لتكنولوجيا والتفاعلات الكيميائيه..
التفاعلات الكيميائية:كثير من المواد اللازمة لحياتنا يمكن الحصولعليها من خلال التفاعلات الكيميائية، وعن طريق التفاعلات الكيميائية يمكن تحويلمواد قليلة الاستخدام إلى مواد أكثر فائدة وبدأت كثير من الصناعات تقوم علىالتفاعلات الكيميائية كمصادر للطاقة الحرارية والكهربية ومن أهم هذه الصناعات صناعةالأسمدة وبطاريات السيارات وصناعة الوقود والبلاستيك والصناعات الغذائية وغيرها.
لتعرف التفاعل الكيميائى قم بإجراء النشاط التالى:
1- أشعل شريطا من الماغنسيوم فى الهواء.ماذا تلاحظ؟
2- لقد تغير شكل الماغنسيوم تماما وتحول من مادة صلبة لامعة قابلة لانثناء إلىمسحوق أبيض لمادة جديدة هى أكسيد الماغنسيوم MgO. ماغنسيوم + أكسجينأكسيدماغنسيوم
من هذا النشاط يتضح أن:
الطاقة الحرارية أدت إلىكسر الرابطة التساهمية الثنائية فى جزء الأكسجين (O2) وتحول إلى ذرتين من الأكسجينالنشط كيميائيا.
ثم ارتبطت كل ذرة أكسجين بذرة من الماغنسيوم مكونة جزئ أكسيدماغنسيوم.
التفاعل الكيميائي:
هو كسر الروابط الموجودة فى جزيئات الموادالمتفاعلة وتكوين روابط جديدة فى جزيئات المواد الناتجة من التفاعل. ويعبر عنالتفاعل الكيميائى عادة بمعادلة كيميائية.
المعادلة الكيميائية:
هى مجموعة منالرموز والصيغ الكيميائية تعبر عن جزيئات المواد الداخلة فى التفاعل والموادالناتجة من هذا التفاعل وكذلك شروط حدوث التفاعل إن وجدت. يشترط فى المعادلة أنتكون موزونة بمعنى أن يكون عدد ذرات العنصر الداخلة فى التفاعل مساويا لعدد ذراتهالناتجة من التفاعل.
قانون بقاء المادة
فى التفاعل الذىيعبر عنه بالمعادلة الموزونة التالية:
2Mg + O2 2MgO
إذا علمت أن كتلة الماغنسيوم Mg = 24، كتلة الأكسجين O = 16.
فإنه يمكن حسابكتل المواد الداخلة فى التفاعل والناتجة منه كما يلى:
2Mg + O2 2MgO
(16×2) + (24×2) 2 × (16+24)
32 + 48 2 × 40
80 80
نلاحظأن مجموع كتل المواد الداخلة فى التفاعل يساوى مجموع كتل المواد الناتجة من التفاعلمما يحقق قانون بقاء المادة ، لذلك يجب أن تكون المعادلة موزونة.
ينتج المركب منالاتحاد الكيميائى لذرات عنصرين أو أكثر بنسب وزنية ثابتة. لذلك فإن كل 48جم منالماغنسيوم تتحد مع 32جم من الأكجسين لتكوين 80جم من أكسيد الماغنسيوم وهذا ما يعرفبقانون النسب الثابتة.
التفاعلات الطاردة والتفاعلات الماصة للحرارة
ادرس التفاعلات التالية ولاحظ ما يحدث من تغير حرارى فى كل منها:
C + O2 CO2 + heat
2H2 + O2 2H2O + heat
N2 + O2 + Heat 2NO
ماذا تلاحظ؟
يصاحب التفاعل الكيميائى غالبا تغير حرارى فهناكتفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية وهناك تفاعلات تحتاج إلى طاقة حرارية لحدوثها.
التفاعلات الطاردة للحرارة:
هى تفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية. C + O2 CO2 +heat
2H2 + O2 2H2O + heat
التفاعلات الماصة للحرارة:
هى تفاعلات كيميائية يلزم لحدوثها امتصاصطاقة حرارية. N2 + O2 +Heat2NO
أنواع التفاعلات الكيميائية
هناك أنواع عديدة منالتفاعلات الكيميائية سنكتفى بدراسة ثلاثة أنواع منها:
تفاعلات الاتحادالمباشر
o
عنصر
مع عنصر
o
مركب
مع مركب
تفاعلات الانحلالالحرارى
تفاعلات الإحلال المزدوج
تفاعلات الإحلال المزدوج
o
التعادل
o
التبادل
المزدوج بين محاليل الأملاح
تفاعلات الاتحاد المباشر
عنصر مع عنصر:
يتحد الكربون وهو عنصر لافلزى معالأكسجين وهو عنصر لافلزى مكونا غاز ثانى أكسيد الكربون ويعبر عن ذلك بمعادلةكيميائية كما يلى:
كربون + أكسجينثانىأكسيد الكربون
C + O2 CO2
ويعتبر اتحاد الماغنسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنسيوم اتحادامباشرا.
