المعادلة الكيميائية
تعريف المعادلة الكيميائية
–هى وصف بسيط وموجز للتغيرات الحادثة فى التفاعل الكيميائي
عند وصف احد التفاعلات الكيميائية يجب توضيح
1-نوعية المواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل
2-تركيب وكميات والحالة الفيزيقية للمواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل
الكيميائى 0
3-شروط التفاعل مثل
درجة الحرارة – الضغط – العوامل الحفازة)ملاحظات
–المواد المتفاعلة هى المواد التى يحدث لها تغير كيميائي
–المواد الناتجة من التفاعل المواد الناتجة عن حدوث تغير كيميائي للمتفاعلات
–العوامل الحفازة مواد تزيد من سرعة التفاعل ولكنها لا تشترك فية
علل استخدام بعض العوامل الحفازة فى التفاعل الكيميائي
لانها تزيد من سرعة التفاعل ولكنها لا تشترك فية
الشروط الواجب توافرها عند كتابة المعادلة الرمزية
1- معرفة رموز العناصر والصيغ الكيميائية للمركبات التى تشملها المعادلة
2- معرفة المتفاعلات والنواتج وهى تعتمد على التجربة العملية والملاحظة
3- وضع سهم بحيث تكتب المواد المتفاعلة على يسارة والمواد الناتجة على يمينة بحيث يشير اتجاة السهم إلى النواتج
4- تكتب شروط التفاعل ان وجدت فوق السهم
5- مساواة أعداد كل نوع من الذرات فى طرفى المعادلة الكيميائية اى مراعاة قانون حفظ المادة
خطوات كتابة المعادلة
1- تكتب المعادلة لفظية بحيث تكون المتفاعلات على يسار السهم والنواتج على اليمين
2- استبدال اسماء المواد برموز وصيغ كيميائية صحيحة مع وضع سهم بحيث تكتب المتفاعلات على يسار السهم والنواتج على يمين السهم
3- زن المعادلة بحيث يتساوى عدد ذرات المتفاعلات مع عدد ذرات النواتج
بعض الرموز المستخدمة فى كتابة المعادلات ودلالتها
الرمز الصيغة
1 + تستخدم للفصل بين المتفاعلات والنواتج
2
يعبر عن اتجاة سير التفاعل ويفصل بين المتفاعلات والنواتج
3
يستخدم لتوضيح وجود تسخين حتى يتم التفاعل
4 (S) للتعبير عن أن المادة فى الحالة الصلبة ويوضع بعد الصيغة
5 (l) للتعبير عن أن المادة فى الحالة السائلة ويوضع بعد الصيغة
6 (g) للتعبير عن أن المادة فى الحالة الغازية ويوضع بعد الصيغة
7 (aq.) للتعبير عن ان المادة مذابة فى المحلول
8
للتعبير عن التفاعلات العكسية
خطوات وزن المعادلة :
تتم عن طريق وضع ارقام على يسار الموز او الصيغ الكيميائية للمركبات فى المعادلات الكيميائية كالاتى:-
1-يتم وزن المعادلة بوضع معاملات حسابية على يسار الرموز والصيغ
Al + O2→ Al2O3 2-لمساواة عدد الذرات فى المتفاعلات مثل النواتج يوضع المعامل 2 أمام رمز الالومنيوم والمعامل 3/2 أمام رمز الأكسجين وتصبح المعادلة
2Al + 3/2O2→ Al2O3 3-يتم التخلص من الكسور بالضرب فى 2 وتصبح المعادلة
4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s) علل استخدام بعض العوامل الحفازة فى التفاعل الكيميائي
علل المعادلة الكيميائية الموزونة تعبر عن التفاعل الكيميائى بصورة وصفية كمية
لانها تحدد عدد ونوع الذرات والحالة الفيزيقية للمواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل الكيميائي موضحة شروط التفاعل
