2 - التفاعلات الكيميائية

• أنواع التفاعلات الكيميائية :

1) تفاعل الإحتراق (Combustion Reaction)

• تعريفه : هو تفاعل مادة من (عنصر أو مركب) مع غاز الأكسجين ويصاحب التفاعل بشكل عام إنطلاق طاقةٍ في صورة حرارة أو ضوء .

 

• من الأمثلة على هذا النوع من التفاعلات الكيميائية :

1) إحتراق قطعة من الفحم (فيها عنصر الكربون) بوجود غاز الأكسجين يؤدي إلى إنطلاق حرارة كما في الشكل الأتي :

                                              

• يمكن التعبير عن التفاعل السابق بمعادلة كيميائية بالشكل الأتي :

              ${{\mathbf{C}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{O}}_{{\mathbf{2}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}}\mathbf{ }\mathbf{\to }\mathbf{ }{{\mathbf{CO}}_{\mathbf{2}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{Heat}$

                                نلاحظ إنطلاق الحرارة بالنواتج

            2) إحتراق أنواع الوقود المختلفة

        3) إحتراق الخشب وغيرها

 

• الإستفادة من الحرارة الناتجة من هذه التفاعل :

1) التدفئة

2) تحريك وسائل المواصلات

3) طهي الطعام وغيرها.

4) إحتراق الغذاء في الجسم يزوده بالطاقة اللازمة لأداء وظائفه الحيوية المتنوعة

 

• ملاحظة :

عادةً عند إحتراق المركبات التي تتكون من الهيدروجين والكربون (الهيدروكربونات ) فإنه ينتج :

(غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء ويصاحبه إنطلاق للحرارة )

$\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{Heat}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{O}\mathbf{ }{}_{\mathbf{2}}\mathbf{H}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{}_{{}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{2}}\mathbf{CO}\mathbf{ }\mathbf{\to }\mathbf{ }{}_{{}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{2}}\mathbf{O}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{الهيدروكربونات}\mathbf{ }$

مثال:

    ${\mathbf{2}{\mathbf{C}}_{\mathbf{5}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{10}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{15}{\mathbf{O}}_{{\mathbf{2}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}}\mathbf{ }\mathbf{\to }\mathbf{ }{\mathbf{10}{\mathbf{CO}}_{\mathbf{2}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{10}\mathbf{ }{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}{\mathbf{O}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{Heat}$

سؤال : علل

عند حرق (g100) من الفحم في كمية معلومة من غاز الأكسجين حرقًا تامًا فإن كمية الناتج تكون أقل من المتوقع :

الإجابة :الجزء المفقود كان على شكل حرارة أو بخار .

 

---

 

2) تفاعل الإتحاد (Combination Reaction)   $\mathbf{A}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{B}\mathbf{ }\mathbf{\to }\mathbf{AB}\mathbf{ }\mathbf{ }$ 

•  تعريفه :  هو تفاعل مادتين أو أكثر (عناصر أو مركبات) لينتج مركبًا واحدًا جديدًا 

 

• من الأمثلة على هذا النوع من التفاعلات الكيميائية :

         1) تفاعل عنصر النحاس مع عنصر الكبريت لينتجا مركب كبريتيد النحاس (II) ويعبر عنه بالمعادلة الأتية :

                                             ${{\mathbf{Cu}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{S}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\stackrel{\mathbf{∆}}{\mathbf{\to }}\mathbf{ }{\mathbf{CuS}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}$

2) تفاعل فلزالصوديوم(Na) مع غاز الأكسجين(O₂) لتكوين أكسديد الصوديوم(Na₂O) ويعبر عنه بالمعادلة الأتية :

${\mathbf{4}{\mathbf{Na}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{\to }\mathbf{ }\mathbf{2}{\mathbf{Na}}_{\mathbf{2}}{\mathbf{O}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}$
          

      3) تفاعل أكسيد المغنيسيوم (MgO) مع غاز ثاني أكسيد الكربون(CO₂)،لإنتاج كربونات المغنيسيوم (MgCO₃) ويعبر عنه بالمعادلة الأتية:

         ${{\mathbf{MgO}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }{{\mathbf{CO}}_{\mathbf{2}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{\to }{{\mathbf{MgCO}}_{\mathbf{3}}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}$

          

---

 

• التجربة (1) : ( تفاعل الإتحاد)

• المواد والأدوات المستخدمة :

1) برادة الحديد (Fe)           2) مسحوق الكبريت (ٍS)                   3) جفنة تسخين

4) لهب بنسن                    5) ملعقة                                     6) ميزان حساس

7) منصب ثلاثي                 8) مغناطيس

 

• خطوات العمل :

1) أزن 6g من برادة الحديد و 3g من الكبريت وأخلطهما معًا في جفنة التسخين

2) أقرب طرف المغناطيس من الخليط ، وألاحظ أي المادتين تنجذب إليه

3) أضع المادتين مرة أخرى في في الجفنة، وأخلطهما خلطًا جيدًا، وأسخن الجفنة على اللهب لمدة 4 دقائق

    ثم أترك الجفنة حتى تبرد، و الأحظ التغير الحادث.

4) أقرب طرف المغناطيس من المادة الموجودة في الجفنة وألاحظ هل تنجذب إليه .

5) ألاحظ وأسجل ملاحظاتي .

 

• التحليل والإستنتاج :

1) أصف التغير الذي حدث لكل من الحديد والكبريت بعد تسخين مخلوطهما

2) أكتب معادلة كيميائية موزونة تمثل التفاعل الحاصل

 

• الملاحظات على التجربة :

1) تغير لون برادة الحديد والكبريت ونتج مادة واحدة منهما ذات لون أسود

2) المعادلة الكيميائية الموزونة التي تمثل التفاعل الحاصل :

             ${{\mathbf{Fe}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}}_{\mathbf{ }}\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{S}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\stackrel{\mathbf{∆}}{\mathbf{\to }}\mathbf{ }{\mathbf{FeS}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{s}\mathbf{\right)}}$