المعادلة الكيميائية: أجزاء وأمثلة - كيمياء - 2025

و المعادلة الكيميائية هي تمثيل تخطيطي لبعض من خصائص تفاعل كيميائي. يمكن القول أيضًا أن المعادلة الكيميائية تصف التغييرات التي حدثت بواسطة المواد المختلفة المشاركة في التفاعل.

في المعادلة الكيميائية ، يتم وضع الصيغ والرموز الخاصة بالمواد المشاركة المختلفة ، مما يشير بوضوح إلى عدد ذرات كل عنصر موجود في المركبات ، والذي يظهر كعلامة فرعية ولا يمكن تغييره عن طريق موازنة المعادلة.

معادلة كيميائية عامة لتفاعل كيميائي. الكواشف والمنتجات. المصدر: غابرييل بوليفار.

يجب أن تظهر المعادلة الكيميائية متوازنة ، أي أن عدد ذرات المواد المتفاعلة والمنتجات يجب أن يكون متساويًا. بهذه الطريقة يتم إطاعة قانون حفظ المادة. من المستحسن أن تكون الأرقام المستخدمة في موازنة المعادلات أعدادًا صحيحة.

لا تكشف هذه المعادلات عن الخطوات المتتالية ، ولا عن طريق آليات تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات.

لهذا السبب ، على الرغم من أنها مفيدة جدًا لفهم أين يتجه التفاعل الكيميائي ، إلا أنها لا تسمح لنا بفهم جوانبه الجزيئية أو كيفية تأثره بمتغيرات معينة ؛ مثل الأس الهيدروجيني واللزوجة ووقت رد الفعل وسرعة التحريك وغيرها.

أجزاء من معادلة كيميائية

هناك ثلاثة أجزاء رئيسية للمعادلة الكيميائية: المواد المتفاعلة والنواتج والسهم الذي يشير إلى اتجاه التفاعل الكيميائي.

موقع الكواشف والمنتجات

تظهر جميع المواد التي تعمل كمواد متفاعلة وجميع المواد التي هي منتجات في المعادلة الكيميائية. يتم فصل هذه المجموعات من المواد بواسطة سهم يشير إلى اتجاه التفاعل. توجد الكواشف على يسار السهم والمنتجات على اليمين.

السهم يعني ما يتم إنتاجه وموجه من اليسار إلى اليمين (→) ، على الرغم من وجود سهمين مكافئين ومتوازيين في التفاعلات القابلة للانعكاس ؛ واحد إلى اليمين والآخر إلى اليسار. عادة ما يتم وضع الرمز (Δ) فوق السهم ، مشيرًا إلى استخدام الحرارة في التفاعل.

بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما يتم وضع تعريف المحفز على السهم ، إذا أمكن مع صيغته أو رمزه. يتم فصل المواد المختلفة التي تظهر كمواد متفاعلة بواسطة العلامة (+) ، مما يشير إلى أن المواد تتفاعل أو تتحد مع بعضها البعض.

في حالة المواد التي تظهر كمنتجات ، فإن العلامة (+) ليس لها الدلالة السابقة ؛ ما لم يكن رد الفعل قابلاً للعكس. من الملائم وضع العلامة (+) على مسافة متساوية من المواد التي تفصلها.

موازنة المعادلات الكيميائية

من الضروري أن تكون المعادلات الكيميائية متوازنة بشكل صحيح. لهذا ، يتم وضع رقم يسمى معامل متكافئ. عند الضرورة ، يجب أن يكون هذا المعامل قبل المواد التي تظهر كمواد متفاعلة أو منتجات.

وذلك لتحقيق أن عدد جميع ذرات العناصر التي تظهر كمواد متفاعلة يساوي تمامًا عدد العناصر التي تظهر في المنتج. أبسط طريقة لموازنة المعادلات الكيميائية هي التجربة والخطأ.

الحالات الفيزيائية لمكونات المعادلة الكيميائية

في بعض المعادلات الكيميائية ، يتم تمييز الحالة الفيزيائية للمواد بعلامة منخفضة. لهذا ، يتم استخدام الاختصارات التالية باللغة الإسبانية: (ق) للحالة الصلبة ؛ (ل) للحالة السائلة ؛ (ز) الحالة الغازية ؛ و (ج) محلول مائي.

مثال: تفاعل كربونات الكالسيوم مع حمض الهيدروكلوريك.

CaCO _{3 (s)} + 2 HCl _(aq) → CaCl _{2 (s)} + H ₂ O _(l) + CO _{2 (g)}

التغييرات في الحالة الجسدية

في بعض الحالات ، يشار في المعادلة الكيميائية إذا كان هناك إنتاج لغاز في التفاعل الكيميائي أو إذا كان هناك ترسيب لأي من المواد المنتجة.

يُشار إلى وجود غاز بسهم عمودي مع نهايته متجهة لأعلى (↑) ، موضوعة على الجانب الأيمن من المادة الغازية.

