Chemical Reactions الﺘﻔاﻋﻼت الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ:4 الﻤﺨﻄﻂ الﺘنﻈﻴﻤﻲ للﻔﺼﻞ
4 الـﻔﺼـﻞ
اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Chemical Reactions
الﻔﻜرة العاﻣﺔ
الﺘﻔاﻋﻼت والﻤعادﻻت4-1 الرﺋﻴﺴﺔ
الﻔﻜرة
ﺗﺼنﻴﻒ الﺘﻔاﻋﻼت الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ4-2 الرﺋﻴﺴﺔ
الﻔﻜرة
الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ الﻤﺤالﻴﻞ الﻤاﺋﻴﺔ4-3 الرﺋﻴﺴﺔ
فوق المستو
ضمن المستو
الﻔﻜرة
دون المستو
6A
73
4-1
4-2
4-3
2
2
2
1
4-1 .1 .2 .3
يتعرف أدلة التفاعل الكيميائﻲ.
يمثل التفاعالت الكيميائية بمعادالت.
تقويم بنائﻲ ،صفحة
14 ، 13، 11
تقويم البند ،صفحة 14
يزن املعادالت الكيميائية.
ﻧﺸﺎﻁ ﺍﺳﺘﻬﻼﻟﻲ صفحة :7ماء مقطر، كاﺱ ، 100 mlمﺨب�ار مدرﺝ ،25 ml ساق تحريك ،ماصة ،مقياﺱ حرارة، محل�ول األموني�ا )(0.1 mol/l فوارة. الكاشﻒ العاﻡ ،أقراص ﹼ ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭ 15 :ﺩﻗﻴﻘﺔ ﻋﺮﺽ ﻋﻤﻠﻲ صفحة :10 خارصين ،يود صلب ،أنبوب اختبار، قط�ارة ،طب�ﻖ تبﺨي�ر ،عب�وة زجاجية بغطاء ماء مقطر. ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭ 15 :ﺩﻗﻴﻘﺔ. ﻋﺮﺽ ﻋﻤﻠﻲ :11 محلول نترات الفﻀة ،محلول يوديد البوتاس�يوﻡ ،دورق ،25 mlمي�زان حساﺱ. ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭ 10 :ﺩﻗﺎﺋﻖ
4-2 .1 .2
يصنﻒ التفاعالت الكيميائية. ﹼ
ﳛدد ﳑيزات األنواﻉ املﺨتلفة للتفاعالت الكيميائية.
.2
.3
ماذا قرأت؟صفحة 23،20
تقويم البند ،صفحة 24
4-3 .1
تقويم بنائﻲ ،صفحة 20
يصﻒ املحاليل املائية.
ﹶيكتب معادالت أيونية كاملة ومعادالت أيونية هنائية للتفاعالت الكيميائية يف املحاليل املائية.
يتوقع هل ستؤدي التفاعالت يف املحاليل املائية إىل إ نتاﺝ راسب ،أو ماء ،أوغاز.
تقويم بنائﻲ ،صفحة 31
ماذا قرأت؟ صفحة 31، 29، 27
تقويم البند ،صفحة 33
ﺗﺠﺮﺑﺔ صفحة :19 قط�ع حدي�د مجلفن�ة بالﺨارصي�ن، كأﺱ زجاجي�ة ،250 mlحم�ﺾ الهيدروكلوريك المﺨفﻒ. ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭ 15 :ﺩﻗﻴﻘﺔ ﻋﺮﺽ ﻋﻤﻠﻲ صفحة :26 كربون�ات صوديوﻡ ،أنابي�ب اختبار ، نترات الكالسيوﻡ ﺍﻟﺰﻣﻦ ﺍﻟﻤﻘﺪﺭ 10 :ﺩﻗﺎﺋﻖ
مراجعة الفصل صفحة 36
6B
اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Chemical Reactions
الﻔﻜرة
الﻔﻜرة العاﻣﺔ
لتقدي�م الفكرة العامة له�ذا الفص�ل ناق�ﺶ الطلب�ة حول ح�رق الﺨش�ب على أن تش�تمل األمثل�ة عل�ى حري�ﻖ ف�ﻲ غاب�ة أو موقد يح�رق فيه الﺨش�ب .واطلب اليه�م أن يميزوا بين التغي�رات الفيزيائية والكيميائي�ة .التغير الفيزيائﻲ ال يؤثر فﻲ التركيب الكيميائﻲ للم�ادة ،أم�ا التغير الكيميائ�ﻲ فيغير ه�ذا التركيب .واطلب أيﻀا أن يع�ددوا التغيرات الفيزيائي�ة والكيميائية التﻲ إليهم ً تح�دﺙ للﺨش�ب .إذ ق�د تش�تمل التغي�رات الفيزيائية على تقطيع جذﻉ الش�جرة إلى قطع صغيرة،على حين قد تشتمل التغيرات الكيميائي�ة على عملية البناء الﻀوئﻲ لصنع الغذاء للنبات. واس�أل الطلب�ة م�ا إذا كان ح�رق أي�ة م�ادة يؤدي إل�ى تغير كيميائﻲ ،واطلب إليهم إعطاء أمثلة على ذلك .نعم،الورق، الفحم ،الﺨش�ب ،والبترول .واس�ألهم عن نوﻉ التغير الذي يحدﺙ عند حرق الﺨش�ب ،وأن يعللوا استجاباتهم .حدﺙ تغير كيميائﻲ ألن الﺨشب تحول إلى رماد.
الرﺑﻂ ﺑالﻤعرﻓﺔ الﺴاﺑﻘﺔ اطل�ب إل�ى الطلبة مراجع�ة المفاهيم اﻵتية قبل دراس�ة هذا الفص�ل من مثل ،كتابة صيﻎ المركبات األيونية ،والمركبات الجزيﺌية.
اﺳﺘعﻤال الﺼﻮرة اطلب إلى الطلبة أن يتوقعوا ماذا سيحدﺙ لﻸشجار إذا شب حريﻖ فﻲ الغابة .سيحترق الﺨشب ويحدﺙ له تغير كيميائﻲ ،أي أن الﺨشب سيتحول إلى فحم أيﻀا أن يعددوا التغيرات الفيزيائية ورماد .واطلب إليهم ً والكيميائية التﻲ تحدﺙ خالل حريﻖ الغابة وبعده ،وكيﻒ تؤثر هذه التغيرات فﻲ البيﺌة والمﺨلوقات الحية فﻲ الغابة. ستتنوﻉ اﻹجابات ،ولكنها قد تشتمل على تدمير مصادر الغذاء للحيوانات ،وتدمير مساكنها التﻲ تحميها من تغيرات الطقﺲ والحيوانات المفترسة ،وتلويﺚ المياه.
6
العاﻣﺔ
ُح���ول التف�اع��الت الكيمي�ائي�ة ت ﹼ مم�ا يؤدي نوات�ﺞ، إل�ى المتفاع�الت ﹼ إلى إطالق طاقة أو امتصاصها. 4-1الﺘﻔاﻋﻼت والﻤعادﻻت
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ تُمثﱠ�ل التفاع�الت الكيميائي�ة بمع�ادالت كيميائي�ة موزونة.
4-2ﺗﺼنﻴﻒ الﺘﻔاﻋﻼت الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ هناﻙ أربعة أنواﻉ من التفاعالت الكيميائية هﻲ: التكوين ،واالحتراق ،والتفكك، واﻹحالل.
P
4-3الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ الﻤﺤالﻴﻞ الﻤاﺋﻴﺔ
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ تحدﺙ تفاعالت اﻹحالل المزدوﺝ بين المواد فﻲ المحاليل المائية ،منتج ًة رواسب، أو ماء ،أو غازات.
ﺣﻘاﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
• لك�ﻲ يش�تعل الﺨش�ب يجب أن يسﺨن إلى .260 °C • يغلﻲ الماء الموجود فﻲ الﺨشب قبل أن يحترق الﺨشب. • يحت�وي الدخ�ان النات�ﺞ ع�ن احت�راق الﺨش�ب عل�ى أكث�ر من مادة كيميائية.
ﻛﻴﻒ ﻧﺴﺘﺪﻝ ﻋﲆ ﺣﺪﻭﺙ ﺗﻐﲑ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ؟
الكاش�ﻒ )الدليل( م�ادة كيميائية تﻀاف إل�ى المواد فﻲ التفاعل الكيميائﻲ لتوضﺢ متى يحدﺙ تغير.
ﺍﻟﺘﻔﺎﻋـــﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴـــﺔ اعم���ل المطوي�ة التالية لتس�اعدﻙ على تنظيم المعلوم�ات ح�ول كيفي�ة ح�دوﺙ التفاعالت الكيميائية وتصنيفها.
يصن�ﻒ الطلب�ة التغيرات إل�ى فيزيائي�ة أو كيميائية، ﹼ ويحددون أدلة على حدوﺙ التغير الكيميائﻲ.
طوليا ،عل�ى أن يظل الهامﺶ ﺍﻟﺨﻄـﻮﺓ 1اطو ورق�ة ًّ مرئيا. األيسر ًّ
اطلب إلى الطلبة اﻹطالﻉ على نماذﺝ الس�المة قب�ل ب�دء العمل ،وراج�ع معهم مﺨاطر اس�تعمال األمونيا.
قﺺ الجزء العلوي خمﺲ قطع. ﺍﻟﺨﻄﻮﺓ 2ﹼ ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ: O
PN
IKG JHL KMI N LJ M OK NP L O M المﺨتبر. السالمة فﻲ نموذﺝ .1اقرأ .2قﺲ 10.00 mlمن ﺍﻟﻤﺎﺀ ﺍﻟﻤﻘﻄﺮ فﻲ ﻣﺨﺒﺎﺭ ﻣﺪﺭﺝ سعة ،25.00 mlوض�ع الم�اء ف�ﻲ ﻛﺄﺱ س�عة ،100.0 ml اس�تعمل ﺍﻟﻤﺎﺻﺔ وأض�ﻒ نقطة من محل�ول األمونيا 0.1 mol/lإلى الماء. ﺗﺤﺬﻳﺮ :ﺑﺨﺎﺭ ﺍﻷﻣﻮﻧﻴﺎ ﻣﻬﻴﺞ ﺟﺪﹰﹼ ﺍ. .3أضﻒ 15نقطة من ﺍﻟﻜﺎﺷﻒ ﺍﻟﻌﺎﻡ إلى المحلول ،وحركه. الحﻆ لونه ،وقﺲ درجة حرارته بمقياﺱ الحرارة. ﻓﻮﺍﺭﺍ ف�ﻲ المحلول ،والحﻆ ماذا يحدﺙ؟ .4ضع ﹰ ﻗﺮﺻﺎ ﹰ ً أي تغير فﻲ درجة الحرارة. سجل مالحظاتك ،متﻀمنة ﹼ
F A G B H AC I BD J CEA K DFB L EGC M FHDN GEI O HJFP
أي تغيرات فﻲ لون المحلول أو درجة حرارته. .1ﺻﻒ ﹼ .2ﹼ ﻭﺿﺢ هل نتﺞ غاز؟ وإذا حدﺙ كيﻒ تم االستدالل على ذلك؟ فسر ذلك. .3ﺣ ﹼﻠﻞ هل حدﺙ تغير فيزيائﻲ أﻡ تغير كيميائﻲ؟ ﹼ
بم يﺨبرﻙ الكاشﻒ العاﻡ عن المحلول؟ اﺳﺘﻘﺼﺎء ﹶ ﺻﻤﻢ تجربة لدعم توقعاتك. ﹼ
ﺍﻟﺨﻄﻮﺓ 3عنون األجزاء الﺨمسة على النحو التالﻲ: التفاع�الت الكيميائي�ة ،التكوي�ن -االحت�راق- التف�كك -اﻹح�الل البس�يﻂ -اﻹح�الل المزدوﺝ. التكوين االحتراق
التفكك
التفاعالت الكيميائية
ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ
E
D
C
B
اﻹ ح�الل البس�يﻂ ا ﻹحالل المزدوﺝ
اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت ﺍﺳـﺘﺨﺪﻡ ﻫـﺬﻩ ﺍﻟﻤﻄﻮﻳـﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺒﻨـﺪ 4-2من ه�ذا الفصل ف�ﻲ أثناء قراءت�ك له ،ولﺨ�ﺺ كل نوﻉ من التفاعالت الكيميائية ،وأعﻂ أمثلة عليها.
ملراجعة ﳏتو هذا الفصل وأنشطته ارجع إىل املوقع اﻹلكرتوﲏ
www.obeikaneducation.com
ﺗﺤلﻴﻞ النﺘاﺋﺞ
اﺳﺘﻘﺼاء
تحول لون المحلول من األزرق .1ﹼ إلى األحمر ،ثم إلى البرتقالﻲ وأخيرا إلى األخﻀر . فاألصفر ً وانﺨفﻀﺖ درجة حرارة المحلول
يبي�ن الكاش�ﻒ الع�اﻡ أن الرق�م الهيدروجين�ﻲ للمحول يتغير ) يحدﺙ تفاعل كيميائﻲ( .ستتنوﻉ التصاميم من طالب إلى ﺁخر.
بمقدار .2°c
A
ﻣﺎﺋﻞ .لذا ،غﻂ طاولة المﺨتبر بقماﺵ المتصاص أي س�ائل قد ينسكب من التفاعل. يمك�ن س�كب محتوي�ات أنب�وب االختبار فﻲ المغسلة.
• تأك�د م�ن أن القرص الف�وار يحتوي عل�ى كربونات أو بيكربونات وحمﺾ ضعيﻒ كحمﺾ الستريك. يذوب حمﺾ الستريك الموجود فﻲ محوالً لون الكاشﻒ من األزرق الفوار فﻲ الماء ،ﹼ القرص ﹼ إلى األحمر .ويتفاعل الحمﺾ مع بيكربونات الصوديوﻡ، منتجا غاز ثانﻲ أكسيد الكربون .وعندما يتصاعد الغاز ً منظما ،وتقل حموضته ،ويتحول اللون يصبﺢ المحلول ً وأخيرا إلى األحمر بسرعة إلى البرتقالﻲ ،ثم إلى األصفر، ً األخﻀر ،وتنتﺞ محتويات أنبوب االختبار رغوة فتفيﺾ، وتنﺨفﺾ درجة حرارة المحلول درجتين 2°cتقري ًبا.
تكونﺖ رغوة. .2نعم ،نتﺞ غاز،و ﹼ
.3كل م�ن خواص التفاعل ُيعد دلي ً ال على حدوﺙ تغير كيميائﻲ ،ولهذا تغيرا كيميائ ًيا قد حدﺙ. فﺈن ً
7
4-1
4-1
اﻷﻫداف
.1ﺍﻟﺘﺮﻛﻴﺰ
ابدأ بعرﺽ الفكرة الرئيسة على الطلبة. الﻔﻜرة
الرﺋﻴﺴﺔ
دﻉ الطلبة يفك�روا فﻲ عملية قي�اﺱ كتلة عدد من قط�ع النق�د المعدني�ة المتش�ابهة باس�تعمال المي�زان عل�ى افت�راﺽ أن قط�ع النق�د جميعها متس�اوية فﻲ كتله�ا .فماذا سيحدﺙ للكتلة إذا وضع على الميزان فﻲ البداية عشر قطع خمسا منها ،ستنقﺺ الكتلة إلى النصﻒ. نقدية ،ثم أبعد ً اطل�ب إل�ى الطلب�ة مقارن�ة ه�ذه النتيج�ة بكمي�ات الم�واد المتفاعل�ة والناتج�ة م�ن التفاع�ل الكيميائ�ﻲ .كلم�ا زادت الم�واد المتفاعل�ة زادت النوات�ﺞ ،وكلما قلﺖ ه�ذه المواد قلﺖ النواتﺞ
ﺗﺘﻌﺮﻑ أدل����ة التف���اع��ل ﹼ الكيميائﻲ. ﲤﺜﹼـﻞ التفاع�الت الكيميائي�ة بمعادالت. ﺗﺰﻥ املعادالت الكيميائية.
ﻣراﺟعﺔ الﻤﻔردات
ﺍﻟﺘﻐـﲑ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ :عملية تتﻀمن ﲢ�ول م�ادة أو أكث�ر إىل م�ادة جديدة. ﻗﺎﻧـﻮﻥ ﺣﻔـﻆ ﺍﻟﻜﺘﻠـﺔ :الكتل�ة ال تفن�ى وال تس�تحدﺙ يف أثن�اء التفاعل الكيميائﻲ. الﻤﻔردات الجدﻳدة
التفاعل الكيميائﻲ املتفاعالت النواتﺞ املعادلة الكيميائية املوزونة املعامل
الﺘﻔاﻋﻼت والﻤعادﻻت
Reactions and Equations الﻔﻜرة
اﻟﺮﺑﻂ ﺑﻮاﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة عندما تشرتي موزً ا أخﴬ اللون فﺈنه يتحول خالل أياﻡ قليلة إىل اللون األصفر ،وهذا التغري يف اللون دليل عىل حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ.
اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Chemical Reactions هل تعلم أن الطعاﻡ الذي تأكله ،واأللياف يف مالبسك ،والبالستيك يف أقراصك املدجمة لدﳞا ﳾء مشرتﻙ؟ ﲨيع هذه املواد تنتﺞ عندما ُيعاد ترتيب الذرات فيها لتكوين مواد أخر ﳐتلفةً . فمثال يعاد ترتيب الذرات خالل حرائﻖ الغابات، كام هو موضﺢ يف الصورة الواردة يف بداية الفصل .وكذلك أعيد ترتيب الذرات عندما ألقﻲ بالقرص الفوار يف كأﺱ املاء خالل النشاط االستهالﱄ.
تسمى العملية التﻲ يتم فيها إعادة ترتيب الذرات يف مادة أو أكثر لتكوين مواد ﳐتلفة ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ .والتفاعالت الكيميائية تؤثر يف ﲨيع نواحﻲ اﳊياة؛ فهﻲ ﲢلل الطعاﻡ الذي تأكله ،منتج ًة الطاق ﹶة التﻲ ﲢتاﺝ إليها لتعيﺶ .وتو ﹼفر التفاعالت يف ﳏركات السيارات واﳊافالت الطاقة الالزمة التﻲ ﲢرﻙ هذه املركبات .كام أهنا تنتﺞ األلياف الطبيعية كالقطن يف النباتات والصوف يف اﳊيوانات ،واأللياف االصطناعية كالنايلون الذي يستعمل يف املصانع ،كام هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ .4-1
كيميائي�ا قد حدﺙ؟ كي�ﻒ تعرف أن تفاع�ال ًّ كثي�را منها ُيظهر أن إال رغ�م أن بع�ﺾ التفاع�الت الكيميائي�ة يصعب اكتش�افها ً أدلة فيزيائية )محسوس�ة( على حدوثها .إن تغير درجة الحرارة مث ً ال قد يش�ير إلى ح�دوﺙ تفاعل كيميائﻲ؛ فبعﺾ التفاعالت � كتلك التﻲ تحدﺙ فﻲ أثناء احتراق الﺨشب � تطلﻖ طاقة على شكل حرارة وضوء ،وبعﻀها اﻵخر يمتﺺ الحرارة. ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-1ينتﺞ النايلون عن تفاعل كيميائﻲ ،ويستعمل يف كثري م�ن املنتج�ات ،كاملالب�ﺲ والس�ج�����اد ،واألدوات الرياضي�ة ،واﻹط���ارات.
.2الﺘدرﻳﺲ ﺗﻄﻮﻳر الﻤﻔﻬﻮم اطلب إلى الطلبة أن يكتبوا معادلة لفظي�ة لتحﻀير كعكة من المواد األولية ،وهﻲ عملية تحتاﺝ إلى طاقة .س�تتنوﻉ إجابات الطلبة ،ولكنها قد تش�تمل على: طاقة +ملﺢ +س�كر +صودا الﺨبز +بيﺾ +ماء +زبدة + طحي�ن ← كعكة .مؤكد ًا على دقة كميات المواد المتفاعلة والناتج�ة م�ن التفاعل الكيميائ�ﻲ )أوالمعادل�ة الكيميائية(. فمثالً 2.5kg ،ملﺢ ،و 5kgسكر 4l ،من الماء ،و 4درازن بيﺾ ،وهكذا لن تنتﺞ على األغلب كعكة سليمة .
8
الرﺋﻴﺴﺔ
ﹸﲤﺜﱠﻞ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺑﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ.
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
الرﻳاﺿﻴات ﻓﻲ الﻜﻴﻤﻴاء
هناﻙ أنواﻉ أخر من األدلة التﻲ تشري إىل حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ ،باﻹضافة إىل تغري درجة اﳊرارة ،ومنها تغري اللون .ربام الحظﺖ ً مثال أن بعﺾ املسامري امللقاة يف الطرق يتغري لوهنا من فﴤ إىل ب ﹼن ﹼﻲ يف زمن قصري .إن تغري اللون يدل ً كيميائيا قد حدﺙ بني اﳊديد واألكسجني .كام أن ﲢول لون تفاعال عىل أن ًّ املوز من األخﴬ إىل األصفر مثال ﺁخر عىل ذلك .وتُعد الرائحة ،وتصاعد وتكون رواسب أدل ًة أخر عىل التفاعل الكيميائﻲ .ويف كل صورة يف الغاز، ﹼ ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-2دليل عىل حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ.
ذكﹼ�ر الطلب�ة بأنه عند كتاب�ة صيغة مركب المكونة له يس�اوي م�ا ،فﺈن مجموﻉ أعداد تأكس�د العناصر ﹼ صفرا .فمث ً ال: ً ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-2كل صورة من هذه الصور تدل ع�ىل ح�دوﺙ تفاع�ل كيميائﻲ. ﺻـﻒ ﻣـﺎ ﺍﻷﺩﻟـﺔ ﻋﻠـﻰ ﺣﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋـﻞ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋـﻲ ﻓـﻲ ﻛﻞ ﻣـﻦ ﺍﻟﺼﻮﺭ ﺍﻟﻤﺠﺎﻭﺭﺓ؟
الناتﺞ + 2الناتﺞ → 1املتفاعل + 2املتفاعل1
وتستﺨدﻡ الرموز يف املعادالت لتوضيﺢ اﳊالة الفيزيائية للمواد املتفاعلة والناﲡة التﻲ قد تكون يف اﳊالة الصلبة ) (sأو السائلة ) (lأو الغازية)(g أو مذابة يف املاء ) (aqكام هو مبني يف ﺍﳉﺪﻭﻝ .4-1ومن املهم توضيﺢ هذه الرموز؛ ألهنا تعطﻲ ً دليال عىل كيفية حدوﺙ التفاعل الكيميائﻲ.
(NH4)2S : (2 × (+1)) + 1 × (2)) = 0
Ti (NO2)4 : (1 × (+4)) + (4(-1)) = 0
الﺘﻮﺳﻊ
ﺗﻤﺜﻴﻞ اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Representing Chemical Reactions يس�تﺨدﻡ الكيميائيون معادالت لتمثيل التفاعالت الكيميائية .وتوضﺢ هذه ﹺ ﺍﳌﺘﻔﺎﻋـﻼﺕ وهﻲ املواد البادئة يف التفاعل ،وأما ﺍﻟﻨﻮﺍﺗﺞ فهﻲ املواد املعادالت ُ املتكون�ة خ�الل التفاع�ل .كام يس�تعمل فيها س�هم لتوضيﺢ اﲡ�اه التفاعل، ﹼ وفص�ل املتفاع�الت ع�ن النوات�ﺞ .وتكت�ب املتفاعالت عن يس�ار الس�هم، والنوات�ﺞ عن يمين�ه .وعندما يكون هناﻙ أكثر من متفاعل أو ناتﺞ تس�تﺨدﻡ إش�ارة ) (+للفص�ل بني املتفاع�الت أو النواتﺞ .ويبني التعب�ري التاﱄ عنارص املعادلة الكيميائية:
H2O : (2 × (+1)) + (-2) = 0
4-1
+
يفصل بني مادتني أو أكثر من املتفاعالت أو النواتﺞ
→
يفصل املتفاعالت عن النواتﺞ
يفصل املتفاعالت عن النواتﺞ ،ويشري إىل التفاعل االنعكاﳼ
)(s
يشري إىل اﳊالة الصلبة
)(g
يشري إىل اﳊالة الغازية
)(l )(aq
يشري إىل اﳊالة السائلة
يشري إىل املحلول املائﻲ
اس�أل الطلب�ة أن يذك�روا األس�باب المحتملة الس�تعمال الرموز ف�ﻲ الكيمي�اء .فالرموز طريقة مﺨتص�رة لوص�ﻒ التفاع�الت المعق�دة واألف�كار ،وه�ﻲ تس�مﺢ للعلماء الذين يتحدثون بلغات مﺨتلفة أن يتواصلوا بس�هولة .واطل�ب إلى الطلب�ة أيﻀ ًا أن يذكروا م�ا المباحﺚ األخ�ر الت�ﻲ تس�تعمل الرموز للتواص�ل بفعالي�ة أكبر .قد تتنوﻉ اﻹجابات ولكن يجب أن تتﻀمن الرياضيات .
إﺟاﺑات أﺳﺌلﺔ اﻷﺷﻜال ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-2تتحول التفاحة غازا إلى اللون البنﻲ ) تغير اللون( ،و يطلﻖ القرص الفوار ً تغيرا فﻲ اللون ،وينتﺞ غاز ًا )فقاقيع( .وخبز البيتزا يظهر ً يؤدي إلى انتفاﺥ العجين.
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
9
ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-3العلم كغريه من املجاالت، له لغ�ة متﺨصص�ة تسم�ﺢ بت�داول معل�ومات معين�ة بطريقة منتظمة .فالتفاع�ل بني األل�ومني�وﻡ وال�ﱪوﻡ يم�ك�ن وص�ف�ه بمع�ادلة لفظية ،أو بمعادلة كيميائية رمزية موزونة.
