تعريف المعادلة الكيميائية وانواعها وفوائدها

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• تعريف المعادلة الكيميائية
• أنواع المعادلات الكيميائية
  • تفاعلات الاتحاد أو الضم
  • تفاعلات الانحلال
  • تفاعلات التبادل
  • تفاعلات الأكسدة والاختزال
• كيف يتم وزن المعادلة الكيميائية؟
• جميع المعادلات الكيميائية
  • المعادلة الكيميائية الموزونة الوحيدة هي
  • المعادلة الكيميائية لتحضير الأسبرين
  • المعادلة الكيميائية الحرارية
  • المعادلة الكيميائية للماء
  • المعادلة الكيميائية لعملية البناء الضوئي
  • المعادلة الكيميائية لتحضير الصابون
• ما هي فوائد المعادلات الكيميائية؟
• ما هي أنواع التفاعلات الكيميائية؟
• ما هي رموز المعادلات الكيميائية؟
• ما هو الفرق بين الرموز والصيغ الكيميائية؟
• ما اسم العالم الذي وضع رموز للعناصر الكيميائية؟

تعريف المعادلة الكيميائية

• إن تعريف المعادلات الكيميائية أنها صورة تُستخدم للتعبير بوضوح عن الجميع المواد الموجودة في التفاعل (سواء أكانت المواد المتفاعلة أو المواد الناتجة)، بالإضافة إلى ذلك فإنها تساعد على فهم وتوضيح التغيير الحادث في عدد مولات المواد.

وتُكتب كالآتي: المواد الناتجة →المواد المتفاعلة

• يتم قراءة المعادلات الكيميائية من اليسار إلى اليمين ونلاحظ كتابة المواد المتفاعلة قبل السهم (أي قبل بداية التفاعل الكيميائي)، وكتابة المواد الناتجة بعد السهم (أي المواد الناتجة بعد انتهاء التفاعل الكيميائي).

أنواع المعادلات الكيميائية

يوجد العديد من أنواع المعادلات الكيميائية الموجودة في الطبيعة، وكل منهم يدل على تفاعل كيميائي محدد يختلف عن التفاعل الأخر، تتمثل أنواع المعادلات الكيميائية في ٤ معادلات، وهما كالتالي:

تفاعلات الاتحاد أو الضم

• A + B → AB
• هذه هي الصيغة التي يمكنها التعبير عن تفاعلات الاتحاد والذي يمكن تفسيره على أنه تفاعل يحدث بين مادتين كيميائيتين معاً للحصول على مادة جديدة واحدة، مثال: (التفاعل الذي يحدث بين الحديد والهواء لينتج صدأ الحديد).

من الجدير بالذكر أن تفاعلات الاتحاد تنقسم إلى ٣ أنواع تتمثل في:

1. "اتحاد عنصر مع عنصر" أي أن التفاعل يحدث بين عنصر وعنصر ليكون ناتج التفاعل الكيميائي مركب آخر.
2. "اتحاد مركب مع عنصر" أي أن التفاعل يحدث بين مركب وعنصر ليكون ناتج التفاعل الكيميائي مركب آخر جديد.
3. "اتحاد مركب مع مركب" أي أن التفاعل يحدث بين مركب ومركب ليكون ناتج التفاعل الكيميائي مركب آخر جديد.

تفاعلات الانحلال

• A → B + C
• هذه هي الصيغة التي يمكنها التعبير عن تفاعلات الانحلال والذي يمكن تفسيره على أنه تفاعل كيميائي.
• يتم فيه الحصول على مادتين أو أكثر من خلال مادة واحدة متفاعلة، مثال: (التفاعل الحادث عند مرور تيار كهربي بالمياه، فتنحل وتعطي هيدروچين وأوكسچين).

تفاعلات التبادل

• A + BC → AC + B + Energy
• هذه الصيغة هي الصيغة التي يمكنها التعبير عن تفاعلات التبادل والذي يمكن تفسيره على أنه تفاعل عنصر ومركب لكي يتم الحصول على مركب أخر جديد وعنصر آخر.

