كيفية موازنة معادلة كيميائية
تمر عملية موازنة المعادلة الكيميائية في عدة خطوات نوجزها بالآتي:
كتابة معادلة كيميائية غير موزونة
يتعين على الطالب حينما يعمل على موازنة المعادلة الكيميائية الغير موزونة والمشتملة على مواد متفاعلة ومواد ناتجة عن التفاعل أن يُطبق قواعد تسمية المركبات لتحديد الصيغ الكيميائية لها، مثل معادلة تشكل صدأ الحديد التي تتضمن الحديد والأوكسجين كمواد متفاعلة والصدأ هو الناتج عن ذاك التفاعل والذي يمكن كتابة معادلته الغير موزونة كالآتي (Fe O2 → Fe2O3) حيث Fe رمز الحديد والـ O2 رمز الأوكسجين.
كتابة أعداد ذرات العناصر المشتركة في التفاعل
في هذه الخطوة يتم تحديد عدد الذرات المشتركة في المعادلة على الجانبين (الموا المتفاعلة والمواد الناتجة) مع الأخذ بعين الاعتبار إدراك دلالة الرقم المصاحب لكل ذرة عنصر مثل (O2) ذرتين أوكسجين وعدم وجود رقم بجانب ذرة العنصر فهذا يعني وجود ذرة واحدة، وبالتالي عند إعادة النظر للمعادلة السابقة نجد أن عدد الذرّات غير متساوي على جانبي المعادلة (وفقاً لقانون حفظ المادة).
كتابة عوامل الضرب لذرّات العناصر
ما يجب التنبه له خلال موازنة المعادلة الكيميائية هو تغيير الرقم المرافق للذرّات وإنما يتم كتابة عامل ضرب مثل (2H2O) هناك أربع ذرّات هيدروجين (H) وذرتين أوكسجين (O) ولا يجوز كتابة المعادلة بهذا الشكل (H4O2)، ومن خلال إضافة معامل الضرب يمكن توزين المعادلة بتلك السرعة، ويتم ذاك باتباع الخطوتين التاليتين:
- موازنة الذرّات التي تكون جُزيء واحد في المواد المتفاعلة وفي المواد النّاتجة.
- موازنة ذرّات الأوكسجين والهيدروجين تالياً.
في المعادلة السابقة (Fe O2 → Fe2O3) يشترك عنصر الحديد بذرّة واحدة من جهة التفاعل (جهة اليسار) وذرّتين من جهة النواتج (جهة اليمين)، وبالتالي يلزم وضع الرقم 4 كمعامل ضرب بجانب ذرّة الحديد في جهة التفاعل لتتم موازنة ذرّات الحديد والرقم 2 من جهة النواتج، وتالياً يلزم موازنة ذرّات الأوكسجين لعدم تساوي ذرّاته بين التفاعل والناتج، عند النظر مرة أخرى للمُعادلة التي تم توزين عنصر الحديد بها تكون كالآتي (4Fe O2 → 2 Fe2O3) التي نجد فيها من جهة التفاعل ذرّتي أوكسجين وستة ذرّات من جهة النواتج لأنّ معامل الضرب يشمل المُركب كاملاً (مُركب النواتج)، وبالتالي يلزم كتابة الرقم 3 كمعامل ضرب بجانب عنصر الأوكسجين في المتفاعلات لتتم موازنة المعادلة وتصبح على النحو الآتي (4Fe 3 O2 → 2 Fe2O3).
التعريف بالمعادلة الكيميائية
يمكن تعريف المعادلة الكيميائية بأنُها تفاعل يحدث بين ذرّات عنصر واحد أو العديد من ذرّات العناصر المختلفة والتي يطلق عليها مسمى (المتفاعلات) التي ينتج عنها من التفاعل مواد أخرى تسمى "النواتج"، ومن المعلوم أنّه يتم تغيير ترتيب العناصر المتفاعلة ليتكون مواد ناتجة جديدة بترتيب ذرّي جديد، وفي وصف آخر للمعادلة فيمكن القول بأنها جزء لا يتجزأ من مقوّمات الحياة والتكنولوجيا حتى أنّها تدخل في تكوين الأرض وعلومها وما يحيط بها من غلاف جوي .
أنواع التفاعلات الكيميائية
يمكن تصنيف التفاعلات الكيميائية وفق الآتي:
- الأكسدة والاختزال: في هذا النوع من التفاعلات الكيميائية يكون التغير حاصلاً على عدد التأكسد للذرّات وربما تتضمن أيضاً انتقال للإلكترونات بين العناصر الكيميائية.
- التفاعل المباشر: من خلال هذا التفاعل يندمج عنصرين أو أكثر لتشكيل منتج جديد أكثر تعقيداً.
- التفاعل التحليلي: وهذا التفاعل أشبه ما يكون معاكساً للنوع الذي سبقه حيث تتفكك الروابط الكميائية للمركب لتنتج عناصر كيميائية أصغر.
- التفاعل الإحلالي (الاستبدالي): حيث يتم في هذا التفاعل استبدال ذرّة عنصر بذرّة عنصر آخر في مُركب معين.
- تفاعل الحمض القاعدي: وهو نوع من التفاعلات الكيميائية الذي تتم فيه عملية إحلال ثنائي بين مادة حمضية وأخرى قاعدية بحيث يتفاعل أيون الهيدروجين الموجب الحمضي مع أيون الهيدروكسيد السالب القاعدي لينتج عن ذلك جزيء الماء والملح الأيوني.
- تفاعل الاحتراق: هذا التفاعل هو عبارة عن تفاعل تأكسد، بحيث تتحد المواد المحترقة مع مادة مؤكسدة لإنتاج مواد متأكسدة وطاقة حرارية.
- تفاعل التحلل المائي: وهو التفاعل الذي يحتوي على الماء كأحد عناصر التفاعل وفق المعادلة التالية:
(X-(aq) H2O(l) ↔ HX(aq) OH-(aq
