التفاعل الكيميائي : مفهومه وقوانينه                  Réaction chimique : Notion et lois
 

(ذ.ابراهيم الطاهري)

 

                                                                                   

 

  I) مفهوم التفاعل الكيميائي :

     1) تفاعل الحديد والكبريت :

       تجربة : نسخن جـزءا مـن خليط مكون مـن مسحـوق الحديد (7g) و مسحوق الكبريت (4g) إلى أن يتوهج .

                         

      ملاحظة : نلاحظ :

     ● استمرار التوهج وانتشاره في الخليط .

   ● اختفاء الخليط وظهور جسم صلب أسود لا يجذب من طرف المغناطيس،يسمى كبريتور الحديد، وهو جسم خالص مركب صيغة جزيئته FeS .

       استنتاج :

     إن اختفاء الحديد والكبريت وظهور جسم جديد (كبريتور الحديد) دليل على أن الحديد قد تفاعل كيميائيا مع الكبريت، ونعبر عن هذا التفاعل كتابة بما يلي :

كبريت + حديد                           كبريتور الحديد

  2) تفاعل المغنيزيوم وثنائي أوكسيد الكربون :   

       تجربة : نأخذ قطعة من شريط المغنيزيوم  ونعرض طرفـه السفلي للهب مـوقد بنسن حتى يتوهج، ثم ندخله في قارورة تحتوي على ثنائي أوكسيد الكربون .

 

تفاعل المغنيزيوم وثنائي أوكسيد الكربون

شريط المغنيزيوم

 

 

      ملاحظة :

    أثناء حدوث التفاعل ، نلاحظ توهج شريط المغنيزيوم بلهب شديد الإضاءة، يصاحبه دخان أسود مكون من مسحوق أبيض ،وهـو أوكسيد المغنيزيوم، بالإضافة إلـى مسحـوق أسـود وهو الكربون .

       استنتاج :

    تفاعل المغنيزيوم وثنائي الأوكسجين تفاعل كيميائي يختفي خلاله كل من الجسمين، وتظهر أجسام جديدة، وهي أوكسيد المغنيزيوم والكربون ، ونعبر عـن هذا التفاعل كتابـة بما يلي :

مغنيزيوم + ثنائي أوكسيد الكربون                           أوكسيد المغنيزيوم  + كربون

 

خلاصة :

Rectangle à coins arrondis:   التفاعل الكيميائي هو تحول كيميائي تختفي خلاله أجسام تسمى المتفاعلات، وتظهر أجسام جديدة تسمى النواتج .
 


               

 

   ملحوظات :

× تعتبر جميع الاحتراقات تفاعلات كيميائية .

× ليس كـل تفاعل كيميائي احتراقا، لأن الاحتراق يستلزم وجـود ثنائي الأوكسجين في المتفاعلات .

× يجب التمييز بين التحول الكيميائي والتحول الفيزيائي، فالتحول الكيميائي هـو تـحـول تختفي أثناءه أجسام وتظهر أجسام جديدة، بينما أثـنـاء التحول الفيزيائي لا تظهر أجسام جديدة، وإنما تتغير الحالة الفيزيائية للجسم فقط .

 II) قوانين التفاعل الكيميائي :

1) انحفاظ الذرات أثناء التفاعل الكيميائي :     

  احتراق الكربون في ثنائي الاوكسجين :  

  إن احتراق الكربون في ثنائي الاوكسجين تفاعل كيميائي ينتج عنه غاز ثنائي اوكسيد الكربون ، هذا الأخير هـو جسم خالص مركب صيغة جزيئته 2OC ، ونعبر عـن هـذا التفاعل كتابة بـمـا يلي :

كربون + ثنائي الاوكسجين                            ثنائي أوكسيد الكربون

 

                                                                                                                

ثنائي أوكسيد الكربون

ثنائي الأوكسجين

الكربون

أسماء الأجسام

CO2

O2

C

الصيغ الكيميائية

النماذج الجزيئية

ذرة واحدة من الكربون وذرتين من الأوكسجين

ذرة واحدة من الكربون وذرتين من الأوكسجين

أنواع الذرات وأعدادها

  

   يتضح إذن أن الذرات المكونة للجسمين المتفاعلين هي نفس الذرات المكونة للجسم الناتج سواء من حيث النوع أو من حيث العدد ، وبهذا نـقـول إن الـذرات قـد انحفظت خلال هذا التفاعل .

 

2) انحفاظ الكتلة أثناء التفاعل الكيميائي :     

   تجربة :

   ¯  نقيس بواسطة ميزان الكتروني كتلة مجموعة مكونة من قطع مـن الكلس وسدادة وقارورة تحتوي على كمية من محلول حمض الكلوريدريك .