الﺘعﺰﻳﺰ أك�د على أهمي�ة كتابة صي�ﻎ صحيحة لكافة المتفاع�الت والنوات�ﺞ ف�ﻲ المعادل�ة الكيميائي�ة ،وع�دﻡ تغيي�ر ه�ذه الصيﻎ خالل عملي�ة وزن المع�ادالت .واطلب إل�ى الطلبة أن يكتب�وا الصيغ�ة الكيميائية للماء ،ث�م ل�ﹺ فوق أكسيدالهيدروجين H2O.و .H2O2واسألهم ماذا يحدﺙ فﻲ التفاعل الكيميائ�ﻲ إذا غيرت هاتين الصيغتين الكيميائيتين. يﺨتل�ﻒ التفاع�ل الناتﺞ كل ًيا ع�ن التفاعل األصل�ﻲ .و ذكﹼر أيﻀ�ا بأنه يمكن إضافة المعام�الت أو تغييرها لوزن الطلبة ً المعادلة فقﻂ بعد كتابة الصيﻎ الكيميائية الصحيحة .
يمكنك اس�تعمال المعادالت اللفظية للتعبير عن ﱟ كل من المواد المتفاعلة والناتجة فﻲ التفاعالت الكيميائية .وتصﻒ المعادلة اللفظية أدن�اه التفاع�ل بي�ن األلومنيوﻡ Alوالبروﻡ الس�ائل Br2الموضﺢ فﻲ ﺍﻟﺸـﻜﻞ .4-3فالس�حابة الحمراء فﻲ الش�كل هﻲ بروﻡ فائﺾ .أم�ا ناتﺞ التفاعل الذي هو جسيمات صلبة من بروميد األلومنيوﻡ AlBr3فيستقر فﻲ قعر الكأﺱ. الناتﺞ ) → (1املتفاعل ) + (2املتفاعل )(1 بروميد األلومنيوﻡ → الﱪوﻡ +األلومنيوﻡ
تُقرأ هذه املعادلة اللفظية عىل النحو التاﱄ" :األلومنيوﻡ والﱪوﻡ يتفاعالن ﻹنتاﺝ بروميد األلومنيوﻡ".
ﺍﻟﺼﻴﻐـﺔ :تعب�ري يس�تﺨدﻡ الرم�وز الكيميائية لتمثيل التفاعل الكيميائﻲ. الصيغة الكيميائية للامء هﻲ .H2O
إن املعادالت اللفظية تس�اعد عىل وصﻒ التفاعالت إال أهن�ا تفتق�ر إىل معلوم�ات مهمة .أم�ا املعادل�ة الكيميائية فتس�تﺨدﻡ رموز العن�ارص وصي�ﻎ املركب�ات � ب�د ًال م�ن الكل�امت � للتعب�ري ع�ن املتفاع�الت والنوات�ﺞ .فاملعادلة الكيميائية للتفاعل بني األلومنيوﻡ والﱪوﻡ ً مثال تس�تﺨدﻡ رمزي األلومني�وﻡ والﱪوﻡ وصيغة بروميد األلومني�وﻡ بد ًال من الكلامت ،كام هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ .4-4 تشري املعادالت الكيميائية إىل أن املادة ُﲢفﻆ خالل التفاعل ،وهذا ما ينﺺ
عليه قانون بقاء الكتلة. ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-4املعلوم�ات الت�ﻲ تنقله�ا املعادل�ة الكيميائية ﳏدودة .يف هذه اﳊالة املعادلة الكيميائي�ة صحيح�ة ،ولكنها ال توضﺢ الع�دد الصحي�ﺢ لل�ذرات املتفاعل�ة.
ذرة الومنيوﻡ وثالﺙ ذرات بروﻡ
ذرتا بروﻡ
ذرة الومنيوﻡ
ﻋﺮض ﻋﻤﻠﻲ
ﺧﻄﻮات العﻤﻞ
الﻬدف اتحاد فلز مع ال فلز لتكوين مركب مستقر من خالل إطالق طاقة.
ضع 1gمن مسحوق الﺨارصين ،و 3gمن بلورات اليود فﻲ أنبوب اختبارجاف .وأغلقه بسدادة،ثم رﺝ األنبوب لﺨلﻂ المحتويات. وبعد ذلك ،انقل المﺨلوط إلى طبﻖ تبﺨير وضعه فﻲ خزانة األبﺨرة ،ثم أضﻒ إليه بﻀع قطرات من الماء بالقطارة.
الﻤﻮاد واﻷدوات
مسحوق الﺨارصين ) ،(1gبلورات يود ) ،(3gأنبوب اختبار جاف مع غطاء ،قطارة ،طبﻖ تبﺨير ،عبوة زجاجية بغطاء ،أجر حذرا عند التعامل بالمواد هذه التجربة فﻲ خزانة األبﺨرة ،وكن ً الكيميائية ،ودرجات الحرارة العالية.
اﺣﺘﻴاﻃات الﺴﻼﻣﺔ P
O
N
PM
O PL
N K O
N M J
M LI
HKL
G JK
FJI
H EI
ينتﺞ هذا العرﺽ العملﻲ فﻀالت خطرة، يجب التﺨلﺺ منها بطريقة مناسبة.
10
D G H
ﺗﺤﺬﻳﺮ :يجب إجراء هذا العرﺽ العملﻲ فقﻂ فﻲ خزانة األبﺨرة، ألن أبﺨرة اليود سامة .سيصير الطبﻖ ساخنًا ،وتتصاعد منه أبﺨرة اليود البنفسجية اللون .اجمع أبﺨرة اليود السامة فﻲ عبوة زجاجية ذات فوهة واسعة موضوعة بصورة معكوسة على طبﻖ التبﺨير ،ثم A AB B C CD D فوراAE . CFG أغلقها ً BEF
ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﻠﻔﻈﻴﺔ ﺍﻵﺗﻴﺔ: .1
بروميد اهليدروجني → هيدروجني +بروﻡ
.2ثاﲏ أكسيد الكربون → أكسجني +أول أكسيد الكربون
+ Br2(g) → HBr(g) .1 )(g
.3ﲢﺪﹼ اكتب املعادلة اللفظية واملعادلة الكيميائية الرمزية للتفاعل اﻵﰐ :عند تسﺨني كلورات البوتاسيوﻡ KClO3
الصلبة ينتﺞ كلوريد البوتاسيوﻡ الصلب وغاز األكسجني.
لتمثيل التفاعل الكيميائﻲ بمعادلة بشكل صحيﺢ جيب أن توضﺢ املعادلة أن عدد الذرات يف املواد املتفاعلة يساوي عدد الذرات يف املواد الناﲡة .هذه املعادلة تسمى معادلة كيميائية موزونة .ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ تعبري ﹶيستﺨدﻡ الصيﻎﹶ املتﻀمنة يف التفاعل الكيميائﻲ وكمياﲥا النسبية. الكيميائية لتوضيﺢ أنواﻉ املواد ﱠ
.2
)CO (g) + O2 (g) → CO2 (g
.3
)KClO3(g) → KCl(s) + O2(g
وزن اﻟﻤﻌﺎدﻻت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Balancing Chemical Equations تتفﻖ معادلة التفاعل املوزونة بني األلومنيوﻡ والﱪوﻡ املبينة يف ﺍﻟﺸﻜﻞ ،4-5 مع قانون حفﻆ الكتلة .وحتى تزن املعادلة الكيميائية جيب أن ﲡد املعامالت الصحيحة للصيﻎ الكيميائية فيها .ﺍﳌﻌﺎﻣﻞ يف املعادلة الكيميائية هو العدد الذي يكتب قبل املتفاعل أو الناتﺞ .وتكون املعامالت عادة أعدا ًدا صحيحة ،وال تكتب إذا كانﺖ قيمتها واحدً ا .وتصﻒ املعامالت يف املعادلة املوزونة أبسﻂ نسبة عددية صحيحة لكميات كل من املتفاعالت والنواتﺞ.
»∏ªY ¢VôY P
O
N
لمزيد من االختبارات القصيرة ،ارجع إىل املوقع اﻹلكترونﻲ: www.obeikaneducation.com
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-5يتس�او عدد اجلسيامت يف طريف كل م�ن املتفاع�الت والنوات�ﺞ يف املعادلة الكيميائية املوزونة .ويف هذه اﳊالة ،يتطلب وجود ذرﰐ ألومنيوﻡ
وس�ﺖ ذرات بروﻡ يف طريف املعادلة
ذرتا ألومنيوﻡ وسﺖ ذرات بروﻡ
H2
سﺖ ذرات بروﻡ
ذرتا ألومنيوﻡ
النﺘاﺋﺞ تتصاعد أبﺨرة اليود من الﺨليﻂ نتيجة حدوﺙ تفاعل طارد للحرارة.
PM
O PL
N N HKL M LI M J K O
G JK
FJI
H EI
D G H
CFG
B EF
ﺗﺤﺬﻳﺮ :ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ ﺳـﺎﻣﺔ ﻭﺗﺒﻘﻊ ﺍﳉﻠﺪ ﻭﺍﳌﻼﺑﺲ. ص�ب 5mlتقري ًب�ا م�ن محل�ول نت�رات الفﻀ�ة ﹼ ) (0.1mol/lف�ﻲ أنب�وب اختبارصغي�ر ،و 5mlم�ن محل�ول يودي�د البوتاس�يوﻡ ) (0.1mol/lفﻲ أنبوب ﺁخ�ر .ض�ع األنبوبي�ن بعناي�ة بش�كل عم�ودي فﻲ دورق صغي�ر ،ثم أغلقه بس�دادة ،وزنه بمحتوياته. ثم اقلب الدورق حتى تنسكب محتويات األنبوبين فيه مكونة يوديد الفﻀة األصفرغير الذائب.واسأل الطلب�ة أن يتوقع�وا أي تغيرحدﺙ ف�ﻲ الكتلة .ألن م�ادة صلبة كثيفة تكونﺖ ،ف�ﺈن الطلبة قد يتوقعون أن الكتل�ة ازدادت .و بع�د ذل�ك ،زن ال�دورق ومحتوياته لتوضيﺢ قانون بقاء الكتلة .
الﺘﺤلﻴﻞ تتفاعل ذرة خارصين مع ذرتﻲ يود حتى يتكون يوديد الﺨارصين .لذا استعن بهذه المعلومة ومﺨططات النقﻂ )مﺨطﻂ لويﺲ( للذرات على تفسير كيفية حدوﺙ التفاعل .يشارﻙ الﺨارصين بﺈلكترون واحد مع كل ذرة يود.
اطلب إلى الطلبة أن يﻀعوا الﺨﻂ الفاصل بين الفلزات
والالفلزات على جدول دوري فارﻍ .
11
D AE
CD
يمك�ن وزن أغل�ب المع�ادالت الكيميائية باتب�اﻉ الﺨطوات الموضح�ة ف�ﻲ ﺍﻟﺠـﺪﻭﻝ .4-2فيمكنك ً مثال اس�تعمال هذه الﺨطوات لكتاب�ة المعادلة الكيميائية للتفاعل بين الهيدروجين ،H2والكلور Cl2ﻹنتاﺝ كلوريد الهيدروجين .HCl
ق�د يعتق�د الطلب�ة أن المعام�الت يجب أن ت�وازن فﻲ المعادلة الكيميائية.
اﺳﺘﻜﺸاف الﻤﻔاﻫﻴﻢ الﺸاﺋعﺔ ﻏﻴر الﺼﺤﻴﺤﺔ اطل�ب إلى الطلبة كتابة المعادلة الموزونة للتفاعل بين الكرب�ون )الجرافي�ﺖ( وغاز األكس�جين ﻹنت�اﺝ غاز ثانﻲ أكسيد الكربون.
4-2
1
ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻏﲑ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ. تأك�د أن الصي�ﻎ الكيميائي�ة للمتفاع�الت والنوات�ﺞ صحيح�ة ،وأن األس�هم تفص�ل املتفاع�الت عن النواتﺞ ،وإش�ارة ) (+تفصل ب�ني كل م�ن امل�واد املتفاعل�ة وامل�واد الناﲡ�ة، ووج�ود اﳊ�االت الفيزيائية للم�واد املتفاعلة واملواد الناﲡة.
2
3
ﻋﺪﹼ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻌﻨﺎﴏ ﰲ ﺍﻟﻨﻮﺍﺗﺞ . ينتﺞ ذرة هيدروجني وذرة كلور.
4
ﻏﲑ ﺍﳌﻌﺎﻣﻼﺕ ﻟﺘﺠﻌﻞ ﻋﺪﺩ ﺫﺭﺍﺕ ﻛﻞ ﻋﻨﴫ ﹼ ﻣﺘﺴﺎﻭ ﹰﻳﺎ ﰲ ﻃﺮﰲ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ .وال تغري أبدً ا الرمز السفيل يف صيغة كيميائية لتزن معادلة؛ ألن ذلك يغري نوﻉ املادة.
ﻋرض الﻤﻔﻬﻮم
5
استعمل النماذﺝ الجزيﺌية لنمذجة التفاعل بين األستيلين الغازي واألكسجين ﻹنتاﺝ غاز ثانﻲ أكسيد الكربون والماء السائل:
ﺍﻛﺘﺐ ﺍﳌﻌﺎﻣﻼﺕ ﰲ ﺃﺑﺴﻂ ﻧﺴﺒﺔ ﳑﻜﻨﺔ ،عىل أن تكون املعامالت أصغر أعداد صحيحة ﳑكنة. فالنسبة (2:1:1) 2HCl : 1 Cl2 :1 H2هﻲ أصغر نسبة ﳑكنة ،ألنه ال يمكن اختصارها أكثر من ذلك وتظل أعدا ًدا صحيحة .
6
ﺗﺄﻛﺪ ﻣﻦ ﻋﻤﻠﻚ أن الصيﻎ الكيميائية مكتوبة بشكل صحيﺢ ،وأن عدد ذرات كل عنرص متسا ﹴو يف طريف املعادلة.
واطلب إليهم أن يقارنوا بين مجموﻉ المعامالت فﻲ كل من طرفﻲ المعادلة .مجموﻉ المعامالت فﻲ طرف المتفاعالت اثنان ،وفﻲ طرف النواتﺞ واحد، بما يشير إلى أنه ليﺲ من الﻀروري أن يكون مجموﻉ المعامالت متساو ًيا.
إىل املوقعwww.obeikaneducation.com :
ﻋﺪﹼ ﺫﺭﺍﺕ ﺍﻟﻌﻨﺎﴏ ﰲ ﺍﳌﺘﻔﺎﻋﻼﺕ. تتفاعل ذرتا هيدرجني وذرتا كلور.
)C(s) + O2 (g) → CO2 (g
جدول تفاعلﻲ :ملعرفة املزيد عن وزن املعادالت الكيميائية ارجع
ذرة هيدروجني وذرة كلور
ذرتا كلور
→
Cl2
ﺗﻘﻮﻳﻢ الﻤعرﻓﺔ الﺴاﺑﻘﺔ تقويم المعرفة الجديدة .اطلب إلى الطلبة كتابة المعادلة الموزونة للتفاعل بين الفوسفور الصلب)(P4 والبروﻡ السائل Br2ﻹنتاﺝ خماسﻲ بروميد الفوسفور الصلب.
12
2ذرة هيدرجني
2ذرة كلور
2ذرة هيدروجني 2 +ذرة كلور
2ذرة هيدروجني 2ذرة كلور
2ذرة هيدروجني
2ذرة كلور
2ذرة هيدروجني
)H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g 1:1:2 1 H2 : 1 Cl2 : 2 HCl
)2HCl(g
→ )Cl2(g 2ذرة كلور
+
)H2(g
2ذرة هيدروجني 2ذرة كلور يوجد ذرتا هيدروجني وذرتا كلور يف ﱟ كل من طريف املعادلة.
ﻃﺮاﺋﻖ ﺗﺪرﻳﺲ ﻣﺘﻨﻮﻋﺔ 9g9g 9g8g1g )2H2(g) + O2 (g)→2H2O(1
جدول تفاعيل :يمكن للطلبة أن يتفاعلوا مع اجلدول عىل املوقع اﻹلكرتوﲏ
www.obeikaneducation.com
H2
HCl 1 +ذرة هيدروجني
1ذرة كلور
)P4(s) + 10Br2(1) →4PBr5(s
مؤكد ًا على حقيقة عدﻡ تساوي المعامالت وذلك بالطلب إليهم مقارنة مجموﻉ معامالت المتفاعالت ) (11بمجموﻉ معامالت النواتﺞ ) .( 4
+
2ذرة كلور
)2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2 (g) + 2H2O(l
ووضﺢ للطلبة أن عدد ذرات كل عنصر فﻲ المواد ﹴ مساو لعدد الذرات فﻲ المواد المتفاعلة، الناتجة ولكن ال يتساو مجموﻉ معامالت المتفاعالت )(7 ومجموﻉ معامالت النواتﺞ ).(6
ذرتا هيدروجني
2ذرة هيدروجني
4-14-1
للتفاعل للتفاعل املوزونة املوزونة الرمزية الرمزية الكيميائية الكيميائية املعادلة املعادلة اكتب اكتب ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻣﻌﺎﺩﻟﺔ ﻛﺘﺎﺑﺔﻛﺘﺎﺑﺔ الﺤﻴاة الﺤﻴاة ﻓﻲﻓﻲ الﻜﻴﻤﻴاء الﻜﻴﻤﻴاء واﻗﻊ واﻗﻊ هيدروكسيد هيدروكسيد ﻹنتاﺝ ﻹنتاﺝ الكالسيوﻡ الكالسيوﻡ بروميد بروميد وﳏلول وﳏلول الصوديوﻡ الصوديوﻡ هيدروكسيد هيدروكسيد ﳏلول ﳏلول بني بني الﻜالﺴﻴﻮم الﻜالﺴﻴﻮم ﻫﻴدروﻛﺴﻴد ﻫﻴدروﻛﺴﻴد الصوديوﻡ. الصوديوﻡ. بروميد بروميد وﳏلول وﳏلول الصلب الصلب الكالسيوﻡ الكالسيوﻡ
1 1
كيميائية كيميائية بمعادلة بمعادلة ابدأابدأ لذا لذا الكيميائﻲ. الكيميائﻲ. التفاعل التفاعل والنواتﺞ يف والنواتﺞ يف املتفاعالت املتفاعالت عطيﺖ عطيﺖ لقد ُألقد ُأ لوزهنا. لوزهنا. 4-24-2 ﺍﳉﺪﻭﻝ ﺍﳉﺪﻭﻝ اﳋطوات يف اﳋطوات يف مستﺨد ًما مستﺨد ًما موزونة، موزونة، غريغري
2 2
يساريسار عن عن املتفاعالت املتفاعالت وضع وضع من من تأكدتأكد للتفاعل. للتفاعل. املوزونة املوزونة غريغري الكيميائية الكيميائية املعادلة املعادلة اكتب اكتب الفيزيائية. الفيزيائية. حاالﲥا حاالﲥا ووضﺢ ووضﺢ )،(+)،(+ بﺈشارة بﺈشارة املواداملواد وافصل وافصل يمينه. يمينه. عن عن والنواتﺞ والنواتﺞ السهم، السهم، NaOH NaOH + CaB + CaB r2 r2 → Ca(OH → Ca(OH )2 )2+ NaBr + NaBr )(aq)(aq )(aq)(aq )(s) (s )(aq)(aq
املتفاعالت املتفاعالت عنرص يف عنرص يف ذرات كل ذرات كل ُعدﹼ ُعدﹼ النواتﺞ النواتﺞ عنرص يف عنرص يف ذرات كل ذرات كل عدﹼ عدﹼ
1Na,1Na, 1 O,11O, H,11H, Ca, 1 Ca, 2 Br2 Br 1Ca,1Ca, 2 O,22O, H,21H, Na, 1 Na, 1 Br1 Br
→ Ca(OH )2 )2 + NaBr لوزنلوزن + NaBr 2NaOH 2NaOH + CaB + CaB r2 r2→ Ca(OH NaOH املعاملقبل 2قبل املعامل 2 أدخلأدخل )(s) (s )(aq)(aq (aq)(aq) NaOH )(aq)(aq
واهليدروجني. واهليدروجني. األكسجني األكسجني ذراتذرات
2NaOH 2NaOH + CaB + CaB r2 r2 → Ca(OH → Ca(OH )2 )2+ 2NaBr لوزنلوزن + 2NaBr NaBr قبل قبل املعامل 2 املعامل 2 أدخلأدخل )(aq)(aq )(aq)(aq )(s) (s (aq)(aq) NaBr
والﱪوﻡ. والﱪوﻡ. الصوديوﻡ الصوديوﻡ ذراتذرات
ﳑكنة.ﳑكنة. نسبةنسبة أبسﻂأبسﻂ املعامالت يف املعامالت يف اكتباكتب
متسا ﹴومتسا ﹴو عنرصعنرص ذرات كل ذرات كل عدد عدد تأكد أن تأكد أن املعادلة. املعادلة. طريفطريف يف يف
ﺍﳌﻌﺎﻣﻼﺕ 2 :21 : :1 1 : : 12 : ﺍﳌﻌﺎﻣﻼﺕ 2 ﻧﺴﺒﺔ ﻧﺴﺒﺔ
2Na, 2Na, 2O,2O, 2H,2H, 1 Ca, 1 Ca, النواتﺞ2 Br2 Br النواتﺞ
2Na, 2Na, 2O,2O, 2H,2H, 1 Ca, 1 Ca, املتفاعالت 2 Br2 املتفاعالت Br
اكت�ب معادل�ة كيميائي�ة موزونة لتفاعل أول أكس�يد الكرب�ون COواألكس�جين O2ال�ذي ينت�ﺞ ثان�ﻲ أكس�يد الكربون . CO2 2CO2(g) → O2(g) + 2CO(g)
هيدروكسيد هيدروكسيد ﳏلول ﳏلول يس�تﺨدﻡ يس�تﺨدﻡ ف��ﻲف��ﻲ امل�ائ�ﻲ امل�ائ�ﻲ الكالس�ي�وﻡ الكالس�ي�وﻡ للش�عب للش�عب املائي�ة املائي�ة األح�واﺽ األح�واﺽ اﳊيوانات اﳊيوانات لتزوي�د لتزوي�د املرجاني�ة؛ املرجاني�ة؛ بعنرص بعنرص واملرجان- واملرجان- كاﳊلزونكاﳊلزونيتفاع�ل يتفاع�ل حي�ﺚ حي�ﺚ الكالس�يوﻡ، الكالس�يوﻡ، الكالس�يوﻡ مع الكالس�يوﻡ مع هيدروكس�يد هيدروكس�يد املاء املاء الكرب�ون يف الكرب�ون يف أكس�يد أكس�يد ث�اﲏث�اﲏ الكالس�يوﻡ الكالس�يوﻡ أيون�ات أيون�ات ﻹنت�اﺝ ﻹنت�اﺝ والبيكربونات. والبيكربونات.
FeCl3(aq) + 3NaOH(aq) → Fe(OH)3(s) + 3NaCl(aq) .4
.5 .6
)CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) +2SO2(g )Zn(s) + H2SO4 (aq) → H2 (g) + ZnSO4 (aq
الشعب الشعب حيوانات حيوانات وتستﺨدﻡ وتستﺨدﻡ 3 3 لبن�اءلبن�اء الكالس�يوﻡ الكالس�يوﻡ املرجاني�ة املرجاني�ة متسا ﹴو عنرص عنرص كل كل ذرات ذرات وعدد وعدد صحيﺢ، صحيﺢ، بشكل بشكل مكتوبة مكتوبة املواداملواد جلميع جلميع الكيميائية الكيميائية الصيﻎ الصيﻎ اهليكلية اهليكلية وأجهزﲥا وأجهزﲥا أصدافه�ا متسايف ﹴو يف أصدافه�ا للتفاعل للتفاعل املوزونة املوزونة واملعادلة واملعادلة ﳑكنة. ﳑكنة. نسبةنسبة أبسﻂأبسﻂ مكتوبة يف مكتوبة يف واملعامالت واملعامالت املعادلة، املعادلة، طريفطريف قوية.قوية. بصورة هﻲ:هﻲ :بصورة
+ 2NaBr + 2NaBr 2NaOH 2NaOH + CaB + CaB )r2(aq )r2(aq → Ca(OH → Ca(OH ))2(s ))2(s )(aq)(aq )(aq)(aq
اطل�ب إل�ى الطلب�ة تحدي�د م�ا إذا كان�ﺖ كل م�ن المع�ادالت اﻵتي�ة موزون�ة أﻡ ال .وإذا ل�م تك�ن موزون�ة، فاطلب إليهم تغيير المعامالت لوزنها.
ﺍﻵﺗﻴﺔ: ﺍﻵﺗﻴﺔ: ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﻣﻦ ﻣﻦ ﻟﻜﻞﻟﻜﻞ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻛﺘﺐ ﺍﻛﺘﺐ
ﻹنتاﺝ ﻹنتاﺝ املاءاملاء NaOHيف NaOHيف الصوديوﻡ الصوديوﻡ هيدروكسيد هيدروكسيد FeClمع FeClمع اﳊديد Ш كلوريد كلوريد يتفاعل يتفاعل .4 .4 اﳊديد 3 Ш3 .NaCl .NaCl الصوديوﻡ الصوديوﻡ وكلوريد وكلوريد الصلب الصلب Fe(Fe OH (OH )3 Ш اﳊديد )3 اﳊديد Ш هيدروكسيد هيدروكسيد
ثاﲏثاﲏ غازغاز ﻹنتاﺝ ﻹنتاﺝ O2 O األكسجني غازغاز مع مع السائل السائل الكربونCS2CS كﱪيتيد كﱪيتيد ثاﲏثاﲏ يتفاعل يتفاعل .5 .5 األكسجني 2 الكربون 2 الكﱪيﺖ.SO.2SO الكﱪيﺖ أكسيد أكسيد ثاﲏ ثاﲏ وغاز وغاز CO CO الكربون الكربون أكسيد أكسيد 2 2 2 وﳏلول وﳏلول اهليدروجني H2 اهليدروجني H2 غاز غاز ﻹنتاﺝ ﻹنتاﺝ H2SO H24SO الكﱪيتيك ﲪﺾﲪﺾ Znمع اﳋارصنيمع اﳋارصني Zn يتفاعل فلز يتفاعل فلز .6ﲢﺪﱟ:.6ﲢﺪﱟ : الكﱪيتيك 4 .ZnSO .ZnSO اﳋارصني اﳋارصني كﱪيتات كﱪيتات 4 4
2Al + 6HCl → 3AlCl3+3H2 .a
13
المعادلة غير موزونة ،والمعادلة الصحيحة هﻲ:
2Al + 6HCl → 2AlCl3+3H2
Ba(ClO3)2 → BaCl2 + 3O2 .b
المعادلة غير موزونة ،والمعادلة الصحيحة هﻲ: Ba(ClO3)2 → BaCl2 + 3O2
c
3Sn(SO4)2 + 4K3PO4 → Sn3(PO4)4 + 6K2SO4 .