تفاعلات الأكسدة والاختزال

• تختلف تفاعلات الأكسدة والاختزال عن بقية أنواع المعادلات الكيميائية، ويرجع ذلك إلى أن هذه التفاعلات لا تعتمد على وجود العناصر والمركبات الكثيرة.
• بل إنها تعتمد على الإلكترونات (عندما تفقد ذرة المركب إلكترون أو أكثر تتحول لأيون موجب، ولكن عندما تكتسب ذرة المركب إلكترون أو أكثر تتحول لأيون سالب).

كيف يتم وزن المعادلة الكيميائية؟

وزن المعادلة الكيميائية من أهم النقاط التي يجب الانتباه الشديد إليها عند بداية التفاعل الكيميائي، ويرجع ذلك لأهمية معرفة إذا كان وزن المواد الناتجة من التفاعل يساوي وزن المواد الداخلة في التفاعل، والآن سوف نقوم بذكر الخطوات التي يجب اتباعها عند كتابة المعادلات الكيميائية، والتي تتمثل فيما يلي:

1. نقوم بكتابة المواد المتفاعلة على يسار سهم التفاعل والمواد الناتجة على يمين سهم التفاعل.
2. نقوم بكتابة صيغ ورموز المواد المتفاعلة والناتجة (تكون المعادلة الكيميائية غير موزونة).
3. نقوم بوزن المعادلة ووضع عدد المولات بجانب المواد المتفاعلة والمواد الناتجة حتى نحصل على عدد ذرات متساوية للمادة الواحدة قبل وبعد التفاعل الكيميائي.

جميع المعادلات الكيميائية

نوضح لكم أهم المعادلات الكيميائية التي يبحث عنها الأفراد، وتشمل ما يلي:

المعادلة الكيميائية الموزونة الوحيدة هي

المعادلة التي يحدث فيها تفاعل متساو بين أعداد طرفي المعادلة ذرات كل عنصر من التفاعلات بين العناصر والنواتج.

AgNo3 + Nal __ Agl + NaNO3

المعادلة الكيميائية لتحضير الأسبرين

هي المعادلة التي يتم فيها تفاعل حمض الساليسيليك مع حمض الخليك اللامائي أو أنهيدريد الخل مما ينتج عنه الأسبرين.

R-OH → R-OCOCH3

المعادلة الكيميائية الحرارية

هي عبارة عن دراسة التأثيرات الحرارية الناتجة عن التفاعلات الكيميائية للعناصر الكيميائية ويعد مقياس التغير الحراري للعناصر بمقياس الكيلوكاجو، وعند كتابة المعادلة الكيميائية ذات التأثير الحراري يرجى الانتباه إلى هذه النقاط:

• ضرورة توضيح التأثير الحراري لكل عنصر من عناصر المعادلة الكيميائية.
• ضرورة معرفة أن التأثير الحراري لعناصر المعادلة لكيميائية يتأثر بدرجة الحرارة.
• ينبغي الانتباه أن عدد المولات في المعادلة يشير إلى معدل التوازن الكيميائي لعناصر المعادلة الكيميائية.

المعادلة الكيميائية للماء

يشير العنصر O2 إلى عنصر الأكسجين+ H2 يشير إلى عنصر الهيدروجين عند تفاعلهم ينتج عنه جزيء الماء.

H2O = H2 + O2

المعادلة الكيميائية لعملية البناء الضوئي

إذ يتفاعل عنصر الماء H2O مع غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 مع أشعة الشمس والضوء Sun بفعل بعض النباتات والطحالب، مما ينتج عنه الأكسجين والسكر اللازم لعملية البناء الضوئي، وهي عملية تحويل الطاقة الضوئية الشمسية إلى طاقة كيميائية.

CO2+ H2O‬‏ = C6H12O6‬‏

المعادلة الكيميائية لتحضير الصابون

R-COOH+NaOH → R-COONa+H2O تفاعل عنصر الحمض الحر مع العنصر القلوي، جليسرول+ هيدروكسيد الصوديوم = صابون قاسي.

CH2 -COOR- CH-COOR-CH2 -COOR+NAOH →R-COONa+ CH2 -OH-CH-OH- CH2 -OH تفاعل عنصر الحمض الحر مع الحمض، جليسرول+ هيدروكسيد البوتاسيوم= صابون سائل.