   ¯ ندخل قطع الكلس في القارورة و نحكـم إغلاقها بواسطة السدادة ، ثـم نقيس كتلة لمجموعة بعد حدوث التفاعل .

 

قياس الكتلة بعد حدوث التفاعل

حدوث التفاعل

قياس الكتلة قبل حدوث التفاعل

  ملاحظات :

*    نلاحظ جيشان قطعة الكلس، نتيجة تكون غاز، مما يـدل على أن تأثير محلول حمض الكلوريدريك على الكلس تفاعل كيميائي .

*    بعد حدوث التفاعل ، نلاحظ عدم تغير القيمة المشار إليها من طرف الميزان .  

  استنتاج :

    أثناء التفاعل الكيميائي، تنحفظ الكتلة، أي أن مجموع كتل المتفاعلات يساوي مجموع كتل النواتج .

  ملحوظة : عند فتح القارورة ووضع سدادتها على كـفـة الميزان، نـلاحـظ تـنـاقص الكتلة، وهذا دليل على انفلات الغاز الناتج عن هذا التفاعل .

  ) : Lavoisier   3) قوانين التفاعل الكيميائي ( قوانين لافوازيي  

 

Rectangle à coins arrondis:  	تختلف الأجسام المتفاعلة عن الأجسام الناتجة بعد التفاعل الكيميائي .
 	تتكون المتفاعلات والنواتج من نفس الذرات نوعا وعددا، إلا أنها مرتبطة بكيفيـة مختلفة .
 	تنحفظ الكتلة أثناء التفاعل الكيميائي، حيث أن مجموع كتل المتفاعلات يساوي مجموع كتل النواتج .
 

 

 

 

 

 

 


  :Les équations chimiques     III) المعادلات الكيميائية

      نعبر عن التفاعل الكيميائي بمعادلة كيميائية تتضمن صـيـغ الأجسام المتفاعلة الـتـي تكتب يسارا، وصيغ النواتج التي تكتب يمينا، حيث نفصل بين طرفي المعادلة بسهم يمثل منحى التفاعل الكيميائي .

 

 أمثلة :   

 تفاعل الكربون وثنائي الاوكسجين :×

كربون + ثنائي الاوكسجين                              ثنائي أوكسيد الكربون

  باستعمال الصيغ الكيميائية لهذه الأجسام، نحصل على المعادلة الكيميائية التالية :

C + O2                    CO2

  نلاحظ أن هذه المعادلة تخضع لجميع قوانين التفاعل الكيميائي، نقول إذن ان المعادلة الكيميائية متوازنة .

 تفاعل ثنائي الهيدروجين مع ثنائي الاوكسجين : ×

ثنائي الهيدروجين + ثنائي الاوكسجين                             الماء                            

 


H2 + O2                H2O

   نلاحظ أن المعادلة لا تخضع لجميع قـوانـيـن التفاعـل الكيميائـي، حـيـث أن عـدد ذرات الاوكسجين في الجسمين المتفاعلين يـخـتـلـف عن عـدد ذرات الاوكسجين في النواتج، ولهذا نقول ان المعادلة غير متوازنة. ولكي تـعـبـر هـذه المعادلة عن التفاعل الكيميائي، يـجـب موازنتها بإضافة أعـداد تـوضـع قبل صيغ المتفاعلات والنواتج، وتسمى المعاملات التناسبية .

 2 H2 + O2               2 H2O

 وهكذا أصبحت المعادلة متوازنة، حيث تخضع لجميع قوانين التفاعل الكيميائي .

 تفاعل البروبان وثنائي الاوكسجين :×

C3H8 + 5 O2                    3 CO2 + 4 H2O

  تفاعل كبريتور الهيدروجين وثنائي الاوكسجين : ×

 2 H2S + O2                     2 S + 2 H2O                       

 الاحتراق الكامل للبنتان :×             

C5H12 + 8 O2                   5 CO2 + 6 H2O

ملحوظة :

    إن المعاملات التناسبية التي ترد في المعادلات الكيميائية لا تشير إلى عدد الجزيئات أو عـدد الذرات المتفاعلة أو الناتجة، وإنـمـا تشير إلـى نـسـبـة مشاركـة كـل جـسـم في التفاعل الكيميائي .

                     ● تفاعل الميثان وثنائي أوكسيد الكربون :

تطبيق :

 

وازن المعادلات الكيميائية التالية :

 

 

 

Fe + O2                 Fe2O3

 

H2S +O2                  H2O + S

 

NO + O2                NO2

 

Cu2S + Cu2O                   Cu + SO2

 

Al + S                  Al2S3

 

Fe + O2                Fe3O4

 

Cu + O2                Cu2O

 

H2 + N2                  NH3