المعادلة موزونة.
C5H12 + 11O2 → 5CO2 + 12 H2O .d
المعادلة غير موزونة ،والمعادلة الصحيحة هﻲ: + 6H2O
C5H12 +8O2 → 5CO2
13
.3الﺘﻘﻮﻳﻢ الﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ الﻔﻬﻢ ﺍﻛﺘﺐ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴﺒﻮﺭﺓ:
)N2(g) + O2(g) → N2O5(g
اسأل الطلبة لماذا يعد من الﺨطأ وزن المعادلة بتغيير صيغة األكسجين المتفاعل إلى . O5على الرغم من أن المعادلة ستتوازن إال أنها ستكون غير صحيحة ،ألن األكسجين ثنائﻲ الذرات Oوليﺲ خماسﻲ الذرات .O 5 2
إﻋادة الﺘدرﻳﺲ ﺍﻃﻠﺐ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻄﻠﺒﺔ مراجعة التفاعالت التﻲ سجلوها فﻲ أيﻀا دفاترهم ،ووزن كل معادلة غير موزونة .واطلب إليهم ً تبادل هذه التفاعالت مع زمالئهم فﻲ الصﻒ .
الﺘﻮﺳﻊ يمكن اعتبار التفاعالت التﻲ تحتوي على أيونات عديدة الذرات وحدة واحدة لتسهيل عملية وزن المعادالت، فمث ً ال فﻲ التفاعل: → )2Li3PO4 (aq) + 3CaCl2(aq) →6LiCl(aq) + Ca3 (PO4)2(S
فﺈن مجموعتﻲ الفوسفات على طرفﻲ المعادلة توازنان ذرات األكسجين والفوسفور .لذا اطلب إلى الطلبة وزن عدة تفاعالت تحوي أيونات عديدة الذرات .
املتفاعالت يف اجلانب األيﴪ
ﺧﻄﻮﺓ 1 اكتب معادلة كيميائية غري موزونة
املتفاعالت
ﺧﻄﻮﺓ 4 عدل املعامالت
ﺍﳋﻄﻮﺗﺎﻥ 3،2 عد الذرات
النواتﺞ يف اجلانب األيمن
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-6إن الق�درة ع�ىل وزن املعادالت أساسية لدراسة الكيمي�اء .اس�تعمل ه�ذا املﺨط�ﻂ ملس�اعدتك ع�ىل إتقان هذه املهارة .والحﻆ أن اﳋطوات املرقمة تقابل اﳋطوات يف ﺍﳉﺪﻭﻝ . 4-2
عدد ذرات كل عنرص يف جهة اليسار
النواتﺞ
ﺧﻄﻮﺓ 5 جيب أن اخترص املعامالت يتساويا ألبسﻂ صورة
ﺧﻄﻮﺓ 6 تأكد من عملك
عدد ذرات كل عنرص يف جهة اليمني
لعل مفهوﻡ قانون حفﻆ الكتلة من أهم المفاهيم األساسية ف�ﻲ الكيمي�اء .وجمي�ع التفاع�الت الكيميائية تتبع ه�ذا القانون ال�ذي ينﺺ على أن المادة ال تفنى وال تستحدﺙ .ولهذا فمن الﻀروري أن تحتوي المعادالت التﻲ تمثل التفاعالت الكيميائية على معلومات كافية توضﺢ أن التفاعل يحقﻖ قانون حفﻆ الكتلة. لقد تعلمﺖ كيﻒ ﲢقﻖ حفﻆ الكتلة يف املعادالت الكيميائية املوزونة .واملﺨطﻂ املبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-6يلﺨﺺ خطوات وزن املعادالت .ولعلك ﲡد أن بعﺾ املعادالت الكيميائية يمكن وزهنا بسهولة ،يف حني أن وزن بعﻀها اﻵخر يكون أكثر صعوبة.
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4 -1 الﺨﻼصﺔ
بعﺾ التغيرات الفيزيائية قد تشير إل�ى ح�دوﺙ تفاع�ل كيميائﻲ. توف�ر المع�ادالت اللفظي�ة الكيميائي�ة والرمزي�ة معلومات مهمة عن التفاعل الكيميائﻲ. توض�ﺢ المعادلة الكيميائية أنواﻉ المتفاعالتوالنواتﺞفﻲالتفاعل الكيميائ�ﻲ وكمياته�ا النس�بية. يتﻀم�ن وزن المعادل�ة تعدي�ل المعامالت حتى يتس�او عدد الذرات فﻲ كال طرفيها.
ﻓﺴﺮ ما أهمية وزن المعادالت الكيميائية؟ .7الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﹼ .8ﻋﺪﹼ ﺩ ثالثة من األدلة التﻲ تشير إلى حدوﺙ التفاعل الكيميائﻲ. .9ﻗﺎﺭﻥ بين المعادلة اللفظية والمعادلة الكيميائية. ﻓﺴﺮ لماذا يجب اختصار المعامالت فﻲ المعادلة الموزونة إلى أبسﻂ .10ﹼ نسبة من األعداد الصحيحة. .11ﺣ ﹼﻠﻞ :هل يمكنك عند وزن معادلة كيميائية تعديل الرموز السفلى فﻲ الصيغة؟ ﻗـﻮﻡ :ه�ل المعادل�ة اﻵتي�ة موزون�ة؟ إذا ل�م تك�ن كذل�ك فصح�ﺢ .12ﹼ المعامالت لوزنها: )(S
+ PbCrO 4
)(aq
→ 2KNO 3
)(aq
+ Pb(NO 3 ) 2
)(aq
2K 2 Cr 2 O 7
ﻗـﻮﻡ :يتفاع�ل محلول حم�ﺾ الفوس�فوريك المائ�ﻲ H3PO4مع محلول .13ﹼ هيدروكسيد الكالسيوﻡ المائﻲ Ca(OH)2ﻹنتاﺝ فوسفات الكالسيوﻡ الصلبة Ca3(PO4)2والماء .اكتب معادلة كيمائية موزونة تعبر عن هذا التفاعل.
لمزيد من االختبارات القصيرة ارجع إىل املوقع اﻹلكترونﻲ:
www.obeikaneducation.com
اطلب إلى الطلبة كتابة معادلة موزونة للتفاعل بين نترات الرصاص ويوديد البوتاسيوﻡ . )Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4-1 .7
.8
.9
14
ألن املادة ال تستحدﺙ وال تفنى يف التفاعالت الكيميائية ،لذا جيب أن تكون أعداد الذرات لكل العنارص متساوية يف طريف املعادلة. قد تتﻀمن اﻹجابات :إطالق طاقة أو امتصاصها ،تغري يف اللون ،تغري يف الرائحة ،ﹼ تكون مادة صلبة. تكون غاز ،أو ﹼ
املعادلة اللفظية تعﱪ عن كل من املواد املتفاعلة والناﲡة يف التفاعالت الكيميائية ،أما املعادلة الكيامئية فتعطﻲ الكميات النسبية للمتفاعالت والنواتﺞ.
.10تبني املعامالت التﻲ توجد يف أبسﻂ صورة الكميات النسبية للمواد الداخلة يف التفاعل. .11ال ،ألن عمل ذلك يغري هوية املادة. .12ال ،املعادلة الصحيحة هﻲ:
)K2CrO4(aq) + Pb(NO3)2(aq)→2KNO3(aq) + PbCrO4(S
.13
)2H3PO4(aq) + 3Ca(OH)2(aq) → Ca3(PO4)2(S) + 6H2O(aq
4-2 اﻷﻫداف
ﺗﺼنﻴﻒ الﺘﻔاﻋﻼت الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
Classifying Chemical Reactions
ﺗــﺼــﻨــﻒ ال��ت��ف��اع��الت الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﻫﻨﺎﻙ ﺃﺭﺑﻌﺔ ﺃﻧﻮﺍﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ،ﻫﻲ :ﺍﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ،ﻭﺍﻻﺣﱰﺍﻕ، الكيميائية. ﲢﺪﺩ ﳑيزات األنواﻉ املﺨتلفة ﻭﺍﻟﺘﻔﻜﻚ ،ﻭﺍﻹﺣﻼﻝ. للتفاعالت الكيميائية. اﻟﺮﺑﻂ ﺑﻮاﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة قد ﲢتاﺝ إىل وقﺖ طويل للعثور عىل رواية ما يف مكتبة غري منظمة .لذا تُصنﻒ الكتب يف املكتبات يف جمموعات ﳐتلفة لتسهيل عملية البحﺚ عنها. ﻣراﺟعﺔ الﻤﻔردات ﺍﻟﻔﻠـﺰ :عنرص يك�ون صلبا يف وكذلك تصنﻒ التفاعالت الكيميائية إىل أنواﻉ ﳐتلفة. ً الغال�ب عن�د درج�ة ح�رارة أﻧﻮاع اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ Types of Chemical Reactions ً الغرف�ة، وموص�ال جي�دً ا يصنﻒ الكيميائيون التفاعالت الكيميائية لتنظيم األعداد الكبرية من هذه التفاعالت للح�رارة والكهرب�اء، يوميا .إن معرفة أنواﻉ التفاعالت الكيميائية يمكن أن يساعدﻙ عىل ً والمعا التﻲ ﲢدﺙ ًّ بصورة عامة. تعرف أنواعها وتوقع نواتﺞ الكثري منها .وهناﻙ عىل يساعدﻙ أنه كام وفهمها، تذكرها ﹼ عدة طرائﻖ لتصنيﻒ التفاعالت الكيميائية .من أبسطها تلك التﻲ تصنﻒ التفاعالت الﻤﻔردات الجدﻳدة إىل أربعة أنواﻉ ،هﻲ :التكوين ،واالحرتاق ،والتفكك ،واﻹحالل .وقد تندرﺝ بعﺾ تفاعل التكوين التفاعالت ﲢﺖ أكثر من نوﻉ من هذه األنواﻉ. تفاعل االحرتاق تفاعل التفكك تفاعل اﻹحالل البسيﻂ تفاعل اﻹحالل املزدوﺝ الراسب
ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻟﺘﻜﻮﻳﻦ Synthesis Reactions
ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﻜﻮﻳﻦ هو تفاعل كيميائﻲ تتحد فيه مادتان أو أكثر لتكوين مادة واحدة ويمكن ﲤثيله باملعادلة العامة اﻵتية: A + B → AB
عندما يتفاعل عنرصان فﺈن التفاعل يكون ً دائام تفاعل تكوين كام يف ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-7الذي يوضﺢ تفاعل عنرص الصوديوﻡ مع عنرص الكلور لتكوين كلوريد الصوديوﻡ .كام يمكن أن يتحد مركبان لتكوين مركب واحد .فمثال ،التفاعل بني أكسيد الكالسيوﻡ CaOواملاء H2Oلتكوين هيدروكسيد الكالسيوﻡ Ca(OH)2هو تفاعل تكوين. )(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s
CaO
وهناﻙ نوﻉ ﺁخر من تفاعالت التكوين يتﻀمن تفاعل مركب مع عنرص ،مثل تفاعل غاز ثاﲏ أكسيد الكﱪيﺖ SO2مع غاز األكسجني O2لتكوين غاز ثالﺚ أكسيد الكﱪيﺖ .SO3 )(g) + O2(g) →2 SO3(g
2SO2
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-7يتفاع�ل عن�رصا الصودي�وﻡ والكل�ور لتكوي�ن مركب واح�د ،هو كلوري�د الصوديوﻡ) ،تفاع�ل تكوين(
4-2 .1الﺘرﻛﻴﺰ
ابدأ بعرﺽ الفكرة الرئيسة على الطلبة. الﻔﻜرة
الرﺋﻴﺴﺔ
اسأل الطلبة لماذا يعد تصنيﻒ التفاعالت مهما .لتس�هيل دراسة التفاعالت وفهمها. إلى أنواﻉ مﺨتلفة ً أيﻀ�ا أي أن�واﻉ التفاعالت يح�دﺙ عندما يحرق واس�ألهم ً الﺨش�ب؟ تفاع�ل احت�راق .يتك�ون الم�اء عندم�ا يتفاع�ل األكس�جين مع الهيدروجين ،واس�ألهم كذل�ك :ما نوﻉ هذا التفاعل؟ تفاعل تكوين .
.2الﺘدرﻳﺲ اﺳﺘعﻤال الﻤﺼﻄلﺤات العلﻤﻴﺔ
ﻛﻮﻥ ﺃﻭ ﻓﻜﻚ اطلب إلى الطلبة كتابة جمل لتفسير معنى ﱢ المصطلحين :التكوين والتفكك .واطلب إليهم كتابة أربع جمل – اثنتان منها تتﻀمنان كل مصطلﺢ .
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
15
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-8الﻀوء الناتﺞ من هذه اللعبة النارية هو نتيجة تفاعل احرتاق بني األكسجني وفلزات ﳐتلفة.
الﺨلﻔﻴﺔ النﻈرﻳﺔ للﻤﺤﺘﻮى
ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻻﺣﺘﺮاق Combustion Reactions
يمكن أن يصنﻒ تفاعل تكوين ثالﺚ أكسيد الكﱪيﺖ عىل أنه تفاعل احرتاق ً أيﻀا .يف ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺣﱰﺍﻕ كام هو مبني ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-8يتحد األكسجني مع مادة كيميائية ﹺ مطل ًقا طاقة عىل شكل حرارة وضوء .ويمكن لﻸكسجني أن يتحد هبذه الطريقة مع مواد كثرية ﳐتلفة ،ﳑا جيعل تفاعالت االحرتاق شائعة .فيحدﺙ تفاعل االحرتاق ً مثال بني اهليدروجني واألكسجني عندما ﱠ يسﺨن اهليدروجني كام هو مبني ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ،4-9حيﺚ يتكون املاء خالل التفاعل ،وتنطلﻖ كمية كبرية من الطاقة .كام ﳛدﺙ تفاعل احرتاق مهم عند حرق الفحم للحصول عىل طاقة ،بحسب املعادلة التالية:
ﺍﻻﺣﱰﺍﻕ ) :(Combustionﺃﺻﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻜﻠﻤﺔ ﻻﺗﻴﻨﻲ ،ﻛﻮﻣﺒﻮﺭ ،ﻭﺗﻌﻨﻲ ﳛﱰﻕ.
) C(s) + O2 (g) → CO2 (g
يف ع�اﻡ 1800أدت بعﺾ أبحاﺙ النب�ات إىل اكتش�اف معادل�ة كيميائي��ة م��وزونة لعملية البناء الﻀوئﻲ.
اﺳﺘعﻤال الﻤﺼﻄلﺤات العلﻤﻴﺔ
اطل�ب إلى الطلب�ة البحﺚ فﻲ معن�ى نانو. والت�ﻲ قيمتها حوال�ﻲ 10-9ومصطلﺢ "تقني�ة النانو" وبعﺾ تطبيقاتها المستقبلية المحتملة .علم الغرويات ،ومعالجات البيان�ات المصغ�رة ،واألنظم�ة اﻹلكتروني�ة والميكانيكي�ة المصغرة .
يف 1775أثب�ﺖ أنط�وﲏ الف��وزي�ه أن تف���اع�الت االح�رتاق ط�اردة للطاق�ة، وتتطلب وجود األكسجني.
نتج�ﺖ كارث�ة الﻀب�اب الدخانﻲ ف�ﻲ لن�دن ع�اﻡ 1952ﻡ ،والت�ﻲ أدت إلى موت ع�دد كبير من األش�ﺨاص ،عم�ا يعرف باالنق�الب الح�راري ،وهﻲ حالة جوي�ة تنت�ﺞ عندما يحتج�ز فيها هواء ب�ارد س�اكن قري ًبا من س�طﺢ األرﺽ .فقد احتو الﻀباب فﻲ ديسمبر عاﻡ 1952ﻡ على كميات غير عادية من السناﺝ ،والقطران ،وثانﻲ أكسيد الكبري�ﺖ الناتج�ة من ح�رق الفح�م الحجري ف�ﻲ البيوت والمصان�ع .وارتف�ع معدل الوفي�ات الناجم ع�ن االلتهاب الرئوي ،والتهاب الش�عب الهوائية ،والس�ل ،وفشل القلب، بش�كل مفاج�ﺊ .وقد ص�رﺡ أح�د األطب�اء البريطانيون فﻲ مقابل�ة مع هيﺌة اﻹذاعة البريطانية بأن الش�ﺊ المثير لالهتماﻡ ه�و أن أحدً ا لم يدرﻙ فﻲ ذل�ك الوقﺖ أن عدد الوفيات كان ي�زداد إل�ى أن بدأت األزهار تنفد من مح�الت بيع األزهار، والتوابيﺖ تنفد من محالت دفن الموتى.
يف ع��اﻡ 1885اخرتﻉ ﳏ����رﻙ االح�����رتاق الداخيل ،والذي صار نموذجا يف م��ا بعد ً للم��حرﻙ اﳊديﺚ.
1909-1910ق�اﻡ عامل�ان من أملاني�ا -ﳘا فرتزهابر وكارل ب�وﺵ -بوض�ع عملية لتحﻀري األمونيا.
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
–
16
ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-9يتكون املاء خالل تفاعل االحرتاق بني غازي اهليدروجني واألكسجني. حل�ل ملاذا يعد ه�ذا التفاع�ل تفاعل احرتاق وتفاعل اﲢاد ً أيﻀا.
الحﻆ أن ﲨيع تفاعالت االحرتاق � التﻲ ُذكرت � هﻲ تفاعالت تكوين ً أيﻀا ،لكن ليﺲ كل تفاعالت االحرتاق تفاعالت تكوين .فمث ً ال ،ينتﺞ تفاعل احرتاق غاز امليثان أكثر من مركب ،كام هو مبني يف املعادلة التالية: )CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g
امليثان هو املكون الرئيﴘ للغاز الطبيعﻲ ،وينتمﻲ إىل جمموعة من ﹼ املركبات تسمى اهليدروكربونات ،وهﻲ املكون األساﳼ للنفﻂ .وﲢتوي اهليدروكربونات ﲨيعها عىل كربون وهيدروجني ،وﲢرتق يف األكسجني ﻹنتاﺝ غاز ثاﲏ أكسيد الكربون واملاء وكمية كبرية من الطاقة ،وهذا ما جيعل من النفﻂ املصدر األساﳼ للطاقة يف حياتنا املعارصة. ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ،ﻭﺻﻨﻒ ﻛﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻣﻨﻬﺎ: .14تفاعل األلومنيوﻡ الصلب Alوالكﱪيﺖ الصلب Sﻹنتاﺝ كﱪيتيد األلومنيوﻡ الصلب .Al2S3 .15تفاعل املاء وغاز خامﺲ أكسيد النيرتوجني N2O5ﻹنتاﺝ ﳏلول ﲪﺾ النيرتيك .HNO3 .16تفاعل غازي ثاﲏ أكسيد النيرتوجني NO2واألكسجني ،ﻹنتاﺝ غاز خامﺲ أكسيد النيرتوجني. .17ﲢﺪﱟ تفاعل ﳏلوﱄ ﲪﺾ الكﱪيتيك H2SO4وهيدروكسيد الصوديوﻡ ﻹنتاﺝ ﳏلول كﱪيتات الصوديوﻡ Na2SO4واملاء.
يف ع�اﻡ 1952غط�ى دخان كثي��ﻒ م��ن ث�اﲏ أكس�يد الكﱪي�ﺖ وبع�ﺾ نوات�ﺞ اح�رتاق الفحم مدينة لندن مدة ﲬس�ة أياﻡ وتس�بب يف 4000حالة وفاة.
1974-1978أثب�ﺖ الباحث�ون أن الكلوروفلوروكربون�ات CFCs تس�تنزف طبقة األوزون .لذلك تم حظر استعامل علب الرﺵ الدفعﻲ التﻲ ﲢتوي األوزون.
يف ع���اﻡ 2004اكتشﻒ العلامء أن الطيور املهاجرة تسرتشد بتفاعالت كيميائية ﲢدﺙ يف أجسامها وتتأثر باملجال املغناطيﴘ لﻸرﺽ.
يف عاﻡ 1995اس�تعان الباحثون بال�مجه�ر ال���ذري ﻹح�داﺙ تفاع�الت كيميائي�ة ،ومالحظة ﺁلي�ة حدوثه�ا ع�ىل املس�تو اجلزيﺌﻲ ،ﳑا مهد هلندسة النانو.
إﺟاﺑات أﺳﺌلﺔ اﻷﺷﻜال ﺍﻟﺸﻜﻞ : 3-9تفاعل تكوين ألن عنصرين يتحدان لتكوين مركب واحد ،وهو تفاعل احتراق ،ألن األكسجين يتحد مع مادة أخر ويطلﻖ طاقة.
2Al(s) + 3S(s) → Al2S3 (s) .14
تكوين H2O(l) + N2O5 (g) → HNO3 (aq) .15
تكوين 4NO2 (g) + O2 (g) → 2N2O5 (g) .16
تكوين واحتراق ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-10
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻦ ﻭﺍﻗﻊ ﺍﻟﺤﻴﺎﺓ
عمل الناﺱ عىل مر العصور عىل فهم الطاقة الناﲡة عن التفاعالت الكيميائية واالستفادة منها يف حل مشاكلهم.
تفاعل الﺨﻂ الزمنﻲ :ملعرفة املزيد من املعلومات عن هذه االكتشافات وغريها ارجع إىل املوقع: www.obeikaneducation.com
H2SO4 (aq) + 2NaOH(aq) → Na2SO4 (aq) +2H2O(l) .17
إحالل مزدوﺝ • ﻣﻼﺣﻈﺔ يعطى هذا السؤال للطلبة بعد دراسة تفاعالت اﻹحالل المزدوﺝ.
تفاعل اﳋﻂ الزمنﻲ :يمكن للطلبة أن يتفاعلوا مع خﻂ الزمن عىل املوقع www.Obeikaneducation.com
17
الﺨلﻔﻴﺔ النﻈرﻳﺔ للﻤﺤﺘﻮى تحتاﺝ معظم تفاعالت التفكك إلى تزويدها بالطاقة ،وغال ًبا ما تكون على صورة حرارة أو كهرباء.وسيجد الطلبة أنه من الممكن توقع نواتﺞ كثير من تفاعالت التفكك بتعرف أنواعها العامة الﺨمسة اﻵتية: .1 .2 .3
+ CO2أكسيد الفلز → كربونات الفلز + O2كلوريد الفلز → كلورات الفلز
+ H2Oأكسيد الفلز → هيدروكسيد الفلز
+ O2الفلز → أكسيد الفلز
.4 .5
+ H2Oأكسيد الفلز → ﲪﺾ أكسجينﻲ
ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-11تفكك أزيد الصوديوﻡ ،NaN3ال��ذي ينتﺞ غ����از ال��ن��ي��رتوج��ني، وه��و التفاعل ال��ذي يستعمل يف نفﺦ أكياﺱ اهل���واء يف السيارات.
ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻟﺘﻔﻜﻚ Decomposition Reactions
ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﻔﻜﻚ تفاعل يتفكك فيه مركب واحد ﻹنتاﺝ عنرصين أو أكثر أو مركبات جديدة .وهلذا فﺈن تفاعالت التفكك هﻲ عكﺲ تفاعالت التكوين .ويمكن ﲤثيلها باملعادلة العامة التالية: AB → A + B
وغال ًبا ما ﲢتاﺝ تفاعالت التفكك لكﻲ ﲢدﺙ إىل مصدر للطاقة ،كاﳊرارة ،أو الﻀوء ،أو الكهرباء .فتتفكك نرتات األمونيوﻡ ً مثال إىل أكسيد النيرتوجني األحادي وماء ،عندما تسﺨن إىل درجة حرارة عالية:
اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت
ﺃﺩﺧـﻞ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺕ ﻣﻦ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺠﺰﺀ ﻓﻲ ﻣﻄﻮﻳﺘﻚ.
→ N2O + 2H2O )(g )(g
الحﻆ أن هذا التفاعل يتﻀمن تفكك مادة متفاعلة واحدة إىل أكثر من ناتﺞ .ومن األمثلة املشهورة عىل تفاعالت التفكك تفكك أزيد الصوديوﻡ وفﻖ املعادلة التالية: )2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g
2Al2O3 (S) → 4Al(s) + 3O2 (g) .18
.19
)→ NiO(S) + H2O(l
)Ni(OH)2 (S
2NaHCO3 (S) → Na2CO3 (aq) + CO2 (g) + H2O (l) .20
)(S
NH4NO3
ويستعمل هذا التفاعل يف نفﺦ أكياﺱ اهلواء )أكياﺱ السالمة( يف السيارات ،كام هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ ،4-11حيﺚ يوضع يف الكيﺲ مع األزيد جهاز يوفر إشارة كهربائية منتجا لبدء التفاعل .وعندما ينشﻂ اجلهاز نتيجة االصطداﻡ يتحلل أزيد الصوديوﻡ ً غاز النيرتوجني الذي ينفﺦ الكيﺲ بﴪعة.
ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺭﻣﺰﻳﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﺤﻠﻞ ﺍﻵﺗﻴﺔ: .18يتفكك أكسيد األلومنيوﻡ الصلب Al2O3عندما تﴪي فيه الكهرباء إىل الومنيوﻡ صلب وغاز األكسجني . .19يتفكك هيدروكسيد النيكل IIالصلب Ni(OH)2ﻹنتاﺝ أكسيد النيكل IIالصلب NiOواملاء. .20ﲢﺪﱟ :ينتﺞ عن تسﺨني كربونات الصوديوﻡ اهليدروجينية الصلبة NaHCO3كربونات الصوديوﻡ الصلبة Na2CO3وبﺨار املاء H2Oوغاز ثاﲏ أكسيد الكربون .CO2
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء طاقة C6H12O6 (s) + 6O2 (g) → 6CO2 (g) + 6H2O(1) +
18
a
b
ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-12يف تفاعل اﻹحالل البسيﻂ ﲢل ذرات عنرص ﳏل ذرات ع��ن��رص ﺁخ���ر يف م��رك��ب.