ما هي فوائد المعادلات الكيميائية؟

للمعادلات الكيميائية أهمية وفوائد كثيرة في حياتنا، حيث إنها تدخل في جميع مجالات الحياة، ويتم استخدامها للحصول على مواد جديدة تفيد البشرية، مثل الصناعة والزراعة والطب، وتتمثل الفوائد في:

1. دور المعادلات الكيميائية في الصناعة:

• تدخل في صناعة البلاستيك والزجاج والأسمنت ومواد البناء والزيوت والبتروكيماويات.

2. دور المعادلات الكيميائية في الزراعة:

• تدخل في صناعة المبيدات الحشرية التي تُخلص المزروعات من الحشرات الضارة والأسمدة العضوية والكيماوية التي تعطي النباتات الأملاح والڤيتامينات التي يحتاجها لكي ينمو بصورة أفضل.

3. دور المعادلات الكيميائية في الطب:

• لها دور هام جداً في الطب حيث إنها تدخل في تركيب الأدوية التي تعالج الأمراض ومستحضرات التجميل والعناية بالبشرة.

ما هي أنواع التفاعلات الكيميائية؟

توجد أنواع كثيرة من التفاعلات الكيميائية وتشمل الآتي:

1. تفاعلات المزج أو الاتحاد

• في ذلك النوع من التفاعلات يتم فيه الحصول على مادة جديدة سواء كانت عنصر خام أو مادة مركبة، وفي الأغلب يكون لتلك المادة العديد من الفوائد، حيث يتم استخدام ذلك النوع من التفاعلات في الكثير من الصناعات.

2. تفاعلات التفكُّك أو التحلُّل

• يتم في ذلك النوع من التفاعل كسر الروابط الموجودة بين التفاعلات، حيث يتم فيه فصل كل عنصر على حدى، ففي بعض المركبات مثل الهواء، يتم فصل فيها الأكسجين عن الهيدروجين، ويتم ذلك في باقي التفاعلات بين عنصرين.

3. تفاعلات الإحلال المزدوج أو الاستبدال

• يتم عمل تلك النوعية من التفاعلات في المعالم الكيميائية، حيث يتم إحلال عنصر ملح عنصر من أجل تركيب تفاعلي معين، وفي الأغلب تكون تلك خطوة من خطوات عمل بعض المركبات الكيميائية.

4. تفاعلات التحلُّل المائي

• X-aq+ H2O l →HX aq + OH-aq'
• في ذلك التفاعل تم تفاعل أيون عنصر سالب الشحنة، حيث يرتبط الأيون السالب بأيون الهيدروجين الموجب.

5. تفاعلات الإحلال الأحادي

• وفي ذلك النوع من التفاعلات يتم فصل عنصر معين بالمركب، ويتم ذلك باستخدام عنصر أكثر نشاطاً منه.

6. تفاعلات التأكسد والاختزال

• يتم ذلك التفاعل بين الإلكترونات الموجودة بالمركب، ويتم ذلك في صورة عملية تأكسد، ومن أشهر الأمثلة على ذلك التفاعل هو تفاعل الاحتراق.

7. تفاعلات التعادل

• هو أحد التفاعلات الشهيرة في عالم الكيمياء، حيث يتم فيه تغير كامل وشامل وهيكلي لمركب المادة، ويرجع ذلك بسب ما يتم من تغير ذري في العناصر الموجودة في التفاعل.

8. تفاعلات المزج أو الاتحاد

• هو أحد التفاعلات الكيميائية التي يتم استخدامها في عمل الكثير من المستحضرات الطبية والأدوية وغيرها الكثير، ولكن يتم ذلك بنسب معينة وفق بعض المعايير والشروط التي تنظمها وزارات الصحة في كل دولة.

ما هي رموز المعادلات الكيميائية؟

من أهم الرموز الكيميائية المستخدمة في المعادلات الكيميائية ما يلي في هذه الصورة:

• حيث تشير هذه الرموز إلى الحالة الفيزيائية للعنصر سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، ويعبر عنها بهذه الرموز، غاز = (g)، سائل = (l)، صلب = (s)، مائي = (aq)، كما أن الرموز الأخرى لكل منها دلالة واضحة.