مقدمة

المركب مادة جديدة تنتج عن
اتحاد ذرات عنصرين أو أكثر وهذه المادةالجديدة تختلف فى خواصها عن خواص
العناصر الداخلة فى تكوينها. هذا الاتحاد بين ذرات عنصرين أو أكثر وتكوين
مادة جديدة هو تفاعل كيميائى. ماذا نتعلم فى هذا
الدرس؟ مفهوم التفاعل الكيميائى
أنواع التفاعلات الكيميائية إجراء التفاعلات الكيميائية
خواص التفاعل الكيميائى عرفت من دراستك السابقة
أن: العنصر: مادة نقية تتكون من نوع واحد من الذرات ، ومن
الممكن أن تكون: مفردة مثل الغازات الخاملة (الهيليوم –
النيون – الأرجون) مرتبطة معًا بروابط كيميائية فى شكل
جزيئات مثل الغازات النشطة (الأكسجين – النيتروجين – الكلور)
المركب: مادة تتكون من عدد من ذرات العناصر
المختلفة المترابطة معًا بروابط كيميائية مثل: ( كلوريد الهيدروجين HCl ، أكسيد النحاس CuO ، كلوريد الصوديوم NaCl ) كما عرفت أن خواص المركب يختلف عن خواص العناصر الداخلة فى تركيبه، مثلا خواص الماء H2O تختلف عن خواص كلا من(الأكسجين O2 ، والهيدروجين H2) لتعرف خواص التفاعل الكيميائى قم بإجراء النشاط التالى:
من هذا النشاط يتضح أن خطوات هذا التفاعل هى: تنكسر الرابطة التساهمية الثنائية فى جزئ الأكسجين
تتحد ذرة أكسجين مع ذرة ماغنسيوم لتكوين جزئ أكسيد ماغنسيوم بتكوين رابطة أيونية

نتيجة للتفاعل الكيميائى بين الماغنسيوم وأكسجين
الهواء تكون أكسيد الماغنسيوم ويمكن تمثيلها بالمعادلة الآتية:
تنقسم التفاعلات الكيميائية تبعًا للتغيرات الحرارية المصاحبة لها إلى: تفاعلات طاردة للحرارة (وتكون نواتج مستقرة كيميائيًا) وتفاعلات ماصة للحرارة (وتكون نواتج غير مستقرة كيميائيًا)
قانون بقاء الطاقة
وبذلك يمكن استنتاج
ما يلى: التفاعل الكيميائى: هوعبارة
عن كسر للروابط الموجودة بين ذرات جزيئات المواد المتفاعلة وتكوين
روابط جديدة بين ذرات جزيئات المواد الناتجة عن التفاعل
المعادلة الكيميائية: هى عبارة عن مجموعة من الرموز والصيغ الكيميائية تعبر عن المواد الداخلة فى التفاعل الكيميائى، والمواد الناتجة عن هذا التفاعل وشروط التفاعل إن وجدت
وزن طرفى المعادلة: يجب أن تكون المعادلة الكيميائية
متزنة بمعنى أن العدد الكلى لذرات كل عنصر يجب أن تكون متساوية
فى كلا من طرفى المعادلة، ويعتبر ذلك تطبيق لقانون حفظ المادة
قانون بقاء المادة النسب الثابتة: NaOH بقاء المادة (فى التفاعلات الكيميائية)
كتلة المواد المتفاعلة فى التفاعل الكيميائى تساوى
كتلة المواد الناتجة من التفاعل
المول: هو الكتلة الجزيئية مقدرة بالجرامات
الكتلة الجزيئية: هى مجموع الكتل الذرية للذرات المكونة للجزئ
أمثلة: واحد مول من الماء : H2O = (2×1) + (1 × 16) = 18 gram
حيث أن الكتلة الذرية للهيدروجين = 1
والكتلة الجزيئية للماء = 2 × 1 + 16 = 18
المول = الكتلة الجزيئية مقدرة بالجرامات = 18 جرام
واحد مول من هيدروكسيد الصوديوم : NaOH = (1 × 23) + (1 × 16) + (1 × 1) = 40 gram
واحد مول من حمض الهيدروكلوريك : HCl = (1 × 1) +
(1 × 35.5) = 36.5 gram واحد مول من كلوريد الصوديوم :
NaCl = (1 × 23) + (1 × 35.5) = 58.5 gram
لاحظ أن: التفاعل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد
الصوديوم لتكوين كلوريد الصوديوم والماء يتم بنسبة واحد مول من كل
مركب NaOH بما يحقق قانون بقاء المادة