P
O
ﻟﻴﺜﻴﻮﻡ +ﻣﺎﺀ
ﻧﺤﺎﺱ +ﻧﱰﺍﺕ ﺍﻟﻔﻀﺔ
ﺗﻔﺎﻋﻼت ا ﺣﻼل Replacement Reactions
هناﻙ الكثري من التفاعالت التﻲ تتﻀمن إحالل عنرص ﳏل عنرص ﺁخر يف مركب، وتسمى هذه التفاعالت تفاعالت اﻹحالل .وهناﻙ نوعان منها ،ﳘا :اﻹحالل البسيﻂ ،واﻹحالل املزدوﺝ.
يبينﺍﻟﺸﻜﻞ ) 4-12(aالتفاعلبينالليثيوﻡوالماء،حيﺚتحلفيه ذرة ليثيوﻡ محل ذرة واحدة من ذرتﻲ الهيدروجين فﻲ الماء ،كما توضحه المعادلة التالية: )+ H2(g
N
)(aq
→ 2LiOH
)(l
+ 2H2O
)(s
2Li
ويسمى التفاعل الذي ﲢل فيه ذرات عنرص ﳏل ذرات عنرص ﺁخر يف مركب ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﻟﺒﺴﻴﻂ ،ويمكن ﲤثيله باملعادلة العامة التالية: A + BX → AX + B
ﺍﻟﻔﻠـﺰﺍﺕ ﺗﺤﻞ ﻣﺤـﻞ ﺍﻟﻬﻴﺪﺭﻭﺟﻴﻦ ﺃﻭ ﻓﻠﺰ ﺁﺧـﺮالتفاعل بين الليثي�وﻡ والماء أحد األمثلة على تفاعالت اﻹحالل البس�يﻂ ،حيﺚ تحل فيه ذرة فلز محل ذرة هيدروجين فﻲ جزيء الم�اء .ويح�دﺙ نوﻉ ﺁخر من اﻹحالل البس�يﻂ عندما يحل فلز محل فل�ز ﺁخر فﻲ مركب مذاب فﻲ الماء .ويبين ﺍﻟﺸﻜﻞ ) 4-12 (bحدوﺙ تفاعل إحالل بسيﻂ عند وضع صفيحة من النحاﺱ فﻲ محلول مائﻲ لنترات الفﻀة .فالبلورات المتراكمة على قطعة النحاﺱ هﻲ ذرات الفﻀة التﻲ حلﺖ محلها ذرات النحاﺱ. + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag )(aq )(aq )(s
)(s
Cu
ال ﳛل الفلز ً دائام ﳏل فلز ﺁخر يف مركب مذاب يف املاء؛ وذلك ألن الفلزات ﲣتلﻒ يف نشاطها ،أو قدرﲥا عىل التفاعل مع مادة أخر .ويبني ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-13سلسلة النشاط الكيميائﻲ لبعﺾ الفلزات .وتستﺨدﻡ تفاعالت اﻹحالل يف ﲢديد موقع الفلزات يف السلسلة ،حيﺚ يوجد أنشﻂ الفلزات يف أعىل السلسلة ،بينام يوجد أقلها ً نشاطا يف أسفلها. وقد رتبﺖ اهلالوجينات يف سلسلة نشاط بطريقة مشاهبة ،كام هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ . 4-13
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-13سالس�ل النش�اط الكيميائ�ﻲ كاملبين�ة هن�ا للفلزات واهلالوجينات ه�ﻲ أدوات مفي�دة يف ﲢديد إمكاني�ة حدوﺙ تفاع����ل ك�يمي�ائ��ﻲ، وﲢديد نواتﺞ تفاعالت اﻹح��الل البس�ي���ﻂ. ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ
ﻟﻴﺜﻴﻮﻡ ﺭﻭﺑﻴﺪﻳﻮﻡ ﺑﻮﺗﺎﺳﻴﻮﻡ ﻛﺎﻟﺴﻴﻮﻡ ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ ﻣﺎﻏﻨﻴﺴﻴﻮﻡ ﺃﻟﻮﻣﻨﻴﻮﻡ ﻣﻨﺠﻨﻴﺰ ﺧﺎﺭﺻﲔ ﺣﺪﻳﺪ ﻧﻴﻜﻞ ﻗﺼﺪﻳﺮ ﺭﺻﺎﺹ ﻧﺤﺎﺱ ﻓﻀﺔ ﺑﻼﺗﲔ ﺫﻫﺐ
ﺍﻷﻛﺜﺮ ﹰ ﻧﺸﺎﻃﺎ
ﺍﻷﻗﻞ ﹰ ﻧﺸﺎﻃﺎ
ﺍﻷﻛﺜﺮ ﹰ ﻧﺸﺎﻃﺎ ﺍﳍﺎﻟﻮﺟﻴﻨﺎﺕ ﻓﻠﻮﺭ ﻛﻠﻮﺭ ﺑﺮﻭﻡ ﻳﻮﺩ ﺍﻷﻗﻞ ﹰ ﻧﺸﺎﻃﺎ
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
»∏ªY ¢VôY PM
O PL
N N N CFJG D G H K H ELI M FJI G JK O HKL PM LI M J K O من صغيرة قطع�ة ضع الحدي�د مجلفن�ة بالﺨارصي�ن ،ف�ﻲ كأﺱ تحتوي على 80 mlمن حمﺾ الهيدروكلوريك المﺨفﻒ، ثم ضعها داخل خزانة األبﺨرة .واطلب إلى الطلبة وص�ﻒ التفاع�ل الح�ادﺙ .س�تتكون فقاقيع على نح�و س�ريع من المحل�ول خالل فترة م�ن الزمن، ويقل عددها مع مرور الوقﺖ.
B EFI
ث�م اش�رﺡ للطلب�ة أن تفاع�ل اﻹح�الل البس�يﻂ ق�د ح�دﺙ بي�ن الحم�ﺾ والحدي�د المجلف�ن بالﺨارصي�ن .واطلب إليهم كتاب�ة معادلة التفاعل المتكون: ومعرفة الغاز ﹼ )Zn(S) + 2HCl(aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g الغاز هو الهيدروجين.
ث�م اطلب اليهم أن يفس�روا لم�اذا يتفاعل الحديد الموج�ود تح�ﺖ غط�اء الﺨارصي�ن بب�ﻂء أكث�ر م�ن الﺨارصي�ن ،ألن الﺨارصين أكثر نش�ا ًطا من الحدي�د .ث�م تﺨل�ﺺ م�ن مركب�ات الﺨارصي�ن بسكبها فﻲ المغس�لة وإضافة كمية كبيرة من الماء إليها .
NaNO Ni(NO ) II ) Au(NO ) IIIPb(NO NR 3 2
3 4
3
3 3
)2Al(S) + 3Ni(NO3)2 (aq) → 2Al(NO3)3 (aq) + 3Ni(s Al(s) + NaNO3 (aq) → NR )4Al(s) + 3Pb(NO3)4 (aq) → 4Al(NO3)3 (aq) + 3Pb(s
)Al(s) + Au (NO3)3 (aq) → Al(NO3)3 (aq) + Au(s
19
H D AE
C G D
يمكنك استعامل سلسلة النشاط الكيميائﻲ لتتوقع إذا كان سيحدﺙ تفاعل أﻡ ال .إن أي فلز يمكنه أن ﳛل ﳏل أي فلز يقع بعده يف سلسلة النشاط الكيميائﻲ ،ولكن ال يمكنه أن ﳛل ﳏل أي فلز يقع قبله .فمثال ،ﲢل ذرات النحاﺱ ﳏل ذرات الفﻀة يف ﳏلول نرتات الفﻀة ،ولكن لو وضعﺖ ً سلكا من الفﻀة يف ﳏلول نرتات النحاﺱ IIفﺈن ذرات الفﻀة ال ﲢل ﳏل ذرات النحاﺱ؛ ألن الفﻀة تقع بعد النحاﺱ يف سلسلة النشاط الكيميائﻲ .وهلذا ال ﳛدﺙ تفاعل .ويستﺨدﻡ الرمز ) (NRعادة للداللة عىل عدﻡ حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ.
تحل ذرات عنصر محل ذرات عنصر ﺁخر فﻲ مركب.
ﻣﺨﺘﺒر ﺣﻞ الﻤﺸﻜﻼت
ﻻ ﳛﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ Ag (s) + Cu(NO3)2 (aq) → NR
ﺍﻟﻼﻓﻠﺰﻳﺤﻞﻣﺤﻞﺍﻟﻼﻓﻠﺰهناﻙنوﻉثالﺚمنتفاعالتاﻹحاللالبسيﻂيتمفيهاستبدالالفلزفﻲ مركب بالفلز ﺁخر ،كما هو شائع فﻲ بعﺾ تفاعالت الهالوجينات .فالهالوجينات كالفلزات، فهﻲ تظهر مستويات مﺨتلفة من النشاط فﻲ تفاعالت اﻹحالل .ويوضﺢ ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-13سلسلة النشاط الكيميائﻲ للهالوجينات ،التﻲ تبين أن الفلور أنشﻂ الهالوجينات ،واليود أقلها ً نشاطا. فالهالوجين األنشﻂ يحل محل الهالوجين األقل ً نشاطا فﻲ محاليل مركباته .فالفلور ً مثال يحل محل البروﻡ فﻲ محلول مائى لبروميد الصوديوﻡ.
الﻬــدف يرب�ﻂ الطلب�ة بي�ن خ�واص الفلزات ونش�اطها الكيميائﻲ. الﻤﻬــارات العﻤلﻴﺔ تعرف الس�بب والنتيج�ة ،تطبيﻖ المفاهيم ،التصنيﻒ ،التوقع.
)F2(g) + 2NaBr(aq) → 2NaF(aq) + Br2(l
اﺳﺘراﺗﻴجﻴات الﺘدرﻳﺲ
• اس�أل الطلبة عما يج�ب معرفتة من الﺨ�واص لتحديد نش�اط الفل�زات النس�بﻲ .الكهروس�البية ،ح�االت التأكس�د ،نصﻒ قط�ر الذرة ،طاقة التأين ،ش�حنة النواة الفاعلة ،والﺨواص الدورية للعناصر. • اطل�ب إليهم البح�ﺚ فﻲ كل من الﺨ�واص المذكورة، وكي�ﻒ تس�اعد كل خاصي�ة عل�ى توقع نش�اط العنصر موض�وﻉ ال�درﺱ .تمي�ل العناص�ر ذات طاق�ة التأي�ن المنﺨفﻀ�ة ،ونص�ﻒ القط�ر الكبي�ر للتفاع�ل بص�ورة أس�هل .كم�ا يج�ب إعط�اء بع�ﺾ االهتماﻡ الس�تقرار المدارات حول النواة.
الﺘﻔﻜﻴر الناﻗد
.1 .2 .3 .4
جيب أن تبني رس�وﻡ الطلبة البيان�ات بنفﺲ دقة البيانات املوجودة يف اجلدول. ي�زداد نصﻒ القطرعند ازدياد العدد الذري ،وتقل طاقة التأين،والكهروسالبية كذلك. ترتب�ﻂ ه�ذه اﳋواص بانﺨفاﺽ النش�اط كل�ام اﲡهنا يف املجموعة من األعىل إىل األسفل. يق�ع عن�رص األس�تاتني ) (Atيف املجموع�ة ،17ول�ه خ�واص عن�ارص املجموع�ة نفس�ها )اهلالوجين�ات(. وس�يكون األس�تاتني عىل أس�اﺱ هذا التوق�ع ،يف هناية املجموعة حسب اﲡاه اجلدول الدوري.
ملﺨصا عما عرفوه ينبغﻲ على الطلبة أن يكتبوا ً من خالل مﺨتبرحل المشكالت ،ويشرحوا كيﻒ استعانوا باستنتاجاتهم على وضع عناصر أخر فﻲ أماكنها الصحيحة فﻲ سلسلة النشاط .
20
ﻻ ﳛﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ Br2 (l) + 2NaF(aq) → NR
ﻭﺿﺢ كيﻒ ﳛدﺙ تفاعل اﻹحالل البسيﻂ؟
ﻣﺨﺘﺒر ﺣﻞ الﻤﺸﻜﻼت ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﺘﺪرج ﻓﻲ اﻟﺨﻮاص
ﻛﻴﻒ ﺗﹸﻔﴪ ﻧﺸﺎﻁ ﺍﳍﺎﻟﻮﺟﻴﻨﺎﺕ؟ تقع اهلالوجينات يف املجموعة رقم 17من اجلدول الدوري :وﳜﱪنا هذا بأن للهالوجينات بعﺾ اﳋواص العامة .فجميع اهلالوجينات ال فلزات، ويوجد يف أغلفتها اﳋارجية سبعة إلكرتونات .ومع ذلك، فلكل هالوجني ما يميزه من اﳋواص ،ومن ذلك مد قابلية التفاعل مع مادة أخر. الﺘﺤلﻴﻞ
خواص اهلالوجينات
نصﻒ القطر الذري طاقة التأين اهلالوجني )(ppm )(KJ/mol الفلور 1681 72 الكلور 1251 100 الﱪوﻡ 1140 114 اليود 1008 133 اﻹستاتني 920 140
الكهروسالبية 3.98 3.16 2.96 2.66 2.2
.2ﺻﻒ كيﻒ تتغري خواص اهلالوجينات الثالﺙ وفﻖ تفحﺺ جدول البيانات املبني .والذي يشتمل عىل نصﻒ القطر البيانات املوضحة يف اجلدول. الذري ،وطاقة التأين ،والكهروسالبية لبعﺾ اهلالوجينات. .3ﻣﺎ العالقة بني تغري خواص اهلالوجينات املوضحة يف الﺘﻔﻜﻴر الناﻗد اجلدول ،وبني موقعها يف سلسلة النشاط؟ الشكل )(4-13 .1ﺍﺭﺳﻢ ً خطا بيان ًيا يمثل العالقة بني العدد الذري للعنارص .4ﺗﻮﻗﻊ موقع عنرص اﻹستاتني Asيف سلسلة نشاط والبيانات املعطاء يف اجلدول املرفﻖ )كلﹴ عىل حدة( اهلالوجينات .فﴪ إجابتك.
ﻃﺮاﺋﻖ ﺗﺪرﻳﺲ ﻣﺘﻨﻮﻋﺔ
4-2
ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﻟﺒﺴﻴﻂ توقع نواتﺞ التفاعالت الكيميائية التالية ،واكتب معادلة كيميائية رمزية موزونة ﲤثل ًّ كال منها: .a .b .c
→
)(aq
+ CuSO4
)(s
Fe
+ MgCl2 → )(l )(aq Mg + AlCl3 → )(s )(aq Br2
1
استﺨدﻡ ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-13لتحدد ما إذا كان كل من التفاعالت الكيميائية السابقة سيحدﺙ أﻡ ال ،وحدﱢ د نواتﺞ كل تفاعل متوقع ،واكتب معادلة كيميائية ﲤثل التفاعل وزهنا.
2
.aيقع اﳊديد قبل النحاﺱ يف سلسلة النشاط الكيميائﻲ .وهلذا فﺈن التفاعل سيحدﺙ ألن اﳊديد أنشﻂ من النحاﺱ .ويف هذه اﳊالة سيحل اﳊديد ﳏل النحاﺱ ،وتكون املعادلة الكيميائية للتفاعل عىل النحو التاﱄ: + CuSO4 → FeSO4 + Cu )(aq )(aq )(s
)(s
Fe
وهذه املعادلة موزونة. .bالﱪوﻡ أقل ً نشاطا من الكلور؛ ألنه يقع بعد الكلور يف سلسلة النشاط الكيميائﻲ ،وهلذا ال ﳛدﺙ تفاعل. ويمكن ﲤثيل ذلك باملعادلة الكيميائية التالية:
ﻻ ﳛﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ → NR
)(aq
+ MgCl2
)(l
Br2
ويف هذه اﳊالة ال تتطلب املعادلة وز ًنا. .cيقع املاغنسيوﻡ قبل األلومنيوﻡ يف سلسلة النشاط الكيميائﻲ ،وهلذا فﺈن التفاعل سيحدﺙ ألن املاغنسيوﻡ أنشﻂ من األلومنيوﻡ .ويف هذه اﳊالة سيحل املاغنسيوﻡ ﳏل األلومنيوﻡ ،كام هو موضﺢ يف املعادلة الكيميائية غري املوزونة للتفاعل: واملعادلة املوزونة هﻲ:
+ Al )(s
)(aq
→ MgCl2
+ 2Al )(aq )(s
→ 3MgCl2
+ AlCl3
)(s
+ 2AlCl3
)(s
)(aq )(aq
Mg
3Mg
تدعم سلسلة النشاط الكيميائﻲ املوضحة يف ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-13التوقعات .املعادالت الكيميائية موزونة؛ ألن عدد الذرات متسا ﹴو يف طريف املعادلة.
ﺗﻮﻗﻊ ﻣﺎ ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻧﺖ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﻟﺒﺴﻴﻂ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﺳﺘﺤﺪﺙ ﺃﻡ ﻻ ،ﻭﺃﻛﻤﻞ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﺮﻣﺰﻳﺔ ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﻜﻞ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻳﺘﻮﻗﻊ ﺣﺪﻭﺛﻪ: .21
→ )+ NiCl2 (aq → )Cl2 (g) + HF (aq Fe + Na3PO4 → )(s )(aq → )Al + Pb(NO3)2 (aq )(s )(s
.22 .23
.24ﲢﺪﹼ
Zn
توقع هل س�تحدﺙ كل م�ن التفاعالت اﻵتية، المتكو ن�ة: وبي�ن النوات�ﺞ ﹼ .1
→ )Mg(s) + ZnCl2(aq
.2
→ →
.3
)F2(g) + HCl(aq )Ag(s) + AlCl3(aq
.1 .2
)Mg(s) + ZnCl2 (aq) → MgCl2 (aq) + Zn (s )Cl2 (g) + HF(aq
→ )F2 (g) + HCl(aq
Ag(s) + A1Cl3 (aq) → NR .3
.21نعم Zn .يقع فوق Niيف سلسلة النشاط. )Zn(s) + NiCl2 (aq) → ZnCl2 (aq) + Ni(s
.22ال Cl .يقع ﲢﺖ Fيف سلسلة النشاط.
.23ال Fe .يقع ﲢﺖ Naيف سلسلة النشاط
.24نعم Al .يقع فوق Pbيف سلسلة النشاط. )2Al(s) + 3Pb(NO3)2 (s) → 3Pb(s) + 2Al(NO3)3 (aq
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
21
تتﻀم�ن ﺗﻔﺎﻋـﻼﺕ ﺍﻹﺣـﻼﻝ ﺍﻟﻤـﺰﺩﻭﺝ تبادل األيونات بين مركبين ،كما هو مبين فﻲ المعادلة العامة اﻵتية:
الﺘﻮﺳﻊ وضﺢ للطلبة أن نشاط الفلزات فﻲ السلسلة يمكن وصفه بتفصيل أكبر مما هو فﻲ الشكل .3-13 فالفلزات الواقعة بين الماغنيسيوﻡ والحديد تتفاعل مع بﺨار الماء ال مع الماء البارد ،والفلزات الواقعة بين النيكل والرصاص ال تتفاعل مع الماء أو البﺨار .كما أن جميع مكونة أكاسيد، الفلزات فوق الفﻀة تتفاعل مع األكسجين ﹼ تكون أكاسيد فقﻂ على حين أن الفﻀة والبالتين والذهب ﹼ بشكل غير مباشر.
ﺗﻄﺒﻴﻖ الﻜﻴﻤﻴاء
AX + BY → AY + BX
ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-14عندم�ا يﻀاف هيدروكسيد الصودي�وﻡ إىل ﳏل�ول النح������اﺱ كلوري�د ،CuCl2 IIتتب�ادل أيون�ات مواقعه���ا، وينت�ﺞ ع�ن التفاع�ل كلوريد الصودي�وﻡ ال�ذي يبق�ى يف ال�محل�ول ،وهيدروكس�يد النح���اﺱ Cu(OH)2 II ال�ذي يرتس�ب ع�ىل ش�كل م�ادة صلب�ة زرق�اء الل�ون.
اسأل الطلبة هل سبﻖ أن أصيبوا بحساسية من الحلﻲ المعدنية؟ مع األخذ بعين االعتبار موقع النيكل والذهب والفﻀة والبالتين فﻲ سلسلة النشاط. واسألهم أيﻀ ًا أي هذه الفلزات أكثر نشا ًطا وأيها أقل؟ األكثر نشا ًطا :النيكل ،واألقل نشا ًطا :الذهب .ثم اسألهم ً احتماال فﻲ تسبب الحساسية عند أي هذه الفلزات أكثر ﹼ استعمالها فﻲ الحلﻲ .النيكل ،وأي أنواﻉ الحلﻲ الفلزية يعد أفﻀل اختيار لشﺨﺺ لديه حساسية من الحلﻲ؟ الذهب، البالتين ،أو الفﻀة .
شكل تفاعيل :يمكن للطلبة أن يتفاعلوا مع الرسوﻡ املتحركة عىل املوقع www.obeikaneducation.com
يمثﹼل الرمزان Aو Bيف هذه املعادلة أيونني موجبني ،بينام يمثل الرمزان Xو Y وصارا مرتبطني أيونني سالبني .الحﻆ أن األيونني السالبني قد تبادال موقعيهام، ﹶ بأيونني موجبني ﳐتلفني .وبمعنى ﺁخر ،حل Xﳏل ،Yوحل Yﳏل .Xوهلذا ُ التفاعل تفاعل اﻹحالل املزدوﺝ .فتفاعل هيدروكسيد الكالسيوﻡ السبب يسمى ً مثال وﲪﺾ اهليدروكلوريك املوضﺢ يف املعادلة التالية هو إحالل مزدوﺝ.
.الحﻆ أن األيونني السالبني األيونات يف التفاعل هﻲ: ،عىل الرتتيب. غريا موقعيهام ،وارتبطا باأليونني املوجبني قد ﹼ كام أن تفاعل هيدروكسيد الصوديوﻡ مع كلوريد النحاﺱ IIهو ً أيﻀا تفاعل إحالل مزدوﺝ. غ�ريا موقعيهام وارتبط�ا بأيونني الح�ﻆ أن األيون�ني الس�البني ق�د ﹼ .ويب�ني ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-14أن ناتﺞ ه�ذا التفاعل مادة موجب�ني ﺁخرين صلبة ال تذوب يف املاء هﻲ هيدروكسيد النحاﺱ .Cu(OH)2 IIوتسمى املادة ﹴ ﳏلول ما ﺭﺍﺳ ﹰﺒﺎ. الصلبة التﻲ تنتﺞ خالل تفاعل كيميائﻲ يف
إح�د الممي�زات األساس�ية لتفاعالت اﻹح�الل المزدوﺝ هﻲ ن�وﻉ الناتﺞ المتك�ون عندما يحدﺙ التفاع�ل .فجميع هذه التفاعالت تنتﺞ ما ًء ،أو راس ًبا ،أو غازً ا.
ﹶ تفاعيل اﻹحالل املزدوﺝ اللذين نوقشا ساب ًقا .حيﺚ ينتﺞ من تفاعل ارجع إىل هيدروكسيد الكالسيوﻡ مع ﲪﺾ اهليدروكلوريك ماء ،وينتﺞ من تفاعل هيدروكسيد الصوديوﻡ مع كلوريد النحاﺱ IIراسب .ومن تفاعالت اﻹحالل املزدوﺝ التﻲ تنتﺞ غازًا تفاعل سيانيد البوتاسيوﻡ KCNوﲪﺾ اهليدروكلوريك .HCl + HCl → KCl + HCN )(aq )(aq )(g
)(aq
ويبني ﺍﳉﺪﻭﻝ 4-3اﳋطوات األساسية لكتابة معادالت كيميائية موزونة لتفاعالت اﻹحالل املزدوﺝ.
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
22
KCN
4-3
.1اكتب الصي�ﻎ الكيميائية للمتفاعالت يف املعادلة الكيميائية.
Al(NO 3) 3 + H 2SO 4
عني األيونات املوجبة والسالبة يف كل .2ﹼ مركب.
Al(NO 3) 3فيه NO 3 -و Al 3+
.3زاوﺝ بني كل أيون موجب واأليون السالب يف املركب اﻵخر.
SO 4 2-يتزاوﺝ مع Al 3+
.4
.5
H 2SO 4فيه SO 4 2-و H +
NO 3 -يتزاوﺝ مع
اكتب الصي�ﻎ الكيمي�ائية للنواتﺞ مستﺨد ًما األزواﺝ يف اﳋطوة .3 اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة لتفاعل اﻹحالل املزدوﺝ.
.6زن املعادلة.
H+
تغيراأليون�ات الس�البة أماكنه�ا .فاأليون الس�الب من المرك�ب Aيرتبﻂ باألي�ون الموجب من المرك�ب ،Bويرتب�ﻂ األي�ون الس�الب م�ن المرك�ب Bباألي�ون الموجب من المرك�ب .Aونتيجة لذلك يتكون مركﹼبان جديدان. ﹼ
Al 2(SO 4) 3
HNO 3
+ HNO 3 )(aq
)(s
→ Al 2(SO 4) 3
)(aq
+ H 2SO 4
)(aq
Al(NO 3) 3
2Al(NO 3) 3 + 3H 2SO 4 → Al 2(SO 4) 3 + 6HNO 3 )(aq )(aq )(s )(aq
LiI(aq) + AgNO3 (aq) → LiNO3 + AgI(s) .25 BaCl2(aq) + K2CO3 (aq) → BaCO3 (s) + 2KCl(aq) .26
ﺻﻒ ما ﳛدﺙ لﻸيونات السالبة يف تفاعالت اﻹحالل املزدوﺝ.
Na2SO4 (aq) + Pb(NO3)2(aq) → 2NaNO3 (aq) + PbSO4 (s) .27
CH3COOH(aq) + KOH(aq) → CH3COOK(aq) + H2O(l) .28
ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﳌﺰﺩﻭﺝ ﺍﻵﺗﻴﺔ.
