الذرات أو عدد الجزيئات في هذه المعادلة، فمثلا،
تتفاعل ذرة كربون مع جزئ من الأكسجين لتعطي جزيئًا من غاز ثاني أكسيد الكربون
1-جزئ 1-جزئ 1- ذرة
وحيث إن الذرات والجزيئات متناهية في الصغر، ولا
يمكن رؤيتها ولا عدها، أصبح هناك ضرورة للتعامل مع مضاعف عددي يمكن وزنه بسهولة، وهذا
المضاعف العددي هو المول، ووزنه يساوي الوزن الذري للعناصر، أو الوزن الجزيئ للمركبات
بالجرام، وهذا المضاعف العددي الكبير يساوي عدد أفوقادرو - (6.02 x 1023) الذي سُميَّ بذلك نسبة للعالم أفوقادرو
(1776-1856) الذي اشتغل بالحسابات الكيميائية ونستطيع تلخيص ذلك بالعلاقة:
1 مول من المادة = عدد أفوقادرو من وحداتها (6.02 x
1023) = وزنها الذري أو الجزيئ بالجرام
ومن الواضح من الأمثلة السابقة أن أي عدد من المولات
يمكن أن يتفاعل مع العدد المكافئ من مولات المادة الثانية ليعطي أيضًا العدد المكافئ
من مولات النواتج، كما يتضح من المعادلة التالية. واعتمادًا على معرفة عدد مولات المادة
والجرامات المكافئة لها، يمكن إيجاد النسب الوزنية التي تتفاعل بها المواد، كما يتضح
من المثال التالي
وهكذا.
والمثال التالي يوضح كيفية حساب كمية المادة المتفاعلة مع مادة أخرى، وكمية
المادة الناتجة:
أ- ما هو وزن الكلور اللازم للتفاعل مع 12 جم من
الصوديوم لتكوين كلوريد الصوديوم؟
ب_ ما هو وزن كلوريد الصوديوم المتكون من التفاعل
السابق؟
بكتابة المعادلة الموزونة السابقة تتضح النسب الوزنية
التي يتم بها هذا التفاعل
ويمكن إيجاد المطلوب بالضرب التبادلي كما يلي
1- كتلة الكلور اللازمة للتفاعل = (3 x 71.0) / 46.0 =
4.6 جم
2- كتلة كلوريد الصوديوم الناتج = (3 x 117) / 46.0 = 7.6 جم
كما يمكن إيجاد عدد الذرات أو الجزيئات في كتلة
معينة من خلال العلاقة
1 مول من المادة = عدد أفوقادرو من وحداتها (6.02 x
1023) = وزنها الذري أو الجزيئ بالجرام
مثال: ما هو عدد الذرات في 11.5 جم من الصوديوم
(الوزن الذري = 23.0)؟
بكتابة العلاقة
1 مول من الصوديوم = عدد أفوقادرو من ذرات الصوديوم
(6.02 x 1023) = 23.0 جم
؟ 11.5
جم
فيكون عدد ذرات الصوديوم = (11.5 x
6.02 x 1023) / 23.0 = 3.01 x 1023
النسب الوزنية المئوية للعناصر في مركباتها
يتم إيجاد النسب الوزنية المئوية للعناصر في مركباتها
من خلال العلاقة
النسبة الوزنية المئوية للعنصر = عدد ذرات العنصر
في المركب X وزنه الذري X
100
الوزن الجزيئ للمركب
ويجب أن يكون مجموع النسب المئوية لجميع العناصر
في المركب = 100%
مثال: ما هي النسبة الوزنية المئوية للكربون والأكسجين
في جزئ ثاني أكسيد الكربون CO2؟
% كربون =
1 X 12
X 100 = 27.3%
44
% أكسجين =
2 X 16
X 100 = 72.3%
44
المردود النظري والمردود المئوي للتفاعل
سبق أن تعرفنا عل طريقة حساب كمية المواد التي تتفاعل