علل المعادلة الكيميائية الموزونة ادق تعبير عن التفاعل الكيميائى
لانها تعبر عن التفاعل الكيميائى بصورة كمية لانها تحدد عدد ونوع الذرات والحالة الفيزيقية للمواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل الكيميائي موضحة شروط التفاعل
علل يجب أن يتساوى عدد ذرات العنصر الواحد في المتفاعلات والنواتج
طبقا لقانون بقاء المادة لآن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
علل المعادلة H2(g) + O2(g) H2O2(L) غير صحيحة على الرغم من انها موزونة
لانة عند وزنها يوضع رقم (2) قبل النواتج وليس بعدها وذلك لان وضع لاقم (2) بعدها يغير فى خواص المركب الناتج فمثلا المركب(H2O2 )تختلف خواصة عن خواص الماء H2Oوبذك توز المعادلة وتصبح كالاتى
2H2(g) + O2(g) 2 H2O(L)
علل المعادلة AgNO3(aq) + NaCl(aq) →NaNO3(aq) + AgCl(S) موزونة
لان عدد الذرات والشحنات متساوية فى طرفى المعادلة
علل لايجوز تغير الصيغ الكيميائية للمتفاعلات والنواتج بهدف تحقيق وزن المعادلة
لان تغير الصيغ الكيميائية يسبب وجود مركبات جديدة تختلف خواصها عن خواص الموجودة فى المعادلة
علل فى التفاعل 2H2 (g) + O2(g)→ 2H2O (l) لا يجوز تغير النواتج إلى H2O2 عند وزن المعادلة
لانة يسبب فى تغير خواص النواتج والنسب الكيميائية للعناصر التى تدخل فى تكوين المركب فنحصل على مركب جديد غير موجود فى حيز التفاعل
================================================== ===
مثال1 : اكتب المعادلة الكيميائية المعبرة عن تفاعل الهيدروجين مع الاكسجين لتكوين الماء
هيدروجين + اكسجين ماء
H2(g) + O2(g) H2O(L)
2H2(g) + O2(g) 2 H2O(L)
================================================== ===
مثال 2- اكتب المعادلة المعبرة عن تفاعل الهدروجين مع النيتروجين لتكوين غاز النشادر فى وجود الحرارة والضغط
غاز النيتروجين + غاز الهيدروجين حرارة –ضغط غاز الامونيا3
H2(g)+N2(g) heat, pressure 2NH3 (g)
H2(g) + N2(g) heat, pressure NH3 (g)
المعـــادلات الأيونيــــة
المعادلة الايونية
هى معادلة كيميائية تكتب فيها المواد الداخلة والناتجة التى يحدث لها تغير فى التفاعل على هيئة ايونات
*مقدمة:-
–تحدث كثير من التفاعلات الكيميائية فى المحاليل المائية بين الايونات فعند اذابة كثير من المواد فى الماء مثل الأحماض والقلويات والأملاح فإنها تتفكك إلى ايونات موجبة وايونات سالبة
–عند اضافة محاليل هذة الايونات على بعضها يحدث التفاعل الكيميائى بين هذة الايونات وبعضها
–بعض هذة الايونات يحدث لها تغير والبعض لا يحدث لة تغير
–تحذف الايونات التى لايحدث لها تغير من المعادلة الأيونية وتظل الايونات التى يحدث لها تغير
–فى هذة التفاعلات تكون مجموع الشحنات على الطرف الايسر يساوى شحنات الطرف الايمن تساوى صفر
التعبير عن المعادلة الايونية
1-تفاعل محلول مائى لهيدروكسيد الصوديوم مع محلول مائى لحمض الهيدروكلوريك
–كتابة المعادلة
HCl(aq) + NaOH(aq)→ H2O (l) + NaCl (aq) (aq) —تمثيل المعادلة ايونيا