مثال: تفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك.

Zn + 2 HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

إذا كانت إحدى المواد تشكل راسبًا في التفاعل الكيميائي ، يتم ترميز ذلك بوضع سهم رأسي مع نهايته متجهة لأسفل (↓) ، موضوعة على الجانب الأيمن من المادة المترسبة.

مثال: تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع نترات الفضة.

HCl + AgNO ₃ → HNO ₃ + AgCl ↓

مثال على المعادلات الكيميائية

- البناء الضوئي

معادلة التمثيل الضوئي

التمثيل الضوئي هو عملية تلتقط بها النباتات وتحول الطاقة الضوئية القادمة من ضوء الشمس لتوليد الطاقة اللازمة لبقائها. يتم إجراء التمثيل الضوئي بواسطة بعض عضيات الخلايا النباتية التي تسمى البلاستيدات الخضراء.

تم العثور على الثايلاكويدات في غشاء البلاستيدات الخضراء ، وهي المواقع التي توجد فيها الكلوروفيل أ وب ، وهي الأصباغ الرئيسية التي تلتقط الطاقة الضوئية.

على الرغم من أن التمثيل الضوئي عملية معقدة ، إلا أنه يمكن تحديدها في المعادلة الكيميائية التالية:

6 CO ₂ + 6 H ₂ O → C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ ↑ Gº = 2870 كيلوجول / مول

C ₆ H ₁₂ O ₆ هي صيغة الجلوكوز ، وهو كربوهيدرات يتم استقلابه لإنتاج ATP ؛ مركب يمثل الخزان الرئيسي للطاقة في معظم الكائنات الحية. علاوة على ذلك ، يتم إنشاء NADPH من الجلوكوز ، وهو أنزيم ضروري للعديد من التفاعلات.

- التنفس الخلوي

تستخدم الخلايا الأكسجين في عملية التمثيل الغذائي للعديد من المواد الموجودة في الطعام الذي يتم تناوله. وفي الوقت نفسه ، يتم استخدام ATP كمصدر للطاقة للأنشطة التي تقوم بها الكائنات الحية ، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء في هذه العمليات.

باستخدام الجلوكوز كنموذج لمادة مستقلب ، يمكن تخطيط التنفس باستخدام المعادلة الكيميائية التالية:

ج ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ → 6 CO ₂ + 6 H ₂ O

- تفاعلات العنصر المشترك

رد فعل التحلل

ينفصل المركب أو المركبات ، مكونًا مركبات مختلفة أخرى بذراتها:

2 KClO _{3 (ق)} → 2 بوكل _(ق) + 3 O _{2 (ز)}

رد فعل النزوح

يتفاعل المعدن مع المركب ، ليحل محل المعدن الموجود فيه:

Mg _(s) + CuSO _{4 (aq)} → Cu _(s) + MgSO _{4 (aq)}

رد فعل القضاء

في هذا النوع من التفاعل ، ينخفض ​​عدد الذرات أو المجموعات المرتبطة بذرة كربون:

CH ₃ -CH ₂ Br + NaOH → H ₂ C = CH ₂ + H ₂ O + NaBr

تفاعل الماء

إنه تفاعل يضيف فيه مركب جزيء من الماء. رد الفعل هذا مهم في تحضير الكحول:

H ₂ C = CH ₂ + H ₂ O → H ₂ C-CH ₂ OH

تفاعل التعادل

تتفاعل القاعدة أو القلويات مع حمض ينتج الملح والماء:

HCl _(aq) + NaOH _(aq) → NaCl _(aq) + H ₂ O _(l)

تفاعل التوليف

في هذا النوع من التفاعل ، يتم دمج مادتين أو أكثر لتكوين مركب جديد:

2 Li _(s) + Cl _{2 (g)} → 2 LiCl _(s)

تفاعل الإزاحة المزدوجة (التفاعل الكيميائي مزدوج التبادل)

في هذا النوع من التفاعل ، يتم تبادل الأيونات الموجبة والسالبة لتكوين مركبات جديدة:

AgNO _{3 (aq)} + NaCl _(aq) → AgCl _(s) + NaNO _{3 (aq)}

المراجع

1. فلوريس ، ج. (2002). كيمياء ^عصر الإصدار 1. افتتاحية Santillana
2. ماثيوز ، سي كيه ، فان هولدي ، كيه إي ، وآهيرن ، كي جي (2002). الكيمياء الحيوية. 3 ^كان الطبعة. الناشر بيرسون أديسون ويسلي
3. ويتن ، ديفيس ، بيك وستانلي. (2008). كيمياء (الطبعة الثامنة). سينجاج ليرنينج.
4. ويكيبيديا. (2019). معادلة كيميائية. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
5. هيلمنستين ، آن ماري ، دكتوراه. (20 سبتمبر 2019). ما هي المعادلة الكيميائية؟ تم الاسترجاع من: thinkco.com