مركب مع مركب:
لتعرف كيفية تفاعل مركب مع مركبآخر قم بإجراء النشاط التالى:
عنصر مع عنصر:
يتحد الكربون وهو عنصر لافلزى معالأكسجين وهو عنصر لافلزى مكونا غاز ثانى أكسيد الكربون ويعبر عن ذلك بمعادلةكيميائية كما يلى:
كربون + أكسجينثانىأكسيد الكربون
C + O2 CO2
ويعتبر اتحاد الماغنسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنسيوم اتحادامباشرا.
مركب مع مركب:
لتعرف كيفية تفاعل مركب مع مركبآخر قم بإجراء النشاط التالى:
o
قرب
ساقا زجاجية مبللة بمحلول النشادر إلى فوهة أنبوبة اختبار تحتوى على قليل من حمض
الهيدرروكلوريك المركزماذا تلاحظ؟
o
تتكون
سحب بيضا من مركب كلوريد الألومنيوم نتيجة الاتحاد المباشر بين غاز النشادر NH3 وحمض
الهيدروكلوريك HCl.
نشادر + حمض هيدروكلوريككلوريدأمونيوم (سحب بيضاء)
HCl + NH3 NH4Cl
HCl + NH3 NH4Cl
تفاعلات الانحلال الحرارى
بعض المركبات عند تسخينهاتنحل كليا وتتحول إلى أكسيد الفلز ويتصاعد غاز
مثلا كربونات النحاس (الخضراء) تنحل حراريا وتعطى أكسيد نحاس أسود وثانى أكسيد الكربون.
كربونات نحاسأكسيدنحاس + ثانى أكسيد الكربون
CuCO3 CuO+ CO2
فى حينأن نترات الصوديوم تنحل جزئيا وتعطى نيتريت صوديوم وأكسجين.
نيترات صوديومنيتريتصوديوم + أكسجين
2NaNO3 2 NaNO2 + O2
تفاعلاتالإحلال المزدوج
ويتم فيها التبادل بين شقى (أيونى) المركبينالمتفاعلين لتكوين مركبات جديدة ومن امثلتها:
التعادل: هو اتحادحمض مع قلوى لتكوين ملح الحمض وماء.
حمض + قلوىملح الحمض + ماء
حمض هيدروكلوريك + هيدوكسيد صوديومكلوريدصوديوم + ماء
H+Cl-+Na +OH- Na + Cl- + H2O
بعض المركبات عند تسخينهاتنحل كليا وتتحول إلى أكسيد الفلز ويتصاعد غاز
مثلا كربونات النحاس (الخضراء) تنحل حراريا وتعطى أكسيد نحاس أسود وثانى أكسيد الكربون.
كربونات نحاسأكسيدنحاس + ثانى أكسيد الكربون
CuCO3 CuO+ CO2
فى حينأن نترات الصوديوم تنحل جزئيا وتعطى نيتريت صوديوم وأكسجين.
نيترات صوديومنيتريتصوديوم + أكسجين
2NaNO3 2 NaNO2 + O2
تفاعلاتالإحلال المزدوج
ويتم فيها التبادل بين شقى (أيونى) المركبينالمتفاعلين لتكوين مركبات جديدة ومن امثلتها:
التعادل: هو اتحادحمض مع قلوى لتكوين ملح الحمض وماء.
حمض + قلوىملح الحمض + ماء
حمض هيدروكلوريك + هيدوكسيد صوديومكلوريدصوديوم + ماء
H+Cl-+Na +OH- Na + Cl- + H2O
o
ينفصل
أيون الهيدروجين من الحمض
o
ينفصل
أيون الهيدروكسيد من القلوي
o
يتحد
الأيونين معا ويتكون جزيء الماء
o
يتحد
الأيون السالب للحمض مع الأيون الموجب للقلوى مكونا ملحا من شقين (حمضى وقاعدى)
التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح:
لتعرفكيفية حدوث التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح قم بإجراء النشاط التالى:
لتعرفكيفية حدوث التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح قم بإجراء النشاط التالى:
o
أضف
قليلا من محلول كلوريد الصوديوم NaCl إلى قليل من محلول نترات الفضة AgNO3 فى
أنبوبة اختبار.ماذا تلاحظ؟
o
يتكون
راسب أبيض من كلوريد الفضة.محلول كلوريد صوديوم + محلول نترات فضة محلول
نترات صوديوم + كلوريد فضة
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
o
الراسب
يعنى أن هذا الملح غير قابل للذوبان فى الماء فيترسب فى قاع الإناء.
الأنشطة الاختيارية:
تخير أحد الأنشطة التالية وقمبتنفيذه مع زملائك ثم اعرضه على معلمك واحتفظ به فى ملفك الخاص.