التغيرات الحرارية المصاحبة للتفاعل الكيميائى تنقسم التفاعلات الكيميائية تبعًا للتغيرات الحرارية المصاحبة لها إلى تفاعلات طاردة للحرارة وتفاعلات ماصة للحرارة التفاعلات الطاردة للحرارة: التفاعلات الكيميائية التى تكون مصحوبة بانطلاق حرارة (طاقة حرارية) كناتج من نواتج التفاعل مثل:
تكون ثانى أكسيد الكربون من عناصره (الكربون والأكسجين): تكون الماء من عناصره ( الهيدروجين والأكسجين) : التفاعلات الماصة للحرارة: التفاعلات الكيميائية التى تكون مصحوبة بامتصاص حرارة مثل: تكوين ثانى كبريتيد الكربون من عناصره: تكوين أكسيد النيتريك (أول أكسيد النيتروجين) من عناصره: ملحوظة: نواتج التفاعلات الطاردة للحرارة تكون مستقرة كيميائياً. نواتج التفاعلات الماصة للحرارة تكون غير مستقرة كيميائياً.

أنواع التفاعلات الكيميائية تفاعلات الاتحاد المباشر:
اتحاد عنصر مع عنصر
اتحاد عنصر مع مركب اتحاد مركب مع مركب
تفاعلات الانحلال:
انحلال حرارى
انحلال كهربى
تفاعلات الإحلال البسيط:
فلز يحل محل هيدروجين الحمض
فلز يحل محل فلز فى محلول أحد أملاحه
تفاعلات الإحلال المزدوج :
تعادل حمض مع قلوى
تفاعل الأحماض مع الأملاح الإحلال
المزدوج بين محاليل الأملاح


تفاعلات الإتحاد المباشر هى التفاعلات
التى تتضمن إتحاد مادتين أو أكثر لتكوين مركب جديد.
اتحاد عنصر مع عنصر : فلز مع لا فلز: إتحاد فلز الماغنسيوم
مع لافلز الأكسجين
لافلز مع لا فلز: إتحاد الكربون مع الأكسجين
اتحاد عنصر مع مركب : اتحاد أكسيد النيتريك (مركب) مع غاز الأكسجين (عنصر)
اتحاد مركب مع مركب اتحاد غاز النشادر مع غاز كلوريد الهيدروجين
لتعرف خواص نواتج تفاعل الإتحاد
المباشر بين فلز ولا فلز قم بإجراء النشاط التالى:
من هذا النشاط يتضح ما يلى: يتفاعل الماغنسيوم مع الأكسجين مكونًا مسحوق أبيض هو أكسيد الماغنسيوم
يذوب أكسيد الماغنسيوم فى الماء مكونا هيدروكسيد الماغنسيوم
هيدروكسيد الماغنسيوم قلوى حيث يحول عباد الشمس إلى الأزرق
وبذلك يمكن استنتاج ما يلى:
حرارة الاحتراق : هى كمية الحرارة المنطلقة من احتراق
واحد مول من مادة فى وفرة من الأكسجين
تتم عملية الاحتراق فى وجود وفرة من الأكسجين أو الهواء مع رفع درجة حرارة المادة لنقطة الاشتعال
نقطة الاشتعال : هى أقل كمية حرارة تبدأ عندها المادة فى الاشتعال
لتعرف خواص نواتج تفاعل الإتحاد
المباشر بين لافلز ولافلز قم بإجراء النشاط التالى:


من هذا النشاط يتضح ما يلى: يتفاعل الفحم مع الأكسجين مكونًا غاز ثانى أكسيد الكربون
يذوب غاز ثانى أكسيد الكربون فى الماء مكونا حمض الكربونيك
حمض الكربونيك محلول حمضى حيث يحول عباد الشمس إلى الأحمر
حمض الكربونيك مركب غير ثابت ينحل فى درجة الحرارة العادية إلى ثانى أكسيد كربون وماء
لتعرف خواص نواتج تفاعل مركب مع عنصرقم بإجراء النشاط التالى:
من هذا النشاط يتضح ما يلى: يتفاعل
حمض النيتريك المخفف مع خراطة النحاس مكونًا أكسيد النيتريك

يتحد أكسيد النيتريك
مع أكسجين الهواء ويتحول إلى ثانى أكسيد النيتروجين (فوق أكسيد
النيتروجين) (الأبخرة البنية الحمراء)



لتعرف خواص نواتج
تفاعل الإتحاد المباشر بين مركب ومركب آخر قم بإجراء النشاط التالى:

من هذا النشاط يتضح ما يلى: يتفاعل غاز النشادر مع
غاز كلوريد الهيدروجين مكونًا أبخرة بيضاء من كلوريد الأمونيوم



تفاعلات الانحلال الحرارى تفاعلات الانحلال هى التفاعلات
التى تتضمن تفكك جزيئات بعض المواد إلى عناصر أو جزيئات أبسط منها
(تحتوى على عدد أقل من الذرات) وتنقسم إلى: تفاعلات
الانحلال بالحرارة (انحلال حرارى) تفاعلات الانحلال بالكهرباء
(التحليل الكهربى) تفاعلات الانحلال بالحرارة:
هى التفاعلات
التى تتضمن انحلال (انفصال) المركب إلى عناصره أو مركبات أبسط
بتأثير الحرارة لتعرف بعض المواد
التى تنحل جزيئاتها بالحرارة ونواتج هذا الانحلال قم بإجراء الأنشطة
التالية:

من هذا النشاط يتضح أن خطوات هذا التفاعل هى: تنحل
بعض أكاسيد الفلزات الثقيلة بالحرارة إلى الفلز والأكسجين



تنحل بعض هيدروكسيدات الفلزات بالحرارة إلى أكسيد الفلز
وبخار الماء


تنحل معظم كبريتات الفلزات بالحرارة إلى أكسيد الفلز
وغاز ثالث أكسيد الكبريت الذى يذوب فى بخار الماء الموجود بالهواء
الجوى مكونا حمض كبريتيك مخفف

+
تنحل معظم كربونات الفلزات بالحرارة إلى
أكسيد الفلز وغاز ثانى أكسيد الكربون مع ملاحظة أن كربونات الصوديوم
والبوتاسيوم تنصهر ولا تنحل لأن كلا من الصوديوم والبوتاسيوم فلزات نشطة
ترتبط بمجموعة الكربونات بشدة



تنحل نترات الأقلاء (مثل الصوديوم والبوتاسيوم) بالحرارة
إلى نيترات وأكسجين



تنحل نترات الفلزات الثقيلة (مثل النحاس والرصاص) بالحرارة
إلى أكسيد الفلز وثانى أكسيد النيتروجين وغاز الأكسجين
+


تفاعلات الانحلال الكهربى هى التفاعلات
التى يحدث بها انحلال للمحاليل الالكترونية (الأيونية) إلى
مكوناتها عند مرور التيار الكهربى بها ويستخدم لهذا النوع من التفاعلات
إناء يعرف بإناء التحليل الكهربى ( فولتامتر هوفمان)
فولتامتر هوفمان: عبارة عن إناء يحتوى على محلول ( أو
مصهور ) للمركب المراد تحليله ( الإلكتروليت ) حيث تغمس فيه ساريتان
( قطبان ) من الكربون أو المعدن تتصل بإحدى الساريتين
بالقطب الموجب لمصدر كهربى وتسمى بالمصعد وتتصل الأخرى بالقطب
السالب للمصدر الكهربى وتسمى بالمهبط لاحظ أن المادة
الالكتروليتية هى المادة التى تذوب فى الماء وتتأين إلى أيونات
موجبة (كاتيونات) وأيونات سالبة (أنيونات)
لتعرف كيف يتحلل الماء المحمض كهربيا ونواتج هذا الانحلال قم
بإجراء النشاط التالى:





احضر جهاز فولتامتر هوفمان
افتح الصنبورين
أملأ الجهاز بالماء المحمض وهو ماء مضاف إليه قطرات
بسيطة من حمض الكبريتيك المخفف
أغلق الصنبورين وصل
القطبين بمصدر للتيار الكهربى لمدة 20 دقيقة
حدد حجم الغاز عند كل فرع فى الجهاز
اختبر الغاز باستخدام
شظية متقدة ماذا تلاحظ ؟
حجم الغاز المتصاعد عند
المهبط ضعف حجم الغاز عند المصعد
الغاز المتصاعد عند المصعد يساعد على توهج
الشظية المتقدة مما يدل على أنه غاز الأكسجين
الغاز المتصاعد عند المهبط يشتعل بفرقعة
وبلهب أزرق مما يدل على أنه غاز الهيدروجين

من هذا النشاط يتضح ما يلى: عند
مرور التيار الكهربى فى الماء المحمض فإنه ينحل إلى غاز الأكسجين
الذى يتجمع عند المصعد (+) ويساعد على اشتعال توهج الشظية المتقدة
وغاز الهيدروجين والذى يتجمع عند المهبط (-) والذى يشتعل بلهب أزرق
وبفرقعة نسبة غاز الهيدروجين إلى غاز الأكسجين فى
الماء هى 2 : 1