H+(l) +Cl-(aq) + Na + (aq) +OH- (aq) →H2O (l)+ Na+(aq) +Cl – (aq) –من التفاعل السابق نجد ان ايونات الصوديوم والكلوريد لم يحدث لهما تغير اثناء التفاعل ولم تشترك فى التفاعل بذلك يمكن اهمالها من طرفى المعادلة وتصبح المعادلة
–الماء هو المركب الوحيد التى توجد فى صورة جزيئات اما كل من الحمض والقلوى والملح الناتج موجود فى صورة ايونات حيث يوجد حمض الهيدروكلوريك على صورة H+ + Cl- وهيدروكسيد الصوديوم على صورة Na ++ OH-
–يحذف كل من ايونات الصوديوم وايونات الكلوريد من المعادلة
H+(aq + OH- (aq) → H2O (l) 2-تفاعل محلول مائى لحمض الكبريك مع محلول مائى لهيدروكسيد البوتاسيوم
1-كتابة المعادلة
H2SO4 (aq) + 2KOH(aq) → K2SO4(aq) + 2H2O(l) 2–تمثيل المعادلة ايونيا
H2+ 1 SO4 -2+ 2K+1 OH -1 → 2 K+1 + SO4-2 + 2H2O 3-من التفاعل السابق نجد ان
–نجد ان ايونات البوتاسيوم والكبريتات لم يحدث لهما اى تغير اثناء التفاعل بذلك يمكن حزفهم من التفاعل ويكتب التفاعل على الصورة الآتية
H2 +1 + OH -1 → 2H2O –الماء هو المركب الوحيد التى توجد فى صورة جزيئات اما كل من الحمض والقلوى تختفى خواصهم والملح الناتج موجود فى صورة ايونات هى
SO4-2 K +,
علل يحذف كل من الكلور والصوديوم عند كتابة المعادلة المعبرة عن تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم
لان ايونات الصوديوم والكلوريد لم يحدث لهما تغير اثناء التفاعل ولم تشترك فى التفاعل
علل يهمل ايون ايون البوتاسيوم والكبريتات من طرفى المعادلة
لان كل منهم لم يحدث لهما اى تغير اثناء التفاعل
علل تسمى تفاعلات الحمض والقاعدة بتفاعلات التعادل
لآن خواص الحمض والقاعدة تختفى فاعليتها
تفاعلات الترسيب
تفاعلات تتم بيم المحاليل المائية للاملاح وتكون مصحوبة بتكوين راسب
1-عندما يتكون راسب مثل تفاعل كلوريد الصوديوم مع نترات الفضة
AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl 1-تمثيل المعادلة ايونيا
Ag+(aq) +NO3 -(aq) + Na+(aq) +Cl -(aq) → Na + (aq) + NO3 -(aq) + AgCl نجد ان ايونات الصوديوم والنترات لم يحدث لهما اى تغير اثناء التفاعل بذلك يمكن حزفهم من التفاعل ويكتب التفاعل على الصورة الآتية
Ag+ (aq) + Cl -(aq) → AgCl(s علل حذف ايون الصوديوم والنترات من المعادلة عند تفاعل نترات الفضة مع كلوريد الصوديوم
لان ايونات الصوديوم والنترات لم يحدث لهما اى تغير اثناء التفاعل
2-تفاعل نترات الباريوم مع كبريتات النحاس
Ba(NO3)2 (s) → Ba+2 -(aq) + 2NO3-2 -(aq) CuSO4 (s) → Cu+2(aq) + SO4-2-(aq) Ba+2(aq)+2NO3-2 -(aq)+Cu+2(aq)+SO4-2-(aq)→BaSO4(S)+2NO3-2 (aq)+ Cu+2(aq) Ba+2 (aq +SO4-2-(aq) → BaSO4(S) علل فى هذا التفاعل تحذف ايونات النترات وايونات النحاس من المعادلة
لآن كل منهم لايحدث لة تغير
علل مجموع الشحنات على طرف المعادلة الأيمن والأيسر = صفر
حتى تكون المعادلة الأيونية موزونة
–تفاعل كبريتيد الصوديوم مع كبريتات النحاس
Na2S+CuSO4 → Na2SO4+CuS Na2S (s) → 2Na+1-(aq) + S-2-(aq) CuSO4 (s) → Cu+2 -(aq) + SO4-2 -(aq) 2Na+1 -(aq)+ S-2 -(aq)+Cu+2 (aq)+ SO4-2 (aq)→CuS+2Na+1 -(aq)+ SO4-2 ———————————————————————- S-2 -(aq) + Cu+2 -(aq→CuS