تخير أحد الأنشطة التالية وقمبتنفيذه مع زملائك ثم اعرضه على معلمك واحتفظ به فى ملفك الخاص.
o
عمل
بحث عن أهمية التفاعلات فى حياتنا والأضرار التى قد تنجم عنها.
o
عمل
بحث عن التكنولوجيا والتفاعلات الكيميائية.
معلوماتإثرائية:
اكتشف العالم الفرنسى أنطونى لافوازيه عند تسخينه مركب أكسيدالزئبق أن مجموع كتلتى الزئبق والأكسجين الناتج هو نفسه كتلة أكسيد الزئبق الداخلفى التفاعل واستنتج قانون بقاء الكتلة.
يعزى قانون النسب الثابتة إلى العالمالفرنسى براوست الذى عاش ما بين عام 1754 وعام 1826
التفاعلات الكيميائيةفى حياتنا:
تلعب التفاعلات الكيميائية دورا أساسيا فى حياتنا فمن خلالهايتم تحضير الآلاف من المركبات التى تستخدم كثير من الصناعات مثل صناعة الأدويةوالأسمدة والوقود والبلاستيك وغيرها. إلا أن هذه التفاعلات قد يكون لها أيضا جوانبسلبية مثل الانبعاثات الملوثة للبيئة.
لذلك يجب توخى الحذر والابتعاد عنالتفاعلات التى تسبب آثارا سلبية على الإنسان أو البيئة.ومن أمثلة التفاعلات التىتسبب تلوثا للبيئة احتراق الوقود الذى ينتج عنه كثير من الغازات الضارة مثل:
· أكاسيد الكربون التى تتسبب فى رفع درجة حرارة الجو حيث إن ثانى أكسيد الكربون CO2 يعمل عمل الصوبة الزجاجية يسمح بنفاذ الأشعة الحرارية من الشمس إلى الأرض ولايسمح بعودتها، كما أن أول أكسيد الكربون CO شديد الخطورة على الإنسان حيث يسببالصداع والدوران والإغماء وآلاما حادة فى المعدة وقد يؤدى إلى الوفاة.
· أكاسيد الكبريت مثل ثانى أكسيد الكبريت SO2 وثالث أكسيد الكبريت SO3 وهى غازاتحمضية تسبب تهيج الجهاز التنفسى وتآكل المنشآت.
· أكاسيد النيتروجين وتتولد عادة أثناء حدوث البرق وهى غازات سامة وحمضية تسببتهيج الجهاز العصبى والعين.
· احتراق الفحم والألياف السليوزية كالورق والسجائر تسبب تلوث الهواء بمواد سامةوتتسبب فى سرطان الرئة.
اكتشف العالم الفرنسى أنطونى لافوازيه عند تسخينه مركب أكسيدالزئبق أن مجموع كتلتى الزئبق والأكسجين الناتج هو نفسه كتلة أكسيد الزئبق الداخلفى التفاعل واستنتج قانون بقاء الكتلة.
يعزى قانون النسب الثابتة إلى العالمالفرنسى براوست الذى عاش ما بين عام 1754 وعام 1826
التفاعلات الكيميائيةفى حياتنا:
تلعب التفاعلات الكيميائية دورا أساسيا فى حياتنا فمن خلالهايتم تحضير الآلاف من المركبات التى تستخدم كثير من الصناعات مثل صناعة الأدويةوالأسمدة والوقود والبلاستيك وغيرها. إلا أن هذه التفاعلات قد يكون لها أيضا جوانبسلبية مثل الانبعاثات الملوثة للبيئة.
لذلك يجب توخى الحذر والابتعاد عنالتفاعلات التى تسبب آثارا سلبية على الإنسان أو البيئة.ومن أمثلة التفاعلات التىتسبب تلوثا للبيئة احتراق الوقود الذى ينتج عنه كثير من الغازات الضارة مثل:
· أكاسيد الكربون التى تتسبب فى رفع درجة حرارة الجو حيث إن ثانى أكسيد الكربون CO2 يعمل عمل الصوبة الزجاجية يسمح بنفاذ الأشعة الحرارية من الشمس إلى الأرض ولايسمح بعودتها، كما أن أول أكسيد الكربون CO شديد الخطورة على الإنسان حيث يسببالصداع والدوران والإغماء وآلاما حادة فى المعدة وقد يؤدى إلى الوفاة.
· أكاسيد الكبريت مثل ثانى أكسيد الكبريت SO2 وثالث أكسيد الكبريت SO3 وهى غازاتحمضية تسبب تهيج الجهاز التنفسى وتآكل المنشآت.
· أكاسيد النيتروجين وتتولد عادة أثناء حدوث البرق وهى غازات سامة وحمضية تسببتهيج الجهاز العصبى والعين.
· احتراق الفحم والألياف السليوزية كالورق والسجائر تسبب تلوث الهواء بمواد سامةوتتسبب فى سرطان الرئة.
تعليقات
إرسال تعليق