الماء النقى (المقطر) لا يوصل التيار الكهربى وقطرات الحمض تحوله إلى مادة الكتروليتية
عملية التحليل الكهربى تتضمن عمليتى أكسدة واختزال

عمليات التحليل الكهربى لها عدة
استخدامات منها: الحصول على بعض العناصر فى صورة نقية من
مركباتها مثل: الأكسجين والهيدروجين من الماء
الصوديوم والكلور من ملح الطعام الألومنيوم (فى الصناعة)
والأكسجين من أكاسيد الألومنيوم (خام البوكسيت)
الطلاء بالكهرباء: وهو عملية تغطية سطح بعض المعادن بطبقة
من عناصر نبيلة (ثمينة) مثل الفضة والذهب

تفاعلات الإحلال البسيط هى التفاعلات
التى يحل فيها عنصر محل عنصر آخر فى محلول أحد مركباته ، علمًا
بأن العنصر الذى يحل محل آخر يكون أنشط منه كيميائيًا ( يسبقه فى
متسلسلة النشاط الكيميائى )


فى تفاعلات الإحلال
البسيط يتم: إحلال فلز محل هيدروجين الحمض إحلال فلز
محل فلز آخر فى محلول أحد أملاحه متسلسلة النشاط
الكيميائى : (السلسلة الكهروكيميائية)

ترتيب العناصر الفلزية تنازليًا تبعًا للنشاط الكيميائى
Li K Ba Ca Na
Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
لتعرف
كيف يتم إحلال فلز محل هيدروجين الحمض قم بإجراء النشاط التالى:

من هذا النشاط يتضح ما يلى: العناصر التى تسبق
الهيدروجين فى متسلسلة النشاط الكيميائى (مثل الخارصين والحديد)
يمكن أن تحل محله فى الأحماض المخففة

تفاعل حمض
الكبريتيك المخفف مع فلز الخارصين أشد وأسرع من تفاعله مع فلز
الحديد لأن الخارصين يسبق الحديد فى متسلسلة النشاط الكيميائى
العناصر التى تلى الهيدروجين فى متسلسلة
النشاط الكيميائى (مثل النحاس) لا تستطيع أن تحل محله فى الأحماض المخففة





لتعرف
كيف يتم إحلال فلز محل آخر فى أحد محاليل أملاحه قم بإجراء النشاط
التالى:



احضر كأسين نظيفين ضع فى
أحدهما قليلا من محلول كبريتات النحاس الزرقاء

ضع فى الآخر محلول كبريتات الخارصين
ضع قطعة من الخارصين فى محلول كبريتات النحاس
ضع قطعة من النحاس فى محلول
كبريتات الخارصين حرك كلا
من قطعتى النحاس والخارصين فى المحلول لمدة قصيرة

ماذا تلاحظ ؟ يختفى اللون
الأزرق لكبريتات النحاس فى الكأس الأول ويتكون راسب أحمر
لا يحدث أى تغيير فى الكأس الثانية
ضع شريطا من الماغنسيوم فى محلول كبريتات
الخارصين بدلا من قطعة النحاس
ماذا تلاحظ ؟ يحدث
تفاعل وتترسب مادة رمادية فى الكأس
من هذا النشاط يتضح ما يلى: يحل الخارصين
محل النحاس فى محلول كبريتات النحاس ويترسب النحاس لأن الخارصين
أكثر نشاطًا من النحاس ( يسبقه فى متسلسلة النشاط الكيميائى)
Zn CuSO4

Mg CuSO4






يحل الماغنسيوم محل النحاس فى كبريتات
النحاس أسرع من إحلال الخارصين محل النحاس فى كبريتات النحاس لأن
الماغنسيوم أكثر نشاطًا من الخارصين
لا يحل النحاس محل الخارصين فى
محلول كبريتات الخارصين ولا يحدث تفاعل لأن النحاس أقل نشاطا من
الخارصين



يحل الماغنسيوم محل
الخارصين فى محلول كبريتات الخارصين لأن الماغنسيوم أكثر نشاطًا
من الخارصين ( يسبقه فى متسلسلة النشاط الكيميائى)
Mg ZnSO4



فى انتظار ردودكم التى تدفعنا دائما الى تقديم الافضل

يسمج بالنقل ولكن بعد ذكر المصدر