معا ﻹنتاﺝ يوديد الفﻀة AgIالصلب .25تتفاعل املادتان اللتان عىل اليسار ً وﳏلول نرتات الليثيوﻡ .LiNO3
ﻋﻤﻞ ﻧﻤﻮذج
.26يتفاعل ﳏلول كلوريد الباريوﻡ BaCl2مع ﳏلول كربونات البوتاسيوﻡ K2CO3ﻹنتاﺝ كربونات الباريوﻡ الصلبة وﳏلول كلوريد البوتاسيوﻡ.
.27يتفاعل ﳏلول كﱪيتات الصوديوﻡ Na2SO4مع ﳏلول نرتات الرصاص Pb(NO3)2 IIﻹنتاﺝ كﱪيتات الرصاص PbSO4 IIالصلبة وﳏلول نرتات الصوديوﻡ .NaNO3 .28ﲢﺪﱟ :يتفاعل ﲪﺾ اﻹيثانويك )ﲪﺾ اﳋل( CH3COOHمع هيدروكسيد البوتاسيوﻡ KOHﻹنتاﺝ إيثانوات البوتاسيوﻡ)خالت البوتاسيوﻡ( CH3COOKواملاء.
)AgNO3(aq
)LiI(aq
اطلب إلى الطلبة عمل نموذﺝ باستعمال مجموع�ة نم�اذﺝ جزيﺌي�ة لكل م�ن المتفاعالت ف�ﻲ تفاعل اﻹحالل المزدوﺝ اﻵتﻲ: )KCN(aq) + HBr(aq) → KBr(aq) + HCN(g
واطل�ب إليه�م أن يعي�دوا ترتي�ب النم�اذﺝ حت�ى تصب�ﺢ المتفاعالت النواتﺞ ،ث�م اطلب إليهم أن يصفوا كتابة كيﻒ كونﺖ المتفاعالت نواتﺞ . ُأعيد ترتيب النماذﺝ حتى ﹼ
23
جدول تفاعيل :يمكن للطلبة أن يتفاعلوا مع اجلدول عىل املوقع www.obeikaneducation.com
4-4
التكوين
.3الﺘﻘﻮﻳﻢ ّ الﺘﺤﻘﻖ ﻣﻦ الﻔﻬﻢ
االحتراق
اسأل الطلبة أن يفسروا لماذا يحدﺙ التفاعل ،1بينما ال يحدﺙ التفاعل 2؟ .1
)2KBr(aq) + Cl2(g) → 2Kl(aq) + Br2(l
.2
)2KBr(aq) + I2(S) 2KI (aq) + Br2(l
التفكك
AgI(S) + LiNO3 (aq) .2
4CO2 (g) + 2H2O(l) .4
) 2C2H2 (g) + 5O2 (gاحرتاق
3Mg(S) + 2Cr(NO3)3 (aq) → 3Mg(NO3)2 + 2Cr(S) .3إحالل بسيﻂ 2H2O2(g) → 2H2O(l) +O2(g) .5
تفكك
الﺘﻮﺳﻊ
• مادتان أو أكثر
• مركب واحد
A + B → AB
• فلز و أكسجين • أكسيد الفلز • الفلز وأكسجين • أكسيد الالفلز • مركب وأكسجين • أكسيدان أو أكثر مركب واحد
االحالل المزدوﺝ مركبان
A + O2 → AO
عنصران أو أكثر و/أو مركبات أخر
AB → A + B
مركب جديد والفلز المستعاﺽ عنه مركب جديد والالفلز المستعاﺽ عنه
مركبان مﺨتلفان ،أحدها صلب ،أو ماء، أو غاز.
A + BX → AX + B AX + BY → AY + BX
يلﺨ�ﺺ الجدول 4-4أنواﻉ التفاعالت الكيميائية .يمكنك االس�تعانة بالجدول فﻲ معرف�ة أنواﻉ التفاع�الت المﺨتلفة وتوقع نواتجها.على س�بيل المثال ،كيﻒ تحدد نوﻉ التفاعل بين أكس�يد الكالس�يوﻡ الصلب و غاز ثانﻲ أكس�يد الكربون فﻲ إنتاﺝ كربونات الكالسيوﻡ الصلبة؟ أو ًال ،اكتب المعادلة الكيميائية. ثان ًيا ،حدد ما الذي يحدﺙ فﻲ التفاعل.فﻲ هذه الحالة ،تتفاعل مادتان ويتنتﺞ عنهما مركب واحد.ثالثًا ،استعن بالجدول لتحديد نوﻉ التفاعل.التفاعل هو تفاعل تكوين. رابعا،افحﺺ إجابتك بمقارنة معادلة التفاعل بالمعادلة العامة لنوﻉ التفاعل. ً
إﻋادة الﺘدرﻳﺲ
→ ) AgNO3 (aq) +LiI(aqإحالل مزدوﺝ
فلز ومركب االحالل البسيﻂ الفلز ومركب
الكلور يقع فوق البروﻡ فﻲ سلسلة نشاط الهالوجينات، ولكن اليود يقع تحﺖ البروﻡ فﻲ السلسلة . اطلب إلى الطلبة تصنيﻒ كل من التفاعالت اﻵتية: Ti(S) +2Cl2(g) → TiCl4(S) .1تكوين
→ AB
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4 -2 الﺨﻼصﺔ
تصني�ﻒ التفاع�الت الكيميائي�ة وتعرفها. ﹼ يسهل فهمها وتذكرها ﹼ يمك�ن اس�تﺨداﻡ سلس�لة النش�اط الكيميائ�ﻲ للفل�زات والهالوجين�ات لتوقع حدوﺙ تفاعالت اﻹحالل البسيﻂ.
اطلب إلى الطلبة أن يكتبوا المعادلة الكيميائية الموزونة للتفاعل بين السكروز ) C12H22O11(sواألكسجين ﻹنتاﺝ غاز ثانﻲ أكسيد الكربون والماء السائل.
A + B
.29الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﺻﻒ األنواﻉ األربعة من التفاعالت الكيميائية وخواصها. .30ﻭﺿﺢ كيﻒ تنظم سلسلة النشاط الكيميائﻲ للفلزات؟ .31ﻗﺎﺭﻥ بين تفاعالت اﻹحالل البسيﻂ واﻹحالل المزدوﺝ. .32ﺻﻒ نتيجة تفاعل اﻹحالل المزدوﺝ. .33ﺻﻨﹼـﻒ :ما ن�وﻉ التفاع�ل المرجﺢ حدوث�ه عندما يتفاع�ل الباريوﻡ مع الفلور؟ اكتب معادلة كيميائية موزونة للتفاعل. فسر إجابتك. .34ﹼ ﻓﺴﺮ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ :هل يمكن للتفاعل اﻵتﻲ أن يحدﺙ؟ ﹼ )+ 2AgNO3(aq) → Ni(NO3)2 (aq) + 2Ag (s
Ni
)(s
لمزيد من االختبارات القصيرة ارجع إلى الموقعwww.obeikaneducation.com :
)C12H22O11(S) + 12O2(g) → 12CO2(g) + 11H2O(l
وبين لهم أن المعادلة الكيميائية تمثل النسبة بين كميات الذرات والجزيﺌات واأليونات فﻲ التفاعل .
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4-2
.29ﺍﻟﺘﻜﻮﻳﻦ :مادتان تتحدان لتكوين مركب واحد. ﺍﻻﺣﱰﺍﻕ :مادة تتفاعل مع األكسجني منتجة حرارة وضو ًءا. ﺍﻟﺘﻔﻜﻚ :مركب واحد يتحلل إىل مادتني أو أكثر. ﺍﻹﺣﻼﻝ :ذرات عنرص ﲢل ﳏل ذرات عنرص ﺁخر )ﺇﺣﻼﻝ ﺑﺴﻴﻂ( ،أو تتبادل األيونات املوجبة بني مركبني )ﺇﺣﻼﻝ ﻣﺰﺩﻭﺝ(.
.30ترتب سلسلة النشاط الفلزات وفﻖ نشاطها بالنسبة للفلزات األخر .توجد الفلزات األنشﻂ يف أعىل السلسلة،وأما األقل ً نشاطا فتوجد يف أسفلها.
24
.31ﲢل ذرات عنرص ﳏل ذرات عنرص ﺁخر يف تفاعل اﻹحالل البسيﻂ ،أما يف أما يف تفاعل اﻹحالل املزدوﺝ فان مركبني ذائبني يف املاء يتبادالن أيوناﲥام املوجبة. .32تفاعالت اﻹحالل املزدوﺝ تنتﺞ مركبني ﳐتلفني ،أحدﳘا راسب أو ماء أو غاز. .33من املرجﺢ أن ﳛدﺙ تفاعل تكوين. BaF2
→ Ba + F2
.34ﳛدﺙ التفاعل ،ألن النيكل أنشﻂ من الذهب.
4-3 اﻷﻫداف
ﺗﺼﻒ املحاليل املائية. ﺗﻜﺘﺐ معادالت أيونية كاملة ومعادالت أيوني�ة ص�اف�ية للتفاع�الت الكيميائ���ية ف�ﻲ املحاليل املائية. ﺗﺘﻮﻗﻊ ما إذا كانﺖ التفاعالت يف املحاليل املائية ستؤدي إىل إنتاﺝ راسب ،أو ماء ،أو غاز.
ﻣراﺟعﺔ الﻤﻔردات
ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ :ﳐلوط متجانﺲ قد ﳛوي مواد صلبة ،أو سائلة ،أو غازية. الﻤﻔردات الجدﻳدة
املحلول املائﻲ املذاب املذيب املعادلة األيونية الكاملة األيون املتفرﺝ املعادلة األيونية النهائية
الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ الﻤﺤالﻴﻞ الﻤاﺋﻴﺔ
Reactions in Aqueous Solutions
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﲢﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﳌﺰﺩﻭﺝ ﺑﲔ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﰲ ﺍﳌﺤﺎﻟﻴﻞ ﺍﳌﺎﺋﻴﺔ، ﻭﺗﺆﺩﻱ ﺇﱃ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺭﻭﺍﺳﺐ ،ﺃﻭ ﻣﺎﺀ ،ﺃﻭ ﻏﺎﺯﺍﺕ. اﻟﺮﺑﻂ ﺑﻮاﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة يستعمل مسحوق نكهة الليمون يف ﲢﻀري ﴍاب مكونة الليمون .فعندما يﻀاف املسحوق إىل املاء فﺈن بلوراته تذوب فيه ﹼ ً ﳏلوال له نكهة الليمون.
اﻟﻤﺤﺎﻟﻴﻞ اﻟﻤﺎﺋﻴﺔ Aqueous Solutions عرفﺖ أن املحلول ﳐلوط متجانﺲ .ﱠ وأن العديد من التفاعالت تتﻀمن موا ﹼد ﹶ أي تكون عىل شكل ﳏاليل مائية .وﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﺎﺋﻲ ﳛتوي عىل مذابة يف املاء ،ﹾ مكونات املحلول – مادة أو أكثر مذابة يف املاء تسمى ﺍﳌﺬﺍﺏ .أما املاء – أكﱪ ﹼ فيسمى ﺍﳌﺬﻳﺐ.
رغم أن املاء هو املذيب يف املحاليل املائية ً دائام ،إال أن هناﻙ كث ًريا من املواد املذابة كالسكروز )سكر املائدة( ،واﻹيثانول )الكحول( ،هﻲ مركبات توجد يف املحلول عىل شكل جزيﺌات ،وهناﻙ مواد تكون أيونات عندما تذوب يف املاء .فاملركب اجلزيﺌﻲ كلوريد اهليدروجني جزيﺌية ﹼ ً يكون أيونات اهليدروجني وأيونات الكلوريد عندما يذوب يف املاء ،كام مثال ﹼ هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ .4-15ويمكن ﲤثيل عملية التأين هذه باملعادلة اﻵتية: )HCl(aq)→ H+(aq) + Cl-(aq
تسمى املركبات التﻲ تنتﺞ أيونات اهليدروجني � ومنها كلوريد اهليدروجني � ً أﲪاضا ،وهلذا فﺈن ﳏلول كلوريد اهليدروجني املائﻲ ُيسمى ﲪﺾ اهليدروكلوريك. ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-15يتفك��ك ﲪ��ﺾ اهلي�دروكل�وري�ك HCl يف ال��امء إل��ى أيون��ات ه��يدروج������ني ،H+ وأيون�ات كلوري�د .Cl-
4-3 .1الﺘرﻛﻴﺰ
ابدأ بعرﺽ الفكرة الرئيسة على الطلبة. الﻔﻜرة
الرﺋﻴﺴﺔ
اطل�ب إل�ى الطلب�ة أن يعط�وا أمثل�ة على تفاع�الت ف�ﻲ المحالي�ل المائي�ة تنت�ﺞ رواس�ب أو م�اء أوغ�ازات ،ثم اعرﺽ أحد ه�ذه التفاعالت فﻲ الصﻒ على نحو سريع ،فمث ً ال :
) NaCl(aq) + AgNO3 (aq) → AgCl(s) + NaNO3 (aq المعادلة األيونية:
)Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s
.2الﺘدرﻳﺲ الﺘعلﻢ الﻤرﺋﻲ انظر إلى ﺍﻟﺸﻜﻠﻴﻦ 4-15و 4-16واشرﺡ باختصار مستعم ً ال النماذﺝ الكيميائية للتوضيﺢ للطلبة كيﻒ تكون المركبات أيونات عندما تذوب فﻲ الماء .ووضﺢ لهم كيﻒ تكون المركبات الجزيﺌية ،مثل HClأيونات عندما تذوب ،وهﻲ أيﻀا كيﻒ أن العملية التﻲ ُتعرف بالتأين.واعرﺽ عليهم ً تكون المركبات األيونية األيونات الموجبة والسالبة التﻲ ﹼ مثل NaOHتنفصل فقﻂ عندما يذوب المركب فﻲ الماء، وهﻲ العملية التﻲ تعرف بالتفكك.
ﺗﻄﻮﻳر الﻤﻔﻬﻮم ﺍﻟﺮﻭﺍﺳﺐ ذكﹼر الطلبة بأن الراسب ينتﺞ من تفاعل كيميائﻲ، ويتكون من جسيمات معلقة صلبة .واطلب إليهم غلﻲ ﹼ كمية قليلة من ماء الصنبور فﻲ وعاء حتى يتبﺨرالماء كله. المادة المتبقية فﻲ الوعاء هﻲ راسب كربونات الكالسيوﻡ ).CaCO3 (s
25
تتك�ون المركب�ات األيونية من أيون�ات موجبة وعندما تذوب المركبات األيونية فﻲ الماء.معا بروابﻂ أيونية ً وأيونات سالبة مرتبطة . وتس�مى هذه العملي�ة بالتفكك.ف�ﺈن أيوناته�ا يمكن أن تنفص�ل بعﻀها عن بعﺾ � ً فالمحلول المائﻲ لكلوريد الصوديوﻡ .Cl وNa+ مثال يحتوي على أيونات
أﻧﻮاع اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت ﻓﻲ اﻟﻤﺤﺎﻟﻴﻞ اﻟﻤﺎﺋﻴﺔ A B C Types of Reactions in Aqueous Solutions
»∏ªY ¢VôY DA
A EB
B C F
C G D
H D AE
عند مزﺝ ﳏلولني مائيني ﳛويان أيونات ذائبة فﺈن األيونات قد يتفاعل بعﻀها مع ويمكن أن تؤدي إىل، وكثري من هذه التفاعالت تفاعالت إحالل مزدوﺝ.بعﺾ وأما جزيﺌات املذيب � وهﻲ يف. أو غاز، أو ماء، راسب:ثالثة أنواﻉ من النواتﺞ هﻲ .ًالغالب جزيﺌات ماء � فال تتفاعل عادة بعﺾ التفاعالت التﻲ تحدﺙ فﻲ المحاليل المائية تنتﺞ يحدﺙ،II فعند خلﻂ محلول هيدروكسيد الصوديوﻡ ومحلول كلوريد النحاﺱ.رواسب .II تفاعل إحالل مزدوﺝ يؤدي إلى تكوين راسب من هيدروكسيد النحاﺱ 2NaOH
(aq)
+ CuCl2 → 2NaCl + Cu(OH)2 (aq) (aq) (s)
الحﻆ أن املعادلة الكيميائية ال توضﺢ بعﺾ تفاصيل هذا التفاعل؛ فهيدروكسيد وهلذا فهام يوجدان يف ﳏلوليهام عىل، مركبات أيونيةII الصوديوﻡ وكلوريد النحاﺱ وعند مزﺝ.4-16كام هو مبني يف ﺍﻟﺸﻜﻞ شكل أيونات لتكوين راسب من هيدروكسيدOH- مع أيوناتCu2+ املحلولني تتحد أيونات .فتبقى ذائبة يف املحلول أما أيونات.Cu(OH)2 النحاﺱ H 2O
H2O
Cl-
Cl
Cu2+
2+
Cu
CuCl2(aq)
HO Na+أيوﲏ يف امل�اء إىلNaOH يتف�كك4-16 ﺍﻟﺸـﻜﻞ إىل أي�وﲏCuCl2 ك��ام يتف�ك��ك،OH-و 2
Cl-
-
.Cl- وCu2+
Cu2+
(aq) CuCl 2
CuCl2(aq)
-
OH
-
OH
H2O
Na+
+
NaOH(aq) Na H 2O
) + Cu(OH 2 (s)
Cu(OH)2 + NaCl (s) (aq)
Cu(OH)2 + NaCl (s) (aq)
(aq)
NaOH
C10-11C-828378-08
NaCl (aq)
B EFI
N N N CFJG D G H K H ELI M FJI G JK O HKL PM LI M J K O كربونات م�����ن 0.27 g أض��ﻒ . م�ن الماء فﻲ أنب�وب اختبار5 ml الصودي�وﻡ إلى ورج�ه حت�ى ت�ذوب ﹼ،وأغل�ﻖ األنب�وب بس�دادة من نترات0.41 g ثم أض�ﻒ،الم�ادة الصلبة كله�ا م�ن الماء فﻲ أنب�وب اختبار5 ml الكالس�يوﻡ إل�ى ورجه كما فعلﺖ س�اب ًقاحتى وأغلﻖ األنبوب ﹼ.ﺁخر ودﻉ الطلب�ة يالحظوا.ت�ذوب المادة الصلب�ة كلها الدليل على حدوﺙ تفاعل عندما تﺨلﻂ محتويات وضعه فﻲ وعاءCaCO3 )ج ﹼفﻒ راس�ب.األنبوبين واس�كب محل�ول نت�رات الصوديوﻡ،للفﻀ�الت واغس�له بكمية من الماء( س�يتكون،فﻲ المغس�لة ثم اطلب.راس�ب أبيﺾ من كربونات الكالس�يوﻡ ،إل�ى الطلب�ة كتابة كل م�ن المع�ادالت الكيميائية . واأليونية النهائية للتفاعل،واأليونية الكاملة
Na2CO3 (aq) + Ca(NO3)2 (aq)→2NaNO3 (aq)+ CaCO3 (s) 2Na+(aq) + CO32-(aq) + Ca2+(aq) + 2NO-3 (aq) → 2Na+(aq) + 2NO3- (aq) + CaCO3 (s) CO32-(aq) + Ca2+(aq) → CaCO3 (s)
8 78-0 8283 11CC10-11C-828378-08 C10-
O PL
ﻃﺮاﺋﻖ ﺗﺪرﻳﺲ ﻣﺘﻨﻮﻋﺔ 2cm×15cm 30cm 5ml 100ml 2.5ml 150 ml HC2H3O2 (aq) + NaHCO3 (s) → H2O (l) + CO2 (g) + NaC2H3O2 (aq) CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) → CaCO3(s) + H2O(l)
26
PM
N
لتوضيﺢ تفاصيل التفاعالت التﻲ تتﻀمن أيونات فﻲ المحاليل المائي�ة ،يس�تﺨدﻡ الكيميائي�ون المع�ادالت األيونية .وه�ﻲ تﺨتلﻒ ع�ن المعادالت الكيميائي�ة فﻲ أن المواد التﻲ تكون على ش�كل أيونات ف�ﻲ المحلول تكتب كأيونات فلكﻲ تكتب المعادل�ة األيونية لتفاعل محلول�ﻲ NaOHو ً CuCl2 مثال ف�ﻲ المعادل�ة .ﹾ يجب أن تكتب المتفاعالت والناتﺞ NaClعلى شكل أيونات. وتُسمى املعادلة التﻲ تبني اجلسيامت يف املحلول ﺑﺎﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﺎﻣﻠﺔ .الحﻆ أن أي أهنا مل تشارﻙ يف أيونات الصوديوﻡ والكلور مواد متفاعلة وناﲡة يف الوقﺖ نفسه ،ﹾ التفاعل ،وهلذا تسمى ﺃﻳﻮﻧﺎﺕ ﻣﺘﻔﺮﺟﺔ .وهﻲ عادة ال تظهر يف املعادالت األيونية .وعند شطب هذه األيونات من طريف املعادلة األيونية ﲢصل عىل ما يسمى ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ ،وهﻲ تشتمل عىل اجلسيامت املشاركة يف التفاعل فقﻂ.
الحﻆ أنه مل يتبﻖ سو أيونات اهليدروكسيد والنحاﺱ يف املعادلة األيونية الكلية للتفاعل ،املوضحة أدناه: ﻗﺎﺭﻥ فيم ﲣتلﻒ املعادالت األيونية عن املعادالت الكيميائية؟
ﺗـجــرﺑــﺔ ﻳﻜﻮن راﺳ ًﺒا ﻻﺣﻆ ﺗﻔاﻋﻼً ّ
الﺨﻄﻮات
OK P
نموذﺝ F G NLH السالمةO المﺨتبرEGAK FHBL . Kفﻲ GCIM HJDN IE JLP K M MOI.1 NPJاقرأ
.2 .3 .4
.5
DFJ
،NaOHوسجل مالحظاتك. .6حرﻙ المحلول الناتﺞ ،وسجل مالحظاتك. .7اترﻙ الراسب حتى يستقر ،ثم افصل السائل عنه فﻲ ﻣﺨﺒﺎﺭ ﻣﺪﺭﺝ ﺳﻌﺔ .100 ml A B C D AE BF ACG BDH CE I .8تﺨلﺺ من الراسب كما يرشدﻙ معلمك.
ﻣﻘﻄﺮﺍ فﻲ ﻛﺄﺱ ﺳﻌﺔ .150 ml ضع 50 mlﻣﺎ ﹰﺀﺍ ﹰ زن 4gم�ن ،NaOHث�م أضفه�ا بالتدري�ﺞ إل�ى الﺘﺤلﻴﻞ .1ﺍﻛﺘﺐ معادلة كيميائية رمزية موزونة للتفاعل بين NaOH الكأﺱ ،وحركها باستمرار ﺑﺴﺎﻕ ﺍﻟﺘﺤﺮﻳﻚ. و .MgSO4والحﻆ أن أغلب مركبات الكبريتات توجد زن 6gم�ن ﻣﻠـﺢ ﺃﺑﺴـﻮﻡ )ﻛﺒﺮﻳﺘـﺎﺕ ﺍﻟﻤﺎﻏﻨﺴـﻴﻮﻡ على شكل أيونات فﻲ المحاليل المائية. ،(MgSO4وضعها فﻲ كأﺱ أخر س�عة .150 ml مقط�را إلى المل�ﺢ ،وحركه .2ﺍﻛﺘﺐ المعادلة األيونية الكاملة لهذا التفاعل. ث�م أض�ﻒ 50 mlماء ً .3ﺣـﺪﺩ أي األيون�ات متفرج�ة ،ث�م اكت�ب المعادلة بساق التحريك حتى يذوب الملﺢ تما ًما. األيونية النهائية للتفاعل. أض�ﻒ محل�ول مل�ﺢ أبس�وﻡ بب�ﻂء إل�ى محل�ول
ﺗـجــرﺑــﺔ س�يكتب الطلب�ة معادل�ة كيميائية موزون�ة ،ومعادلة أيوني�ة كامل�ة ،ومعادل�ة أيونية نهائي�ة لتفاع�ل كيميائﻲ ينتﺞ راسب ًا. يصنﻒ ،يالحﻆ ،يستنتﺞ. اطلع على نماذﺝ الس�المة فﻲ المﺨتبر قب�ل ب�دء العم�ل ،وتحقﻖ م�ن أن الطلب�ة يلبس�ون معاطﻒ المﺨتبر ويﻀعون النظارات الواقية .هيدروكسيد الصوديوﻡ مادة كاوية ،وملﺢ أبسوﻡ مهيﺞ للجلد.
يمك�ن التﺨلﺺ من هيدروكس�يد الماغنيس�يوﻡ المترس�ب بوضعه فﻲ حاوي�ة النفايات ،لذا ال تلقه فﻲ المغسلة.
وض�ﺢ للطلب�ة كيﻒ تصب س�ائ ً ال يحوي مادة صلبة. س�يكون التفاع�ل راس� ًبا أبي�ﺾ م�ن ﹼ هيدروكسيد الماغنيسيوﻡ .كما ستتكون كبريتات الصوديوﻡ الذائبة فﻲ الماء ،ولهذا ال ُتر فﻲ المحلول.
الﺘﺤلﻴﻞ .1
)MgSO4 (aq) +2NaOH(aq) → Mg(OH)2 (s) + Na2SO4 (aq -
فﻲ المعادل�ة األيونية ،تكت�ب المواد التﻲ تك�ون عل�ى ص�ورة أيون�ات ف�ﻲ المحل�ول بص�ورة أيونات فﻲ المعادلة.
Mg2+(aq)+SO42-(aq)+2Na+(aq)+ 2OH (aq)→Mg(OH)2(s)+2Na+(aq)+SO42-(aq) .2
.3األيونات المتفرجة:
) SO42-(aqو)Na+ (aq
-
)Mg2+(aq) + 2OH (aq) → Mg(OH)2 (s
27
4-3
ﺗﻜﻮﻥ ﺭﺍﺳ ﹰﺒﺎ :اكتب املعادلة الكيميائية ،واأليونية الكاملة ،واأليونية النهائية لتفاعل ﳏلوﱄ نرتات ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﹼ والذي Na CO الصوديوﻡ وكربونات Ba الباريوﻡ (NO3)2 يكون راس ًبا من كربونات الباريوﻡ .BaCO3 ﹼ 2 3
أكمل المعادلة الكيميائية التالية:
1
→ )KCl(aq) + AgNO3 (aq
لقد ُأعطيﺖ أسامء ورموز املتفاعالت والنواتﺞ للتفاعل .لكتابة معادلة كيميائية موزونة للتفاعل جيب أن ﲢدد الكميات النسبية للمواد املتفاعلة والناﲡة .ولكتابة املعادلة األيونية الكاملة ﲢتاﺝ إىل توضيﺢ اﳊاالت األيونية للمواد املتفاعلة والناﲡة .وبشطب األيونات املتفرجة من طريف هذه املعادلة يمكنك كتابة املعادلة األيونية النهائية. التﻲ تشتمل عىل مواد أقل من املعادالت األخر.