مع بعضها البعض، وكذلك حساب كمية الناتج المتكون، وهذه الكمية المحسوبة من الناتج المتكون
تسمى المردود النظري للتفاعل، ولكن في حالات كثيرة لا يسير التفاعل بشكل كامل لتكوين
الناتج فقط، ولذلك يلاحظ في حالات كثيرة أن المردود الحقيقي للتفاعل -وهي كمية الناتج
التي نحصل عليها بالتجربة العملية- تكون أقل من الكمية المحسوبة، وللتعرف على كفاءة
تفاعل ما فإننا نحسب النسبة المئوية لمردود التفاعل وهي:
النسبة المئوية لمردود التفاعل = المردود الحقيقي X 100
المردود النظري
وتختلف هذه النسبة حسب طبيعة التفاعل، وحسب كفاءة
إجراء التجربة بشكلٍ دقيق، والمثال التالي يوضح ذلك:
أ- ما هي كمية بروميد البنزين التي تنتج من تفاعل
15.0 جم من البنزين مع كمية كافية من البروم حسب المعادلة التالية
كمية بروميد البنزين المحسوبة = 15 X
156.9 = 30.2 جم
78.0
ب- ما هو المردود المئوي للتفاعل إذا كان الناتج
الحقيقي للتفاعل 18 جم
النسبة المئوية لمردود التفاعل = المردود الحقيقي X 100
المردود النظري
النسبة المئوية لمردود التفاعل = 18.0 X
100 = 59.6 %
30.2
مسائل وتمارين
1) أذكر معنى الرموز التالية التي قد تظهر في المعادلة
الكيميائية:
أ-
L ب-
g ج- s د- aq هـ -
2) ما هو الرمز الكيميائي لمسحوق الخبيز – البيكنج
باودر؟ وضح كيفية عمله باستخدام المعادلة الكيميائية لتحلله.
3) زن المعادلات الكيميائية التالية:
أ) H2 + N2 → NH3
ب) C + O2 → CO
ج) NaOH +
H2SO4 → Na2SO4 +
H2O
د) CH4 +
O2 → CO2 +
H2O
4) أذكر نبذة مختصرة عن ما يلي مستعينًا بالمعادلات
الكيميائية
1) ظاهرة المطر الحامضي
2) ظاهرة الاحتباس الحراري
3) سبب فوران المشروبات الغازية عند فتح علبها
5) أكمل العادلات التالية مستعينًا بسلسلة النشاط الكيميائي
للمعادن:
أ) Mg +
CuSO4 →
ب) Al + ZnCl2 →
ج) Cu +
AgNO3 →
د) Ni + HCl →
6) أذكر نوعين من أنواع تفاعلات التبادل المزدوج مع
التمثيل بمعادلة لكلٍ منهما
7) ما هو الوزن الجزيئي للمركبات التالية؟
أ) H2SO4
ب) HNO3
ج) الجلوكوز C6H12O6 د) الإيثلين C2H4
8) أجب عن الأسئلة المتعلقة بالمعادلة التالية:
NaOH +
HNO3 → NaNO3 + H2O
1) ما هو وزن حامض النيتريك اللازم للتفاعل مع 12 جم من هيدروكسيد الصوديوم؟
2) ما هو وزن نترات الصوديوم الناتجة؟
3) ما هو وزن الماء الناتج؟
4) ما هو عدد جزيئات الماء الناتجة؟
9) ما هي النسب المئوية للعناصر المكونة للمركبات التالية:
أ) حامض الكبريتيك H2SO4 ب) حامض الخليك HC2H3O2
10) أجب عن الأسئلة المتعلقة بالمعادلة التالية:
CH4
+ Cl2 →
CH3Cl + HCl
أ) ما هو
وزن الكلوروميثان المتوقع الحصول عليه من تفاعل 5 جم من الميثان مع كمية زائدة من الكلور؟
ب) إذا كان الوزن الحقيقي المفصول من الكلوروميثان
هو 12.0 جم ، فما هو المردود المئوي للتفاعل؟
إرسال تعليق