KCl(aq) +AgNO3 (s) → AgCl(s) + KNO3 (aq)
.35
2
املعادلة الكيميائية:
زن املعادلة الكيميائية
وض��ﺢ أي��ون��ات امل��واد املتفاعلة والناﲡة
)KI(aq) + AgNO3(aq) →KNO3(aq) + AgI(s
المعادلة األيونية الكاملة:
احذف األيونات املتفرجة من املعادلة األيونية الكاملة
-
)K+(aq) + I (aq) + Ag+(aq
)+ NO-3(aq) →K+ (aq) + NO-3(aq) + AgI(s
اكتب املعادلة األيونية النهائية
3
المعادلة األيونية النهائيةI-(aq) + Ag+(aq) →AgI(s) :
.36املعادلة الكيميائية:
→ )2(NH4)3 PO4(aq) + 3Na2SO4(aq
المعادلة األيونية الكاملة:
)3(NH4)2 SO4(aq) + 2Na3PO4(aq
.37املعادلة الكيميائية:
تكون راسب من كﱪيتات الكالسيوﻡ .CaSO4 .38عند خلﻂ ﳏلوﱄ كﱪيتات الليثيوﻡ Li2SO4ونرتات الكالسيوﻡ Ca(NO3)2ﹼ تكون راسب ﳛتوي عىل املنجنيز. .39ﲢﺪﹼ :عند خلﻂ ﳏلوﱄ كربونات الصوديوﻡ Na2CO3وكلوريد املنجنيز MgCl2ﹼ
)AlCl3(aq) + 3NaOH(aq) → Al(OH)3(s) + 3NaCl(aq + 3Cl
ﺗﻜﻮﻥ ﺭﺍﺳ ﹰﺒﺎ ،ﻣﺴﺘﺨﺪ ﹰﻣﺎ ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﻛﺎﻣﻠﺔ ،ﻭﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﳖﺎﺋﻴﺔ ﻟﻜﻞ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻗﺪ ﹼ ) (NRﻟﺒﻴﺎﻥ ﻋﺪﻡ ﺣﺪﻭﺙ ﺗﻔﺎﻋﻞ.
تكون راسب من هيدروكسيد .37عند خلﻂ ﳏلوﱄ كلوريد األلومنيوﻡ AlCl3وهيدروكسيد الصوديوﻡ NaOHﹼ األلومنيوﻡ .Al(OH)3
ال يحدﺙ تفاعل ،ولهذا ال يوجد معادلة أيونية نهائية.
المعادلة األيونية الكاملة: → )3Na (aq) + 3OH (aq
.36عند خلﻂ ﳏلوﱄ فوسفات األمونيوﻡ (NH4)3PO4وكﱪيتات الصوديوﻡ Na2SO4مل يتكون أي راسب ،ومل يتصاعد أي غاز.
)6NH4+(aq) +3SO42-(aq) + 6Na+(aq) + 2PO43-(aq
+
تدعم سلسلة النشاط الكيميائﻲ املوضحة يف ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-13التوقعات .فاملعادالت موزونة؛ ألن عدد الذرات متسا ﹴو يف طرفيها .وﲢتوي املعادلة الكيميائية النهائية عىل عدد أقل من املركبات ،وتبني األيونات املتفاعلة لتكوين الراسب )املادة الصلبة(.
تكون راسب من يوديد الفﻀة .AgI .35عند خلﻂ ﳏلوﱄ يوديد البوتاسيوﻡ KIونرتات الفﻀة AgNO3ﹼ
→ )6NH4+(aq) + 2PO4-3(aq) + 6Na+(aq) + 3SO42-(aq
+ )(aq
استﺨدﻡ الصيﻎ الكيميائية الصحيحة واﳊاالت الفيزيائية لكل املواد يف التفاعل لكتابة املعادلة الكيميائية له:
3+ )(aq
Al
-
المعادلة األيونية النهائية:
)Al(OH)3(s) + 3 Na+(aq) + 3 Cl (aq )Al3+(aq) + 3OH (aq) →Al (OH)3(S -
.38املعادلة الكيميائية:
)Li2SO4(aq) + Ca(NO3)2(aq) →2LiNO3(aq) + CaSO4(s
المعادلة األيونية الكاملة: → )+2NO3-(aq )(aq المعادلة األيونية النهائية:
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
2+
+ Ca
2)4 (aq -
+ SO
+ )(aq
2Li
)2Li+(aq) +2NO3 (aq) + CaSO4 (s )SO442-(aq) + Ca2+(aq)→ CaSO4 (s
.39املعادلة الكيميائية:
→ 10NaCl(aq) + Mn(CO3)5 المعادلة األيونية الكلية:
)5Na2CO3(aq) + 2MnCl5 (aq
)10Na+(aq)+ 5CO2-3(aq) + 2Mn5+(aq)+ 10Cl-(aq)→ 10Na+(aq)+10Cl-(aq)+ Mn2(CO3)5(s المعادلة األيونية النهائية5CO32-(aq) + 2Mn5+(aq) → Mn2(CO3)5(s) :
28
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-17يتأي�ن برومي�د اهليدروجني HBrيف امل�اء إىل H+و .Br-وهيدروكس�يد الصودي�وﻡ يتف�كك إىل Na+و .OH- تتفاع�ل أيون�ات اهليدروجني وأيونات وتكون املاء . H2O اهليدروكسيد OHﹼ ﺣـﺪﺩ ﺍﻷﻳﻮﻧـﺎﺕ ﺍﻟﺴـﺎﻟﺒﺔ ﻭﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﻟﻤﻮﺟﺒﺔ ﻓﻲ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ.
إﺟاﺑات أﺳﺌلﺔ اﻷﺷﻜال ﺍﻟﺸﻜﻞ السالبة Br- :و OH -؛ األيونات الموجبة H +:وNa + 4-17
إنها األيونات التﻲ ال تشارﻙ فﻲ التفاعل.
OH-
Na+ H2O
:األيونات
NaOH )(aq
هذا النوﻉ من تفاعالت اﻹح�الل المزدوﺝ يؤدي إلى
تكوين جزيﺌات ماء ،فيزداد عدد جس�يمات المذيب )الماء( .وبﺨالف التفاعالتC10-11C-828378-08-A
التﻲ يتكون فيها راسب ،ال يالحﻆ فﻲ هذا النوﻉ من التفاعالت دليل على حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ؛ ألن الماء عديم اللون والرائحة ،كما أنه ﹼ يش�كل أغلب المحلول. فعندما تﺨلﻂ محلول حمﺾ الهيدروبروميك ً HBr مثال مع محلول هيدروكس�يد الصودي�وﻡ NaOHكما هو مبين فﻲ ﺍﻟﺸـﻜﻞ ،4-17يحدﺙ تفاعل إحالل مزدوﺝ، ويتكون ماء ،كما هو موضﺢ فﻲ المعادلة اﻵتية: )HBr(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) + NaBr(aq
يف هذه اﳊالة ُ تكون املتفاعالت والناتﺞ بروميد الصوديوﻡ عىل شكل أيونات يف املحلول املائﻲ .وتوضﺢ املعادلة األيونية الكاملة للتفاعل هذه األيونات: → )H +(aq) + Br -(aq) + Na +(aq) + OH -(aq )H 2O(l) + Na +(aq) + Br (aq
لو دققﺖ يف هذه املعادلة فستالحﻆ أن األيونات املتفاعلة هﻲ أيونات اهليدروجني وأيونات اهليدروكسيد؛ ألن ًّ كال من أيونات الصوديوﻡ وأيونات الﱪوميد أيونات متفرجة .وإذا حذفﺖ األيونات املتفرجة فستبقى لديك األيونات التﻲ تشارﻙ يف التفاعل.
وتكون املعادلة األيونية النهائية للتفاعل كاﻵﰐ:
)H +(aq) + OH -(aq) → H 2O(l
ﺣ ﹼﻠﻞ ملاذا تسمى أيونات الصوديوﻡ وأيونات الﱪوميد يف تفاعل ﳏلول هيدروكسيد الصوديوﻡ وﲪﺾ اهليدروبروميك أيونات متفرجة؟
دﻓﺘﺮ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
" "" "
اﺳﺘعﻤال الﻤﺼﻄلﺤات العلﻤﻴﺔ ﺍﻟﻤﺘﻔـﺮﺝ اطل�ب إل�ى الطلب�ة البح�ﺚ ف�ﻲ معن�ى مصطلﺢ "متف�رﺝ" عندم�ا يتكلم�ون ع�ن ح�دﺙ رياض�ﻲ ورب�ﻂ المصطلﺢ بالكيمياء .
الﺘﻮﺳﻊ اسأل الطلبة ما إذا كان الماء فﻲ عس�را .واش�رﺡ لهم أن الماء العسر يحتوي يس�را أﻡ ً بيوتهم ً على نس�بة عالية من أمالﺡ الكالس�يوﻡ والماغنيس�يوﻡ ،وأنه س�يكون زبد ًا صابون ًيا على المغاس�ل وأماكن االس�تحماﻡ، ﹼ وال يس�اعد عل�ى تنظي�ﻒ المالب�ﺲ تما ًم�ا م�ن الصاب�ون، وس�يترﻙ رواس�ب فﻲ األوعية التﻲ يغل�ﻲ فيها .ووضﺢ لهم أن�ه باﻹم�كان جع�ل الم�اء العس�ر يس�ر ًا باس�تبدال أيونات الكالس�يوﻡ والماغنيس�يوﻡ بأيون�ات الصودي�وﻡ ،واس�أل الطلب�ة لم�اذا اس�تبدلﺖ أيونات الكالس�يوﻡ والماغنيس�يوﻡ بأيون�ات الصوديوﻡ .ألن أيونات الصوديوﻡ أكثر نش�ا ًطا من أيﻀ�ا فيما إذا أيونات الكالس�يوﻡ والماغنيس�يوﻡ .واس�ألهم ً كان اس�تبدال أيونات الكالس�يوﻡ والماغنيسيوﻡ سيؤدي إلى مﺨاط�ر صحي�ة على بعﺾ األش�ﺨاص .إذا كان الش�ﺨﺺ يعان�ﻲ من ارتف�اﻉ ضغﻂ الدﻡ ،فﺈن زي�ادة أيونات الصوديوﻡ قد يكون خطر ًا على الصحة .
29
.40
ﺍﻛﺘﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﺎﻣﻠﺔ ،ﻭﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻨﺘﺞ ﻣﺎﺀ:
املعادلة الكيميائية:
)H2SO4 (aq) + 2KOH(aq) → 2H2O(l) + K2SO4 (aq
المعادلة األيونية الكاملة: → )+ 2K (aq) + 2OH-(aq +
-2 )4 (aq
+ SO
+ )(aq
2H
)2H2O(l) + 2K+(aq) + SO42-(aq
المعادلة األيونية النهائية:
.40عند خلﻂ ﲪﺾ الكﱪيتيك H2SO4بمحلول هيدروكسيد البوتاسيوﻡ KOHينتﺞ ماء وﳏلول كﱪيتات البوتاسيوﻡ .K2SO4
.41عند خلﻂ ﲪﺾ اهليدروكلوريك HClبمحلول هيدروكسيد الكالسيوﻡ ينتﺞ ماء وﳏلول كلوريد الكالسيوﻡ .CaCl2 .42عند خلﻂ ﲪﺾ النيرتيك HNO3بمحلول هيدروكسيد األمونيوﻡ NH4OHينتﺞ ماء وﳏلول نرتات األمونيوﻡ
.NH4NO3 .43عند خلﻂ كﱪيتيد اهليدروجني H2Sبمحلول هيدروكسيد الكالسيوﻡ Ca(OH)2ينتﺞ ماء وﳏلول كﱪيتيد الكالسيوﻡ .CaS
.44ﲢﺪﹼ :عند خلﻂ ﲪﺾ البنزويك C6H5COOHوهيدروكسيد املاغنسيوﻡ Mg(OH)2يتكون ماء وبنزوات املاغنسيوﻡ .(C6H5COO)2Mg
ينتﺞ عن هذا النوﻉ من تفاعالت اﻹحالل المزدوﺝ تكوين غازات ،مثل ،CO2و ،HCNو .H2Sفعندما تﺨلﻂ حمﺾ الهيدرويوديك HIبمحل�ول كبريتيد الليثي�وﻡ ،Li2Sيتصاعد غاز كبريتيد الهيدروجين ،H2Sكما ينتﺞ يوديد الليثيوﻡ LiIالذي يظل ذائ ًبا فﻲ المحلول.
)2H+(aq) + 2OH-(aq) → 2 H2 O(l
أو )H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l
.41
)2HI(aq) + Li 2S(aq) → H 2S(g) + 2LiI(aq
املعادلة الكيميائية:
وباستثناء ،H2Sفﺈن ﲨيع املواد يف التفاعل توجد عىل شكل أيونات .لذا يمكنك كتابة املعادلة األيونية الكاملة للتفاعل عىل النحو اﻵﰐ:
)2HCl(aq) + Ca (OH)2 (aq) → 2H2O(l) + CaCl2 (aq
→ )2H +(aq) + 2I −(aq) + 2Li +(aq) + S 2−(aq
المعادلة األيونية الكاملة:
)H 2S(g) + 2Li +(aq) + 2I −(aq
وبحذف األيونات املتفرجة يمكنك اﳊصول عىل املعادلة األيونية النهائية للتفاعل ،وهﻲ:
→ 2H+(aq) + 2Cl-(aq) + Ca2+(aq) + 2OH-
)2H +(aq) + S 2-(aq) → H 2S(g
)2H2O(I) + 2Cl- (aq) + Ca2+(aq
المعادلة األيونية النهائية: .42
ومن التفاعالت التﻲ تنتﺞ غازً ا ما ﳛدﺙ يف املطبﺦ عندما ﲣلﻂ اﳋل بصودا اﳋبز. فاﳋل ﳏلول مائﻲ ﳊمﺾ اﻹيثانويك ،وصودا اﳋبز عبارة عن كربونات الصوديوﻡ مع ًا يتفاعالن ويتصاعد غاز ،CO2كام هو موضﺢ يف اهليدروجينية .وعند خلطهام ً ﺍﻟﺸﻜﻞ .4-18
)H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l
املعادلة الكيميائية:
وهناﻙ تفاعل ﺁخر مشابه لتفاعل اﳋل مع صودا اﳋبز ،ﳛدﺙ عندما ﲣلﻂ أي ﳏلول ﲪﴤ بكربونات الصوديوﻡ اهليدروجينية .ويف اﳊاالت ﲨيعها جيب أن ﳛدﺙ تفاعالن متزامنان يف املحلول لينتﺞ غاز ثاﲏ أكسيد الكربون .وأحد هذين التفاعلني تفاعل إحالل مزدوﺝ ،واﻵخر تفاعل تفكك .فعندما تذيب كربونات الصوديوﻡ اهليدروجينية ً مثال يف ﲪﺾ اهليدروكلوريك ﳛدﺙ تفاعل إحالل مزدوﺝ ،وينتﺞ غاز.
)HNO3 (aq) + NH4OH(aq) → H2O(l) + NH4NO3(aq
المعادلة األيونية الكاملة: → )H+(aq) + NO-3(aq) + NH4+(aq)+OH-(aq
المعادلة األيونية النهائية: .43
)H2O(l) + NH4+(aq) + NO3-(aq )H+(aq) + OH-(aq) → H2O(l
املعادلة الكيميائية:
)H2S(aq) + Ca (OH)2(aq) → 2H2O(l) + CaS(aq
المعادلة األيونية الكاملة: )2H+(aq)+ S2-(aq) + Ca2+ (aq) + 2OH-(aq) → 2H2O (l) + Ca2+(aq) + S-2 (aq
المعادلة األيونية النهائية: .44
املعادلة الكيميائية:
)H+(aq) + OH- (aq)→ H2O(l
→ )2C 6H 5COOH(aq) + Mg(OH) 2(aq )(C 6H 5COO) 2Mg(aq) + 2H 2O(l
المعادلة األيونية الكاملة: →
)(aq
+ 2H +(aq) + Mg 2+(aq) + 2OH )(aq
2C 6H 5COO
)(aq
2C 6H 5COO
)+ Mg 2+(aq) + 2H 2O(l
المعادلة األيونية النهائية:
30
)→ 2H 2O(l
)(aq
2H +(aq) + 2OH
ﻃﺮاﺋﻖ ﺗﺪرﻳﺲ ﻣﺘﻨﻮﻋﺔ H 2 + O 2 → 2H 2O .1
2Na + 2H 2O → 2NaOH + H 2 .2
CO 2 + 4HCl → CCl 4 + 2H 2O .3
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-18عندم�ا يتفاع�ل اﳋ�ل م�ع ص���ودا اﳋب���ز NaHCO3 ﳛ�دﺙ تصاع�د ﴎي�ع لغ�از ث�اﲏ أكس�يد الكرب�ون CO2
كلوريد الصوديوﻡ مادة أيونية تبقى يف املاء عىل شكل أيونات منفصلة .أما ﲪﺾ الكربونيك H2CO3فيتفكك بمجرد تكونه إىل ماء وثاﲏ أكسيد الكربون. )HCl(aq) + NaHCO 3(aq) → H 2CO 3(aq) + NaCl(aq
)H2CO3(aq)→H2O(l) + CO2(g
ويمكن ﲨعهام وﲤثيلهام بمعادلة كيميائية واحدة:
)HCl(aq) +NaHCO3(aq)+H2CO3(aq)→H2CO3(aq
ﺗﻄﺒﻴﻖ الﻜﻴﻤﻴاء اش�رﺡ للطلب�ة أن بع�ﺾ الكع�ك والم�واد األخ�ر المﺨبوزة تنتفﺦ خ�الل عملية الﺨب�ز نتيجة تمدد غ�از ثانﻲ أكس�يد الكربون المحتجز وال�ذي ينتﺞ من تفاعل مسحوق الﺨبيز والماء. ومس�حوق الﺨبيز هو مﺨلوط من ص�ودا الﺨبيز )كربونات الصودي�وﻡ الهيدروجيني�ة ،NaHCO3،وحم�ﺾ ج�اف كحم�ﺾ الترتريك ) ،(H2C4H4O6باﻹضافة إلى النش�ا الذي يس�اعد على بق�اء المﺨلوط جاف� ًا .وعند إضاف�ة الماء إلى مسحوق الﺨبيز تذوب صودا الﺨبيز وحمﺾ الترتريك مما يسهل حدوﺙ التفاعل التالﻲ: → )H 2C 4H 4O 6 (aq) + 2NaHCO 3 (aq
)+NaCl (aq)+H2O(l)+CO2(g
وبحذف H2CO3من طريف املعادلة ﲢصل عىل ما يسمى املعادلة النهائية للتفاعل. )HCl(aq) + NaHCO3(aq)→ H2O(l) + CO2(g)+ NaCl(aq
هذا ،ويمكنك كتابة املعادلة األيونية الكاملة كاﻵﰐ: + → )H (aq) + Cl (aq) + Na+(aq) + HCO3-(aq )H2O(l) + CO2(g) + Na+(aq) + Cl-(aq
وتالحﻆ أن أيونات الصوديوﻡ وأيونات الكلور هﻲ األيونات املتفرجة ،لذا يمكن حذفها من طريف املعادلة ،وكتابة املعادلة األيونية النهائية للتفاعل كاﻵﰐ:
)2H2O(l) + 2CO2 (g) + Na 2C 4H 4O 6 (aq
اعرﺽ التفاعل عملي ًا بﺈضافة بعﺾ الماء إلى كمية قليلة من مسحوق الﺨبيز فﻲ زجاجة ساعة .كما يمكنك عرﺽ صورة التفاعل باستعمال جهاز عرﺽ الشفافيات. المعادلة التﻲ تدمﺞ تفاعلين.
)H+ (aq) + HCO3-(aq) → H2O(l)+ CO2(g
ﺻﻒ ما املعادلة النهائية؟
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء
اطل�ب إل�ى الطلب�ة تكوي�ن جداول تلﺨ�ﺺ أنواﻉ التفاعالت التﻲ نوقش�ﺖ فﻲ هذا البند ،واطلب إليهم إعطاء مثالين )معادلتين( على كل نوﻉ من التفاعالت المتﻀمنة فﻲ الجدول .
اطل�ب إل�ى الطلب�ة أن يتوقع�وا صيغ�ة النات�ﺞ المجه�ول ) (Xفﻲ كل من التفاع�الت اﻵتية ،ويذكروا لماذا يحدﺙ التفاعل: BaCl2 (aq) + K2SO4 (aq) → 2KCl(aq) + X .1
) Xهو ،BaSO4ناتﺞ غير ذائب(
.2
HI(aq) + LiOH (aq) → LiI(aq) + X
) Xهو (H2O
2HCl (aq) + (NH 4) 2S (aq) → 2NH 4Cl (aq) + X .3
) Xهو غاز (H2S
31
4-4
ﺗﻜﻮﻥ ﻏﺎﺯﺍﺕ :اكتب ًّ كال من املعادلة الكيميائية ،واأليونية الكاملة ،واأليونية النهائية للتفاعل ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﹼ بني ﲪﺾ اهليدروكلوريك وﳏلول كﱪيتيد الصوديوﻡ ،Na2Sوالذي ينتﺞ غاز كﱪيتيد اهليدروجني . H2S
ﺍﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ،ﻭﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﻛﺎﻣﻠﺔ ،ﻭﺃﻳﻮﻧﻴﺔ ﻧﻬﺎﺋﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺍﻵﺗﻲ:
1
لقد ُأعطيﺖ املعادلة اللفظية للتفاعل بني ﲪﺾ اهليدروكلوريك HClوكﱪيتيد الصوديوﻡ .Na2Sجيب أن تكتب املعادلة الكيميائية للتفاعل وتزهنا .ولكتابة املعادلة األيونية الكاملة جيب أن ﲢدد حالة املواد املتفاعلة والناﲡة .وبحذف األيونات املتفرجة من املعادلة األيونية الكاملة يمكنك كتابة املعادلة األيونية النهائية.
→)HCl (aq) + Zn (S
2
ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ:
اكتب املعادلة الكيميائية الصحيحة للتفاعل.
)2HCl(aq) + Zn(s) → H 2(g) + ZnCl 2(aq
زن املعادلة الكيميائية.
)2H +(aq) + 2Cl -(aq) + Zn(s) → H 2(g) + Zn 2+(aq) + 2Cl -(aq
→ )2H+(aq) + 2Cl (aq) + 2Na+(aq) + S (aq وضﺢ أيونات املواد املتفاعلة والناﲡة. )H 2S(g) + 2Na +(aq) + 2Cl (aq
)2H +(aq) + Zn(s) → H 2(g) + Zn 2+(aq
احذف األيونات املتفرجة من املعادلة األيونية الكاملة.
املعادلة الكيميائية:
→ )2HClO4 (aq) + Na 2CO3 (aq )H 2O(l) + CO2 (g) + 2KClO4 (aq
المعادلة األيونية الكاملة: → H2
3
ﺍﻛﺘﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ،ﻭﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﺎﻣﻠﺔ ،ﻭﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻵﺗﻴﺔ: .45يتفاعل ﲪﺾ البريكلوريك HClO4مع ﳏلول كربونات الصوديوﻡ Na2CO3لتكوين غاز ثاﲏ أكسيد الكربون واملاء وﳏلول كلوريد الصوديوﻡ. .46يتفاعل ﲪﺾ الكﱪيتيك H2SO4مع ﳏلول سيانيد الصوديوﻡ NaCNلتكوين غاز سيانيد اهليدروجني HCN وﳏلول كﱪيتات الصوديوﻡ .Na2SO4 .47يتفاعل ﲪﺾ اهليدروبروميك HBrمع ﳏلول كربونات األمونيوﻡ (NH4)2CO3لتكوين غاز ثاﲏ أكسيد الكربون واملاء وبروميد األمونيوﻡ. .48يتفاعل ﲪﺾ النيرتيك HNO3مع ﳏلول كﱪيتيد البوتاسيوﻡ K2Sلتكوين غاز كﱪيتيد اهليدروجني .H2S .49ﲢﺪﹼ :يتفاعل ﳏلول يوديد البوتاسيوﻡ KIمع ﳏلول نرتات الرصاص Pb(NO3)2لتكوين يوديد الرصاص PbI2الصلب.
O(l) + CO 2 (g) + 2Na +(aq) + 2ClO 4
المعادلة األيونية النهائية:
)→ H 2O(l) + CO 2 (g
.46
2-
2H +(aq) + CO 3 2
)(aq
)2H+(aq) + S (aq) → H2S(g
املعادلة األيونية الكلية تبني األيونات املشاركة يف التفاعل.
2H +(aq) + 2ClO 4 (aq) + 2Na +(aq) + CO 3 2
)(aq
2-
→ )2H+(aq) + 2Cl (aq) + 2Na+(aq) + S (aq )H 2S(g) + 2Na +(aq) + 2Cl (aq
اكتب املعادلة األيونية النهائية بأصغر نسبة عددية صحيحة.
)(aq
)2HCl(aq) + Na2S(aq) → H2S(g) + 2NaCl(aq 2-
ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ:
.45
)HCl(aq) + Na2S(aq) → H2S(g) + NaCl(aq
املعادلة الكيميائية:
)H 2SO 4(aq) + 2NaCN(aq) → 2HCN(g) + Na 2SO 4(aq
المعادلة األيونية الكاملة: →
)(aq
+ 2Na +(aq) + 2CN )(aq
المعادلة األيونيةالنهائية: .47
2HCN(g) + 2Na +(aq) + SO 4 2
ﻣﺸﺮوع اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء )+ 2CN (aq) → 2HCN(g -
)H 2O(l) + CO 2(g) + 2NH 4Br(aq
+ 2NH 4 +(aq) + CO 3 2 )(aq + 2Br
المعادلة األيونية النهائية:
+ )4 (aq
2H +(aq) + 2Br
→ H 2O(l) + CO 2(g) + 2NH
)→ H 2O(l) + CO 2(g
.48
)(aq
2H
→ )2HBr(aq) + (NH 4) 2CO 3(aq
المعادلة األيونية الكاملة: )(aq
+
)H+(aq) + CN-(aq) →HCN(g
املعادلة الكيميائية:
)(aq
)(aq
2H +(aq) + SO 4 2
املعادلة الكيميائية:
)(aq
2H +(aq) + CO 3 2
)2HNO 3(aq) + K2S(aq) → H 2S(g) + 2KNO3(aq
المعادلة األيونية الكاملة: →
32
)(aq
+ 2K +(aq) + S 2 )(aq
)(aq
+ 2NO 3
2H +(aq) + 2NO 3 + )(aq
H 2S(g) + 2K
المعادلة األيونية النهائية: .49
)→ H 2S(g
)(aq
2H +(aq) + S 2
املعادلة الكيميائية:
)2KI(aq) + Pb(NO3) 2 (aq) → 2KNO3 (aq) + PbI 2 (s
المعادلة األيونية الكاملة: → )2K +(aq) + 2I (aq) + Pb 2+(aq) + 2NO 3 -(aq )2K +(aq) + 2NO 3 (aq) + PbI 2(s
المعادلة األيونية النهائية:
)→ PbI 2(s )(aq
Pb 2+(aq) + 2I
ﺍﻟﺸـﻜﻞ 4-19بع�د أن يدخ�ل أي�ون البيك�ربون�ات HCO-3خل�ي�ة دﻡ ﲪ�راء ،يتفاع�ل م�ع أي�ون اهليدروجني H+لتكوين ماء وثاﲏ أكس�يد الكرب�ون ،CO2ال�ذي ﳜ�رﺝ من الرئتني مع هواء الزفري.
ﺍﳍﻮﺍﺀ ﰲ ﺍﻟﺮﺋﺔ
ﺧﻼﻳﺎ ﺩﻡ ﲪﺮﺍﺀ ﰲ ﻭﻋﺎﺀ ﺩﻣﻮﻱ
.3الﺘﻘﻮﻳﻢ ﺗﺤﻘﻖ ﻣﻦ الﻔﻬﻢ
اسأل الطلبة أن يتوقعوا أي تفاعالت التبادل المزدوﺝ اﻵتية تحدﺙ ،مع التفسير ﻹجاباتهم: CuCl 2 (aq) + 2NaNO 3(aq) → Cu(NO 3) 2(aq) + 2NaCl(aq) .1 CuCl2 (aq) + Na 2CO3 (aq) → CuCO3 (s) + 2NaCl(aq) .2 2HCl(aq) + Na 2CO3 (aq) → H 2O(l) + CO 2(g) + 2NaCl(aq) .3
ﻣﻬﻦ ﻓﻲ الﻜﻴﻤﻴاء
إن التفاعل بين كل من أيونات الهيدروجين وأيونات البيكربونات ﻹنتاﺝ الماء وثانﻲ أكسيد الكربون هو تفاعل مهم فﻲ جسمك .إنه يحدﺙ فﻲ األوعية الدموية فﻲ رئتيك .وكما هو مبين فﻲ ﺍﻟﺸﻜﻞ 4-19فﺈن ثانﻲ أكسيد الكربون الذي ينتﺞ فﻲ خاليا جسمك ينتقل فﻲ دمك على شكل أيونات البيكربونات .HCO-3وعندما تمر هذه األيونات فﻲ األوعية الدموية لرئتيك تتحد مع أيونات الهيدروجين H+ﻹنتاﺝ غاز CO2 الذي يﺨرﺝ مع هواء الزفير .هذا التفاعل يحدﺙ ً أيﻀا فﻲ المنتجات التﻲ يدخل فﻲ تركيبها صودا الﺨبز المحتوية على كربونات الصوديوﻡ الهيدروجينية التﻲ تجعل األشياء المﺨبوزة تنتفﺦ ،وتستﺨدﻡ مﻀا ًّدا للحموضة ،وفﻲ طفايات الحريﻖ ،وصناعة كثير من المنتجات.
ﺍﻟﻤﺨﺘـﺺ ﻓـﻲ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴـﺎﺀ ﺍﻟﺤﻴﻮﻳﺔ:ه�و عال�م ي�درﺱ العملي�ات الكيميائي�ة ف�ﻲ
المﺨلوق�ات الحية .وقد ي�درﺱ وﻇائﻒ جس�م اﻹنس�ان ،أو يبحﺚ كيﻒ يؤثر كل م�ن الغ�ذاء ،واألدوية ،والم�واد األخر
ف�ﻲ المﺨلوق�ات الحي�ة .للمزي�د م�ن المعلوم�ات عن مه�ن الكيمياء إرجع إلى
.3يك�ون التفاع�ل 2راس�با ًأ ﹼم�ا يح�دﺙ التفاع�الن 2و ﹼ وغازا . فيكون ما ًء ً التفاعل 3ﹼ
الموقع اﻹلكترونﻲ.
wwwobeikaneducationcom
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4-3 الﺨﻼصﺔ
دائما فﻲ المحاليل الم�اء هو المذيب ً المائية ،ولكن هناﻙ الكثير من المواد المذابة المحتملة. تك�ون كثير م�ن المركب�ات الجزيﺌية ﹼ أيون�ات عندم�ا ت�ذوب ف�ﻲ الم�اء. وعندم�ا ت�ذوب الم�واد األيونية فﻲ الماء فﺈن أيوناتها تنفصل. قد تتفاعل األيونات بعﻀها مع بعﺾ عند خل�ﻂ محاليل الم�واد األيونية. أم�ا جزيﺌ�ات المذي�ب ف�ال تتفاعل عادةً. التفاعالت التﻲ تحدﺙ فﻲ المحاليل المائي�ة ه�ﻲ تفاع�الت اﻹح�الل المزدوﺝ.
إﻋادة الﺘدرﻳﺲ
.50الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﻋـﺪﺩ ثالث�ة أن�واﻉ مألوف�ة م�ن نوات�ﺞ التفاع�الت التﻲ تحدﺙ فﻲ المحاليل المائية. .51ﺻﻒ المذيب والمذاب فﻲ المحلول المائﻲ. ﻣﻴﺰ المعادلة األيونية الكاملة من المعادلة األيونية النهائية. .52ﹼ .53ﺍﻛﺘﺐ المعادلة األيونية الكاملة واأليونية النهائية للتفاعل بين حمﺾ الكبريتيك H2SO4وكربونات الكالسيوﻡ .CaCO3
اسأل الطلبة تحديد األيونات المتفرجة فﻲ المعادلة األيونية الكاملة اﻵتية ،ثم اطلب إليهم كتابة المعادلة األيونية النهائية: →
)H2SO4(aq) + CaCO3(s)→H2O(l) + CO2(g) + CaSO4(aq
.54ﺣ ﹼﻠﻞ :أكمل المعادلة اﻵتية وزنها:
+ )(aq
التالﻲ؟فسر ذلك. .55ﺗﻮ ﹼﻗﻊ ما نوﻉ الناتﺞ الذي سيتكون على األرجﺢ من التفاعل ﱢ Ba(OH)2 +2HCl → )(aq )(aq
.56ﺻﻎ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ :يحدﺙ تفاعل عندما يﺨلﻂ حمﺾ النيتريك HNO3
الﺘﻮﺳﻊ
بمحل�ول مائﻲ م�ن كربون�ات البوتاس�يوﻡ الهيدروجيني�ة ،KHCO3 وينتﺞ محلول نترات البوتاس�يوﻡ .KNO3اكت�ب المعادلة الكيميائية والمعادلة األيونية النهائية للتفاعل.
ادﻉ أستا ًذا جامع ًيا فﻲ الكيمياء ،أو طالب دراسات عليا إلى غرفة الصﻒ ليناقﺶ مع الطلبة أهمية المعادالت فﻲ أبحاثهم.وحﻀر بعﺾ المعادالت التﻲ تمثل تفاعالت كيميائية ،واسأل الﻀيﻒ المتحدﺙ أن يعرﺽ على الطلبة كيﻒ يزن المعادالت الكيميائية .
الﺘﻘﻮﻳﻢ 4-3
.50الرواسب ،واملاء ،والغازت.
.54
.51املذيب هو املكون األكﱪ للمحلول ،واملذاب هو املادة الذائبة يف املذيب. .52يف املعادلة األيونية الكاملة ،تكتب املركبات األيونية الذائبة واملواد اجلزيﺌية عالية التأين عىل صورة أيونات حرة .أما املعادلة األيونية النهائية فتتﻀمن اجلسيامت التﻲ تشارﻙ يف التفاعل فقﻂ. املعادلة األيونية الكاملة:
)2H +(aq) + SO 4 2-(aq) + CaCO3 (s) → H 2O(l) + CO2( g) + CaSO4 (s
املعادلة األيونية النهائية:
)+ CaCO3 (s) → H 2O(l) + CO 2 (g) + CaSO4 (s
2
)(aq
+ SO 4
+
)(aq
+K
)(aq
H 2O(l) + BrO 3
األيون�ات المتفرج�ة ه�ﻲ BrO3-و K+والمعادل�ة األيوني�ة + النهائية هﻲ H (aq) + OH (aq)→ H2O(l) :
→ )HBr(aq)+KCN(aq
لمزيد من االختبارات القصيرة ارجع إلى الموقعwww.obeikaneducation.com :
.53
)(aq
+ K +(aq) + OH
)(aq
H +(aq) + BrO 3
)CO2 (g) + 4HCl(aq) → CCl4 (l) + 2H 2O(l
.55ﺍﳌﺎﺀ :ستتفكك املتفاعالت إىل األيونات اﻵتية يف املحلول: Ba + + OH + H + + Clوأيونات الباريوﻡ والكلوريد هﻲ أيونات متفرجة ،وهلذا فﺈن األيونات التﻲ تشارﻙ يف التفاعل تكون املاء. هﻲ H+و OH-التﻲ ﹼ .56املعادلة الكيميائية:
)HNO 3 (aq) + KHCO 3 (aq) → H 2O(l) + CO2 (g) + KNO3 (aq
املعادلة األيونية النهائية:
)→ H 2O(l) + CO 2 (g
)(aq
H +(aq) + HCO 3
2H
33
ﻛﻴﻒ ﺗعﻤﻞ اﻷﺷﻴاء؟ الﻬدف س�يتعلم الطلب�ة كي�ﻒ يس�تعمل الي�راﻉ )ذب�اب الن�ار( والمﺨلوق�ات األخر التفاعالت الكيميائي�ة ﻹنتاﺝ تﻸلؤ حيوي.
الﺨلﻔﻴﺔ النﻈرﻳﺔ يس�تعمل الي�راﻉ أكس�يد النيتري�ك NOللتحك�م ف�ﻲ إنتاﺝ الﻀ�وء .وه�و يتكون م�ن اتح�اد النيتروجين واألكس�جين ف�ﻲ الج�و عند ح�رارة عالية .ويمكن أن يس�اهم ه�ذا الغاز فﻲ تحطي�م األوزون ،ويؤدي إلى المطر الحمﻀﻲ ،كما أنه مركب مهم فﻲ كثير من األنظمة الحية. مراك�ز توليد الطاقة ف�ﻲ الﺨلية ،وهﻲ تأخذ األكس�جين وت�زود ب�ه الﺨلي�ة بالطاق�ة .ومعظ�م األحداﺙ الت�ﻲ تمن�ع األكس�جين ع�ن المايتوكوندري�ا تعد ض�ارة أو حت�ى قاتلة للﺨاليا ،ولكن فﻲ ه�ذه الحالة ،فﺈن وقﻒ عمل المايتوكوندريا هو سبب تفاعل التﻸلؤ الحيوي فﻲ اليراﻉ.
اﺳﺘراﺗﻴجﻴات الﺘعلﻴﻢ • يظهر الشكل عدد ًا من اليراﻉ باﻹضافة إلى صورة يراعة مك ﹼبرة .كما أنه يوضﺢ بعﺾ التطبيقات للبروتين المتألﻖ األخﻀر. • وضﺢ للطلبة أنه يجب أن يعود اللوسفرين إلى حالته السابقة للوميﺾ قبل أن تستطيع اليراعة الوميﺾ مرة ثانية ،ولهذا فﺈن هذا التفاعل حلقﻲ ينتهﻲ حيﺚ بدأ. أيﻀا حلقية .ناقﺶ وكثير من التفاعالت الحيوية هﻲ ً فﻲ الصﻒ أسباب حدوﺙ التفاعالت الكيميائية الحلقية فﻲ الطبيعة ،واذكر بعﺾ األمثلة األخر عليها .الهﻀم والتنفﺲ.
34
ﺗعﻤﻞ اﻷﺷﻴاء؟ اﻷﺷﻴاء؟ ﻛﻴﻒ ﺗعﻤﻞ ﻛﻴﻒ
عندما يتجمع الرياﻉ )خنافﺲ مﻀيﺌة( يف الظالﻡ ،يعلن أحد الذكور عن وجوده بﺈرسال إشارة من الﻀوء األصفر املﺨﴬ ،فتجيب أنثى قريبة من األرﺽ نداءه ،فيهبﻂ يف اﲡاهها .وقد ينتﺞ عن ذلك تزاوﺝ ناجﺢ ،أو قد ُيلتهم بﴩاهة التألﻖ)التﻸلؤ( الذكورهوعننتيجة أحدللﻀوء الرياعة )خنافﺲ من الرياﻉ نوﻉ ﺁخر أنثى من خدعته تسمى الﻀوء األصفر كيميائيةإشارة من عمليةبﺈرسال وجوده إنتاﺝيعلن الرياﻉ.يف إنالظالﻡ، مﻀيﺌة( يتجمع إذاعندما اﳊيوي .وهﻲ اسرتاتيجية يستﺨدمها العديد من املﺨلوقات اﳊية يف بيﺌات كثرية ﳐتلفة .فكيﻒ تعمل؟
ناجﺢ ،أوولكنهاقد ُي1لتهم بﴩاهة املﺨﴬ ،فتجيب أنثى قريبة من األرﺽ نداءه ،فيهبﻂ يف اﲡاهها .وقد ينتﺞ عن ذلك تزاوﺝ ﺍﳋﻨﺎﻓﺲ ﺍﳌﻀﻴﺌﺔ ليﺲ ذبا ًبا عىل اﻹطالق، جمموعة من اﳋنافﺲ التﻲ ترسل ومﻀاﲥا للتزاوﺝ،التألﻖ)التﻸلؤ( فريستها.تسمى كيميائية إذا خدعته أنثى من نوﻉ ﺁخر من الرياﻉ .إن إنتاﺝ الرياعة للﻀوءكامهوأهنا نتيجة وينبعﺚ عملية ﳋداﻉ تستﺨدﻡ ضوءها الﻀوء األصفر املﺨﴬ من خاليا يف جذعها األسفل، . nm من إىل بيﺌاتموجته وتبلﻎ طول فكيﻒ تعمل؟ ﳐتلفة. كثرية اﳊيوي .وهﻲ اسرتاتيجية يستﺨدمها العديد من املﺨلوقات اﳊية يف 510
670
ﺍﳋﻨﺎﻓﺲ ﺍﳌﻀﻴﺌﺔ ليﺲ ذبا ًبا عىل اﻹطالق ،ولكنها 1
ﺍﻛﺘﺸﺎﻓﺎﺕ ﻣﻀﻴﺌﺔ أد البحﺚ يف جمال التألﻖ اﳊيوي إىل اكتشاف 2
الﱪوتني اﳊيوي األخﴬ املشع ،الذي يوجد يف بعﺾ أنواﻉ قناديل البحر. ويشع هذا الﱪوتني ضو ًءا أخﴬ عند تعرضه لﻸشعة فوق البنفسجية .وقد قاﻡ العلامء بﺈدخال الﱪوتني املشع يف ﳐلوقات ﳐتلفة ،كاجلرذان ،ألغراﺽ البحﺚ العلمﻲ يف جماالت الﴪطان، ونظرا إىل أﳘية هذا االكتشاف فقد واملالريا ،والعمليات اﳋلويةً . منﺢ مكتشفو الﱪوتني املشع جائزة نوبل يف الكيمياء.
ﺍﻛﺘﺸﺎﻓﺎﺕ ﻣﻀﻴﺌﺔ أد البحﺚ يف جمال التألﻖ اﳊيوي إىل اكتشاف 2
الﱪوتني اﳊيوي األخﴬ املشع ،الذي يوجد يف بعﺾ أنواﻉ قناديل البحر. ويشع هذا الﱪوتني ضو ًءا أخﴬ عند تعرضه لﻸشعة فوق البنفسجية .وقد قاﻡ العلامء بﺈدخال الﱪوتني املشع يف ﳐلوقات ﳐتلفة ،كاجلرذان ،ألغراﺽ البحﺚ العلمﻲ يف جماالت الﴪطان، ونظرا إىل أﳘية هذا االكتشاف فقد واملالريا ،والعمليات اﳋلويةً . منﺢ مكتشفو الﱪوتني املشع جائزة نوبل يف الكيمياء.
الﻜﻴﻤﻴاء
أنواعا مﺨتلفة من المﺨلوقات الحية تستﺨدﻡ التألﻖ الحيوي ،واعمل كتي ًبا ﺍﺑﺤﺚ :حدﱢ د ً يوضﺢ لماذا يكون التألﻖ الحيوي فعا ًال فﻲ هذه المﺨلوقات؟ للحصول على المزيد من المعلومات ،إرجع إلى الموقع اﻹلكترونﻲ www.obeikaneducation.com
جمموعة من اﳋنافﺲ التﻲ ترسل ومﻀاﲥا للتزاوﺝ، كام أهنا تستﺨدﻡ ضوءها ﳋداﻉ فريستها .وينبعﺚ الﻀوء األصفر املﺨﴬ من خاليا يف جذعها األسفل، وتبلﻎ طول موجته من 510إىل .670 nm
ﺍﻟﺘﺄﻟﻖ ﺍﳊﻴﻮﻱ ينتﺞ وميﺾ الرياﻉ عن تفاعل كيميائﻲ3 .
واملتفاعالت هﻲ األكسجني ،واللوسفرين )مادة ويﴪﻉ مشعة للﻀوء توجد يف بعﺾ املﺨلوقات(. ﱢ إنزيم يسمى اللوسفريز التفاعل الذي يؤدي إىل إنتاﺝ األوكسيلوسفرين وطاقة عىل شكل ضوء.
ﺍﻟﺘﺄﻟﻖ ﺍﳊﻴﻮﻱ ينتﺞ وميﺾ الرياﻉ عن تفاعل كيميائﻲ3 .
واملتفاعالت هﻲ األكسجني ،واللوسفرين )مادة مشعة للﻀوء توجد يف بعﺾ املﺨلوقات( .وي ﱢﴪﻉ إنزيم يسمى اللوسفريز التفاعل الذي يؤدي إىل إنتاﺝ األوكسيلوسفرين وطاقة عىل شكل ضوء.
الﻜﻴﻤﻴاء
بعﺾ المﺨلوقات الحية األخر التﻲ تستعمل
التﻸلؤ الحيوي تتﻀمن الحيوانات التﻲ تعيﺶ فﻲ أعماق البحار .وبما أن الﻀوء المتوافر على هذه األعماق قليل جدً ا، فغال ًبا ما الﻜﻴﻤﻴاء يستعمل التاللؤ الحيوي كﺈشارة تودد. تستعمل أجزاء المﺨلوقات ومع الحيوي ،واعمل كتي ًبا بعﺾالحية تستﺨدﻡ التألﻖ فﺈنمن المﺨلوقات ذلك ،مﺨتلفة ﺍﺑﺤﺚ :حدﱢد أنوا ًعا الفريسة.المزيد من المﺨلوقات؟ للحصول على الحيوي فعا ًال لماذا يكون التألﻖ يوضﺢ وتصدر إناﺙ طعمفﻲاهذهلجذب المتﻸلﺌة جسمها ً المعلومات ،إرجع إلى الموقع اﻹلكترونﻲ www.obeikaneducation.com ذكورا من أنواﻉ وميﻀا ضوئ ًيا لتجذب بعﺾ الﺨنافﺲ ً ً ذكر منها فﺈنها تفترسه. أخر، 34فﺈذا اقترب ﹲ
الفكرة
ﲢول ماليني التفاعالت الكيميائية من حولك ويف داخل جسمك املواد املتفاعلة إىل مواد ناﲡة ،ﳑا يؤدي إىل إطالق الطاقة أو امتصاصها.
العامة
4-1الﺘﻔاﻋﻼت و الﻤعادﻻت
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﲤﺜﻞ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺑﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻣﻮﺯﻭﻧﺔ • .بعﺾ التغريات الفيزيائية أدلة تشري إىل حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ. • توفر املعادالت اللفظية والكيميائية معلومات مهمة عن التفاعل الكيميائﻲ. الﻤﻔردات • ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ • ﲢدد املعادالت الكيميائية أنواﻉ املتفاعالت والنواتﺞ يف التفاعل الكيميائﻲ وكمياﲥا • ﺍﳌﺘﻔﺎﻋﻼﺕ النسبية. • ﺍﻟﻨﻮﺍﺗﺞ • يتﻀمن وزن املعادلة تعديل املعامالت حتى يتساو عدد الذرات يف كل من طريف ﺍﳌﻮﺯﻭﻧﺔ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ • ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ املعادلة. • ﺍﳌﻌﺎﻣﻞ الﻤﻔاﻫﻴﻢ الرﺋﻴﺴﺔ
4-2ﺗﺼنﻴﻒ الﻤعادﻻت الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﻫﻨﺎﻙ ﺃﺭﺑﻌﺔ ﺃﻧﻮﺍﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ :ﺍﻟﺘﻜﻮﻳﻦ، ﻭﺍﻻﺣﱰﺍﻕ ،ﻭﺍﻟﺘﻔﻜﻚ ،ﻭﺍﻹﺣﻼﻝ. الﻤﻔردات
• • • • • •
ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﻜﻮﻳﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻻﺣﱰﺍﻕ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻟﺘﻔﻜﻚ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﻟﺒﺴﻴﻂ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﳌﺰﺩﻭﺝ ﺍﻟﺮﺍﺳﺐ
الﻤﻔاﻫﻴﻢ الرﺋﻴﺴﺔ
سهل تصنيﻒ التفاعالت الكيميائية فهمها وتذكرها ،وتعرفها. • ُي ﹼ • تستﺨدﻡ سلسلتﻲ النشاط الكيميائﻲ للفلزات واهلالوجينات يف توقع حدوﺙ تفاعالت اﻹحالل البسيﻂ.
4-3الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ الﻤﺤالﻴﻞ الﻤاﺋﻴﺔ
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ ﲢﺪﺙ ﺗﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻹﺣﻼﻝ ﺍﳌﺰﺩﻭﺝ ﺑﲔ ﺍﳌﻮﺍﺩ ﰲ ﺍﳌﺤﺎﻟﻴﻞ ﺍﳌﺎﺋﻴﺔ ،ﻭﺗﺆﺩﻱ ﺇﱃ ﺇﻧﺘﺎﺝ ﺭﻭﺍﺳﺐ ،ﺃﻭ ﻣﺎﺀ ،ﺃﻭ ﻏﺎﺯﺍﺕ. الﻤﻔردات
• • • • • •
ﺍﳌﺤﻠﻮﻝ ﺍﳌﺎﺋﻲ ﺍﳌﺬﺍﺏ ﺍﳌﺬﻳﺐ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻜﺎﻣﻠﺔ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﳌﺘﻔﺮﺝ ﺍﳌﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﺍﻟﻨﻬﺎﺋﻴﺔ
الﻤﻔاﻫﻴﻢ الرﺋﻴﺴﺔ
• • • •
يف املحاليل املائية ،املذيب ً دائام هو املاء ،ولكن هناﻙ أكثر من احتامل ملادة مذابة. الكثري من املركبات اجلزيﺌية تكون أيونات عندما تذوب يف املاء .عندما تذوب بعﺾ املركبات األيونية يف املاء تنفصل أيوناﲥا. عند مزﺝ ﳏلولني ﳛتويان عىل أيونات ذائبة ،قد تتفاعل األيونات بعﻀها مع بعﺾ، أما جزيﺌات املذيب ال تتفاعل عادة. التفاعالت التﻲ ﲢدﺙ يف املحاليل املائية هﻲ تفاعالت إحالل مزدوﺝ.
لتعزيز معرفة الطلبة بمفردات الفصل ،اطلب إليهم كتابة جملة واحدة ذات معنى لكل مصطلﺢ فﻲ الفصل .
اطلب إلى الطلبة أن: • يعددوا العوامل المﺨتلفة التﻲ قد تشير إلى حدوﺙ تفاعل كيميائﻲ . • يصفوا خطوات كتابة المعادالت اللفظية والكيميائية.
• يصفوا ك ً ال من األنواﻉ األربعة للتفاعالت الكيميائية التﻲ درسﺖ فﻲ هذا الفصل .
• يمكن للطلبة زيارة موقع • • • •
www.obeikaneducation.comمن أجل: دراسة الفصل كام ً ال على الموقع اﻹلكترونﻲ. الدخول إلى مواقع أخر وتعرف المزيد من المعلومات والمشاريع والنشاطات. مراجعة المحتو مع المدرﺱ التفاعلﻲ وتقديم اختبارات قصيرة. تقديم اختبارات فصول واختبارات مقننة.
35
.dنرتات الفﻀة ) + (aqكﱪيتيد الصوديوﻡ )(aq
4-1
كﱪيتيد الفﻀة ) + (sنرتات الصوديوﻡ )(aq
ﻣراﺟعﺔ الﻔﺼﻞ
عرف املعادلة الكيميائية. .57ﹼ
4-1
.59وضﺢ الفرق بني املتفاعالت والنواتﺞ. ً .60هل يشري ﲢول مادة إىل مادة جديدة دائام إىل حدوﺙ فﴪ إجابتك. تفاعل كيميائﻲ؟ ﱢ
ميز بني التفاعل الكيميائﻲ واملعادلة الكيميائية. .58ﹼ
.57 .58 .59 .60 .61
ﲤثيل للتفاعل الكيميائﻲ باستعامل الرموز الكيميائية واألرقاﻡ للداللة عىل املتفاعالت والنواتﺞ. ﳛدﺙ تفاعل كيميائﻲ عندما تتحول املتفاعالت إىل نواتﺞ. املكونات االبتدائية والنواتﺞ هﻲ املتفاعالت هﻲ ﹼ املكونات النهائية. ﹼ نعم ،وذلك ألن املواد اجلديدة تنتﺞ فقﻂ من تفاعل كيميائﻲ. Zn(NO3)2و K
2H2S(g) + 3O2 (g) → 2SO2 (g) + 2H2O(g) .62
.a .63أكسيد النحاﺱ ) → (s) (IIنحاﺱ) +(sأكسجني .bهيدروكسيد البوتاسيوﻡ → ) (aqبوتاسيوﻡ ) + (sماء )(l +هيدروجني )(g .cكلوريد الكالسيوﻡ ) + (aqكﱪيتات الصوديوﻡ )(aq → كﱪيتات الكالسيوﻡ ) + (sكلوريد الصوديوﻡ )(aq )(g
.61ح�دﱢ د املتفاع�الت يف التفاع�ل اﻵﰐ :عن�د إضاف�ة البوتاس�يوﻡ إىل ﳏل�ول ن�رتات اﳋارص�ني ،يتك�ون اﳋارصني وﳏلول نرتات البوتاسيوﻡ. .62زن املعادلة الكيميائية اﻵتية:
)H2S(g) + O2(g) → SO2(g)+H2O(g
.63اكتب معادالت لفظية للمعادالت الكيميائية اﻵتية: Cu(s) +O2(g)→CuO(s) .a
K(s)+ H2 O(l) → KOH(aq) + H2(g) .b
CaCl2(aq)+Na2SO4(aq) → CaSO4(s)+NaCl(aq) .c
.64زن املعادلتني الكيميائيتني اﻵتيتني:
(NH4)2Cr2O7(s) → Cr2O3(s)+N2(g) +H2(g) .a
CO2(g) + H2O(l) → C6H12O6(s)+O2(g) .b
.67اكتب معادلة كيميائية للتفاعل بني الليثيوﻡ الصلب وغاز الكلور ﻹنتاﺝ كلوريد الليثيوﻡ الصلب. .68اكتب معادالت كيميائية للتفاعالت اﻵتية ثم زهنا: .aماء ) + (lثالﺚ أكسيد الكﱪيﺖ)(g ﲪﺾ الكﱪيتيك )(aq
.b
كلوريد اﳊديد + (s) IIIماغنسيوﻡ )(s
.c
أكسجني) + (gكلوريد النيكل (s) II
كلوريد املاغنسيوﻡ ) + (aqحديد )(s
أكسيد النيكل + (s) IIﲬاﳼ أكسيد ثنائﻲ الكلور.
.69اكتب معادالت كيميائية للتفاعالت اﻵتية:
.aعند حرق غاز البيوتان C4H10يف اهلواء ينتﺞ ماء وغاز ثاﲏ أكسيد الكربون.
.bيتفاعل املاغنسيوﻡ الصلب مع غاز النيرتوجني ﻹنتاﺝ نيرتيد املاغنسيوﻡ الصلب.
.cعند تسﺨني غاز ثاﲏ فلوريد األكسجني OF2ينتﺞ غاز األكسجني وغاز الفلور.
4-2
.65يتحلل يوديد اهليدروجني إىل غاز اهليدروجني وغاز اليود يف .70اذكر أنواﻉ التفاعالت الكيميائية األربعة ،وأعﻂ مثا ًال تفاعل التفكك .اكتب معادلة كيميائية رمزية تبني هذا التفاعل. واحدً ا على كل منها.
.66اكتب معادالت كيميائية للتفاعالت اﻵتية:
.71ما نوﻉ التفاعل بين مادتين ناتجهما مركب واحد؟
.a كربونات الصوديوﻡ ) .72 (sأي فل�ز س�يحل مح�ل الفل�ز اﻵخ�ر ف�ﻲ تفاع�الت ثاﲏ أكسيد الكربون) + (gأكسيد الصوديوﻡ)(s اﻹح�الل ف�ﻲ كل م�ن األزواﺝ اﻵتي�ة )مس�تﺨد ًما .bيوديد األلومنيوﻡ )→ (sألومنيوﻡ) + (sيود )(s سلسلة النشاط(:
.c
→ أكسيد اﳊديد +(s) IIأكسجني)(g
أكسيد اﳊديد(s) III
.aالقصدير والصوديوﻡ
.bالفلور واليود
(NH4)2 Cr2O7 (s) →Cr2O3 (s) + 2N2 (g) + 4H2 O(g) .a .64 6CO2 (g) + 6H2O→ C6H12O6 (s) + 2N 2 (g) + 6 O2 (g) .b
HI(g) → H 2(g) + I 2(g) .65
Na 2CO 3(s) → Na 2O(s) + CO 2(g) .a .66
4-2
2C4H10 (g) + 13O2 (g) → 8CO2 (g) + 10H2O(g) .a .69 3Mg(s) +N2(g) →Mg3N2(s).b
Al(s) + I 2(s) → AlI 3(s).b
.c AgNO3 (aq) + Na2S (aq) →Ag2S (s) + NaNO3 (aq) .d
2OF2 (g) →O2 (g) + 2F2(g) .c
)FeO(s) + O 2(g) → Fe 2O 3(s
Li(s) + Cl 2(g) → LiCl(s) .67
SO3 (g) + H2O (l)→H2SO4 (aq) .a .68
.b NiCl2 (s) + O2 (g) →NiO (s) + Cl2O5 (g) .c )+ Fe (s
36
)(aq
Mg (s) + FeCl3 (aq) →MgCl2
.70 .71
ارجع إىل كتاب الطالب.
تفاعل تكوين.
Na .a .72ﳛل ﳏل Pb .c Snﳛل ﳏل Ag F .bﳛل ﳏل I
Ni .dﳛل ﳏل Cu
.cالرصاص والفﻀة .dالنح�اﺱ والنيكل
.73صنﻒ التفاعالت الواردة فﻲ سؤال . 68 .74صنﻒ التفاعالت الواردة فﻲ سؤال .70
.75اكت�ب معادل�ة كيميائي�ة موزون�ة لتفاع�ل احت�راق الميثانول السائل .CH3OH
4-3 .80أكمل المعادلة اللفظية اﻵتية:
مذاب +مذيب
.76اكتب معادالت كيميائية لكل من تفاعالت التكوين اﻵتﻲ .81 :ما أنواﻉ النواتﺞ الش�ائعة عندما تحدﺙ التفاعالت فﻲ محاليل مائية؟ بورون +فلور .a جرمانيوﻡ +كبريﺖ .82قارن بين المعادالت الكيميائية والمعادالت األيونية. .b كالسيوﻡ +نيتروجين .83م�ا المعادل�ة األيوني�ة النهائي�ة؟ وفي�م تﺨتل�ﻒ ع�ن .c المعادلة األيونية الكاملة؟ .77ﺍﻻﺣﺘـﺮﺍﻕ اكتب معادل�ة كيميائية رمزية الحتراق كل من المواد اﻵتية: .84عرف األيون المتفرﺝ. .aالباريوﻡ الصلب .bالبورون الصلب
.85أكمل المعادالت الكيميائية اﻵتية:
.cاألسيتون السائل C3H6O .dاألوكتان السائل C8H18
.78اكتب معادالت كيميائية لتفاعالت التفكك اﻵتية:
بروميد الماغنسيوﻡ
.a
أكسيد الكوبلﺖII
.b
كربونات الباريوﻡ
.c
.79اكت�ب مع�ادالت كيميائي�ة لتفاعالت اﻹحالل البس�يﻂ اﻵتية الت�ﻲ تحدﺙ فﻲ الم�اء) :وإذا لم يحدﺙ تفاعل فاكتب ال يحدﺙ تفاعل ) (NRفﻲ مكان النواتﺞ(. كلوريد الماغنسيوﻡ +نيكل
.a
بروميد النحاﺱ + IIكالسيوﻡ
.b
نترات الفﻀة +ماغنسيوﻡ
.c
2CoO (s) →2Co(g) + O2 (g) .b
BaCO3 (s) →BaO (s) + CO2 (g) .c
Ni(s) + MgCl2 (aq) →NR .a .79
Ca (s) + CuBr2 (aq) →CaBr2 (aq) + Cu(s) .b
Mg (s) +2AgNO3 (aq) →Mg (NO3)2 (aq) + 2Ag (s) .c
4-3
.a
→ )Na (s)+ H2O(l
.b
→ )K(s) + H2O (l
.80
.c
→ )CuCl2(s)+ Na2SO4(aq
.81
.86اكت�ب المعادالت األيوني�ة الكاملة واأليونية النهائية لكل من التفاعالت اﻵتية:
.a .b .c .d
)H3PO4(aq) + 3KOH(aq) → 3H2O(p) + K3PO4(aq )HCl(aq)+NH4OH(aq) → H2O(l)+NH4Cl(aq )HCN(g)+KNO3(aq
→ )HNO3(aq)+KCN(aq
)2HClO(aq)+Ca(OH)2(aq) → 2H2O(l)+Ca(ClO)2(aq
.82 .83 .84
ﳏلول → مذيب +مذاب رواسب ،وماء ،وغازات
ارجع إىل كتاب الطالب ارجع إىل كتاب الطالب ارجع إىل كتاب الطالب
Na(s) + H2O (l) →NaOH (aq) + H2 (g) .a .85 K(s) + H2O(l) →KOH(aq) + H2 (g) .b
CuCl2(s) + Na2SO4 (aq) →CuSO4 (aq) + 2NaCl (aq) .c
.86
.aالكاملة:
→
.73 .74
.aتكوين
.aاحرتاق
.bإحالل بسيﻂ .bتكوين
.cاحرتاق
.cتفكك
2CH 3OH(l) + 3O 2(g) → 2CO 2(g) + 4H 2O(g) .75 2B (s) + 3F2 (g) →2BF3 (g) .a .76 Ge (s) + 2S (s) →GeS2 (s) .b
.c
)3Ca (s) + N2 (g) →Ca3N2 (s
2Ba (s) + O2 (g)→2BaO (s) .a .77
)(aq
+ 3OH
2C8H18 (l) + 25O2 (g) →16CO2 (g) + 18H2O (l) .d
MgBr2 (s) →Mg (s) + Br2 (l) .a .78
3
3H + PO 4 (aq) + 3K 3H 2O(I) + 3K +(aq) + PO
النهائية )H+ (aq) + OH- (aq) →H2O (l
.bالكاملة:
)H+ (aq) + Cl- (aq) + NH4+ (aq) + OH- (aq )→H2O (l) + NH4+ (aq) + Cl- (aq
النهائيةH+ (aq) + OH- (aq) →H2O (l) :
.cالكاملة:
→ )(aq
.dالكاملة:
)(aq
+ 2OH )(aq )(aq
)→ H2O(l
)(aq
H +(aq) + NO 3
HCN(g) + K +(aq) + NO 3
H +(aq) + CN
)(aq
النهائية:
+ K +(aq) + CN )(aq )(aq
النهائية→ HCN(g) :
4B (s) + 3O2 (g)→2B2O3 (s) .b
C3H6O (l) + 4O2 (g) →3CO2 (g) + 3H2O (l) .c
+ )(aq 3)4 (aq
+ )(aq
-
2+
+ 2ClO (aq) + Ca
-
+ 2ClO
2+ )(aq
+ )(aq
2H
→2H2O (l) + Ca
H +(aq) + OH
37
ﻣراﺟعﺔ ﻋاﻣﺔ .87
.aال تفاعل
.bﳛدﺙ تفاعل
.cﳛدﺙ تفاعل .88
.aكأﺱ نرتات الفﻀة
.bكلوريد الفﻀة
AgNO3 (aq) + HCl (aq) → AgCl (s) + HNO3 (aq).c
.dإحالل مزدوﺝ
.89
ارجع إىل كتاب الطالب.
الﺘﻔﻜﻴر الناﻗد .90 .91 .92
ارجع إىل كتاب الطالب. ارجع إىل كتاب الطالب. .a
)KNO3 (aq) + CsCl(aq) → KCl(aq) + CsNO3(aq
)K+(aq) + NO-3(aq) + Cs+(aq) + Cl-(aq)→ K+(aq)+ Cl-(aq) + Cs+(aq) + NO-3(aq
تبقى األيونات يف املحلول ،وال ﳛدﺙ تفاعل.
.bاملعادلة الكيميائية:
)2Li3PO4 (aq) + 3MgSO4 (aq) → 3Li2SO4 (aq) + Mg3 (PO4)2 (s املعادلة النهائية3Mg2+(aq) + 2PO43-(aq) → Mg3 (PO4)2 (S) :
.cاملعادلة الكيميائيةK2S (aq) +2HCl (aq) → 2KCl (aq) + H2S (g) : املعادلة النهائية2H+ (aq) + S2- (aq) →H2S (g) :
ﺗﻘﻮﻳﻢ إﺿاﻓﻲ .93 .94
الﻜﻴﻤﻴاء
ستتنوﻉ اﻹجابات.
جيب أن تشبه لوحات الطلبة الشكل 3-6
اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ
.a
.b
يتكون راسب من CaCO3 ﹼ
Mg(s) + NaOH (aq) →NR .96 PbS(s) + LiNO3(aq) →Li2S(aq) + Pb(NO3)2(aq) .97
يتكون راسب. ال ﹼ
38
→ )NaOH +(NH4) SO4(aq
→ )Cu SO4 +Ba(NO3)2(aq
ُتح��� .cﹼول التف�اع��الت الكيمي�ائي�ة الهيدروكلوريك إلى إل�ىإضافة ﺭﺍﺳـﺐ: .88ﺗﻜـﻮﻥ حم�ﺾيؤدي نوات�ﺞ ،م ﹼم�ا المتفاع�الت كأس�ين ،إحداهما فيه�ا محلول كلوري�د الصوديوﻡ، األخرطاقة أو وفﻲ إطالق إلى امتصاصها.الفﻀة يؤدي إلى ترسب محلول نترات → )Mg Br2 +AgNO3(aq
مادة بيﻀاء فﻲ إحد الكأسين. والﻤعادﻻت 4-1الﺘﻔاﻋﻼت .aأي الكأسين يحتوي على راسب؟ الراسب؟ﱠ�ل التفاع�الت الﻔﻜرة .bماالرﺋﻴﺴﺔ ُتمث .cاكتب معادلة كيميائية توضﺢ التفاعل. الكيميائي�ة بمع�ادالت كيميائي�ة .dصنﻒ هذا التفاعل.
موزونة. بين مرك�ب أيونﻲ ومركب جزيﺌ�ﻲ مذابين فﻲ .89ﻣﻴـﺰ: جميعها عند إذابتها المواد الجزيﺌية ﺗﺼنﻴﻒتتأين الماء.وه�ل الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ الﺘﻔاﻋﻼت 4-2 فسر إجابتك. فﻲ الماء؟ ﱢ
هناﻙ أربعة أنواﻉ الكيميائية التفاعالت هﻲ:كبريتيد الصوديوﻡ محلولﻲ التفاعل بين منـﻖ :صﻒ ﻃﺒ .90ﹼ والتفكك،إلى إنتاﺝ راس�ب واالحتراق،الذي يؤدي وكبريت�ات النح�اﺱ II التكوين، من كبريتيد النحاﺱ .II واﻹحالل. .91ﺗﻮ ﹼﻗـﻊ :وضعﺖ قطعة من فل�ز األلومنيوﻡ فﻲ محلول KClالمائ�ﻲ ،ووضعﺖ قطعة أخ�ر من األلومنيوﻡ 4-3الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ الﻤﺤالﻴﻞ الﻤاﺋﻴﺔ ف�ﻲ محلول AgNO3المائﻲ .فهل يحدﺙ تفاعل فﻲ من الرﺋﻴﺴﺔ الﻔﻜرة ولماذا؟ تفاعالت الحالتين؟تحدﺙ كل
الكيميائيةفﻲواأليوني�ة النهائية المعادل�ة اكت�ب ﻃﺒـﻖ: بين المواد المزدوﺝ اﻹحالل .92ﹼ ل�كل من التفاعالت اﻵتية) .إذا كان ال يحدﺙ تفاعل رواسب، مكانمنتج ًة المائية، المحاليل فوسفات الماغنسيوﻡ النواتﺞ(. NRفﻲ فاكتب
أو ماء ،أو غازات.
ﺣﻘاﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
• لك�ﻲ يش�تعل الﺨش�ب يجب أن يسﺨن إلى.260 °C • يغلﻲ الماء الموجود فﻲ الﺨشب قبل أن يحترق الﺨشب. • يحت�وي الدخ�ان النات�ﺞ ع�ن احت�راق الﺨش�ب عل�ى أكث�ر من مادة كيميائية.
6
→ )KNO3(aq) + CsCl(aq →)Li3PO4 (aq) +MgSO4(aq →)K2S (aq) + HCl (aq
ﺗﻘﻮﻳﻢ إﺿﺎﻓﻲ
الﻜﻴﻤﻴاء
.93ﻛﻴﻤﻴﺎﺀ ﺍﻟﻤﻄﺒﺦ :اعمل ملص ًقا يصﻒ التفاعالت الكيميائية التﻲ تحدﺙ فﻲ المطبﺦ. .94ﻭﺯﻥ ﺍﻟﻤﻌـﺎﺩﻻﺕ :اعم�ل لوحة تصﻒ فيه�ا خطوات وزن المعادلة الكيميائية؟
ﺍﻟﺬﻭﺑﺎﻧﻴﺔ .يستﺨدﻡ العلماء جدو ًال لقواعد الذوبانية لتحديد ما إذا كان سيتكون راسب فﻲ تفاعل كيميائﻲ. يبين ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ 4-5قواعد الذوبانية للمركبات األيونية فﻲ الماء. ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ 4-5ﻗﻮﺍﻋﺪ ﺍﻟﺬﻭﺑﺎﻧﻴﺔ ﻟﻠﻤﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺎﺀ
ﺍﻟﻤﺮﻛﺐ ﺍﻷﻳﻮﻧﻲ
األمالﺡ الذائبة
ﺍﻟﻘﺎﻋﺪﺓ
أيونات عناصر المجموعة األولى )مثلK+ + + + أمالحا ذائبة. تكون ً ،(Na ، Liو NH4ﹼ جميع أمالﺡ النترات ذائبة. معظم الهاليدات تذوب فﻲ الماء ما عدا هاليدات األيونات التاليةHg22+،Ag+،Cu+،Pb2+ :
معظم الكبريتات ذائبة باستثناء كبريتات ،Ba2+ و ،Sr2+و ، pb2+أما كبريتات ،Ag+و،Ca2+ و Hg22+فهﻲ قليلة الذوبان.
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ
Ca (NO3)2 (aq) + Na2CO3 (aq) → CaCO3(s)+2NaNO3(aq) .95
Chemical Reactions
.87ﺗﻮﻗﻊ هل كل من التفاعالت اﻵتية سيحدﺙ فﻲ المحاليل المائي�ة .وإذا توقع�ﺖ أن التفاعل ال يح�دﺙ فاكتب ال يح�دﺙ تفاع�ل )) :(NRمالحظ�ة :كبريت�ات الباريوﻡ وبروميد الفﻀة يترسبان فﻲ المحاليل المائية(. الﻔﻜرة العاﻣﺔ
تترسب فﻲ المحلول المائﻲ.
األمالﺡ غير الذائبة
الهيدروكس�يدات ،والكبريتي�دات ،واألكاس�يد ع�ادة غي�ر ذائب�ة ،باس�تثناء مركباته�ا م�ع عناصر المجموع�ة األول�ى ،وأيون�ات ، NH4+أم�ا عناص�ر أيون�ات المجموع�ة الثاني�ة فه�ﻲ قليل�ة الذوبان. الكرومات والفوسفات عادة غير ذائبة ،باستثناء مركباتها مع عناصر المجموعة األولى ،وأيونات . NH4+
أكمل المعادالت اﻵتية باس�تﺨداﻡ قواعد الذوبانية الواردة فﻲ الج�دول هل يتكون راس�ب أﻡ ال ،وحدده) .وإذا أعاله .وبين كان ال يحدﺙ تفاعل فاكتب :(NR → )Ca(NO3)2(aq) + Na2CO3(aq .95 → )Mg(s) +Na OH(aq .96 → )PbS(s) +LiNO3(aq .97
اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ
Chemical Reactions
استﺨدﻡ الجدول أدناه لﻺجابة عن األسﺌلة من 1إلى .3 ﺍﻟﻤﺮﻛﺐ NaClO3
الﻔﻜرة العاﻣﺔ Na2SO4 NiCl2
ﺍﻟﺨﻮﺍﺹ ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ ﻟﺒﻌﺾ ﺍﻟﻤﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ
ﺍﻻﺳﻢ
كلورات الصوديوﻡ كبريتات الصوديوﻡ كلوريد النيكل II هيدروكسيد النيكلII نترات الفﻀة
ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻋﻨﺪ Cﹾ25
)Ni(OHالكيمي�ائي�ة التف�اع��الت ُتح��� ﹼول 2 AgNO3 المتفاع�الت إل�ى نوات�ﺞ ،م ﹼم�ا يؤدي مائﻲ من كبريتات النيكل IIبمحلول خلﻂأومحلول إلى .1إذا امتصاصها. إطالق طاقة مائﻲ من هيدروكس�يد الصوديوﻡ ،فهل يحدﺙ تفاعل الﺘﻔاﻋﻼت والﻤعادﻻت 4-1مائﻲ؟ الني�كل IIالصلب ال يذوب فﻲ هيدروكس�يد التفاع�الت ألنثﱠ�ل .aالرﺋﻴﺴﺔال؛ ُتم الماء.
الﻔﻜرة
الكيميائي�ة بمع�ادالت كيميائي�ة
.bال؛ ألن كبريت�ات الصودي�وﻡ الصلب�ة تذوب فﻲ موزونة .الماء. الصوديوﻡ IIالصلبة ستترسب كبريتات ﺗﺼنﻴﻒنعم؛ ألن .c 4-2 الﻜﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ الﺘﻔاﻋﻼت فﻲ المحلول.
ﻳﺬﻭﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺎﺀ نعم نعم نعم ال نعم
صلب صلب صلب صلب صلب
ﺩﺭﺟﺔ ﺍﻹﻧﺼﻬﺎﺭ ) Cﹾ(
248 884
.1
a
1009 230
.2
212
.a
→ )Ni(OH)2(s) + HCl(aq
.b
→ )Ni(OH)2(s) + 2HCl(aq
.c
→ )Ni(OH)2(s) +2H2O(l
.d
→ )Ni(OH)2(s) +2H2O(l
)NiO(aq)+ H2(g) + HCl(aq )NiCl2(aq)+ 2H2O(l
b
.3
b
.4
d
.5
a
)NiCl2 (aq) + 2H2O(l
)NiCl2(aq) +3 H2O(l) + O2(g
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ هناﻙ أربعة أنواﻉالنيكل IIالصلب سيترسب .4ما نوﻉ التفاعل الموصوف فﻲ المعادلة اﻵتية؟ .dنعم؛ ألن هيدروكسيد التفاعالتالمحلول. فﻲ الكيميائية هﻲ: من
محلول )AgClO3(aqبمحلول عند خلﻂ ماذا يحدﺙ .2 والتفكك، واالحتراق، التكوين، NaNO3؟
واﻹحالل.
.aال يحدﺙ تفاعل مرئﻲ.
.b 4-3 الصلبة فﻲ المحلول. NaClOالﻤاﺋﻴﺔ تترسب 3الﻤﺤالﻴﻞ الﺘﻔاﻋﻼت ﻓﻲ .cينطلﻖ غاز NO2خالل التفاعل.
الﻔﻜرة الرﺋﻴﺴﺔ تحدﺙ تفاعالت .dينتﺞ فلز Agالصلب. فﻲ اﻹحالل المزدوﺝ بين المواد .3عن�د إضاف�ة حم�ﺾ الهيدروكلوري�ك HClإل�ى النيك�ل II الصل��ب فﺈن الهيدروكس�يد رواسب، هيدروكس��يدمنتج ًة المحاليل المائية، يﺨتفﻲ .ما المعادلة التﻲ تصﻒ ما حدﺙ فﻲ الكأﺱ؟ أو ماء ،أو غازات.
.aتكوين .cتفكك
.bاحتراق
.dإحالل بسيﻂ
.5أي التفاعالت اﻵتية س�تحدﺙ بين الهالوجينات وأمالﺡ الهاليدات ؟ .a
)F2(g) + FeI2(aq) → FeF2(aq) +I2(l
.c
)Cl2(s) + SrF2(aq) → SrCl2(aq) +F2(g
I2(s) + MnBr2(aq)→ MnI2(aq) +Br2(g) .b .d
)Br2(l) + CoCl2(aq) → CoBr2(aq) + Cl2(g
ﺣﻘاﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴاﺋﻴﺔ
• لك�ﻲ يش�تعل الﺨش�ب يجب أن يسﺨن إلى.260 °C • يغلﻲ الماء الموجود فﻲ الﺨشب قبل أن يحترق الﺨشب. • يحت�وي الدخ�ان النات�ﺞ ع�ن احت�راق الﺨش�ب عل�ى أكث�ر من مادة كيميائية.
6
39
العنارص يف كل عمود تدعى جمموعة ،وهلا خواص كيميائية متشاهبة.
غاز سائل
جامد ُمصنع
حالة املادة
الرموز الثالثة العليا تدل عىل حالة العنرص يف درج��ة حرارة الغرفة.بينام يدل الرمز الرابع عىل العنارص املكونة.
عمرا للعنرص. الرقم املحاط بقوسني هو العدد الكتيل للنظري األطول ً
العنرص العدد الذري الرمز
الكتلة الذرية املتوسطة
صفوف العنارص األفقية تدعى دورات .يزداد العدد الذري من اليسار إىل اليمني يف كل دورة. يدل السهم علىاملكان الذي جيب أن توضع فيه هذه العنارص يف اجلدول .لقد تم نقلها إىل أسفل اجلدول توفري ًا للمكان.
93