ما هو التفاعل الكيميائي وانواعه

 تعريف التفاعل الكيميائي

تفاعل كيميائي يتم فيه تكسير الروابط داخل جزيئات المادة المتفاعلة ، وتشكيل روابط جديدة داخل جزيئات المنتج من أجل تكوين مادة جديدة.

التفاعلات الكيميائية في كل مكان حولنا ، من استقلاب الطعام في أجسامنا إلى كيف أن الضوء الذي نحصل عليه من الشمس هو نتائج التفاعلات الكيميائية. قبل البدء في التفاعلات الكيميائية ، من المهم معرفة التغيرات الفيزيائية والكيميائية.

الشمعة المشتعلة هي أفضل مثال على التحول الفيزيائي والكيميائي. خذ شمعة وأشعلها. مع مرور الوقت ، يمكننا أن نلاحظ أن الشمعة تتغير إلى الشمع. إذا قمت بتغطية الشمعة بوعاء ، فسوف تنطفئ.

في العرض التوضيحي ، يعد احتراق الشمعة تحولا كيميائيًا بينما يعد تحويل الشمعة إلى شمع تحولا فيزيائيًا. في حالة التحول الفيزيائي ، يوجد تغيير في حالة المادة بشكل أساسي ، ولكن في حالة حدوث تحول كيميائي ، يتم تكوين مادة جديدة في الغالب يتم فيها إطلاق أو امتصاص الطاقة. وبالتالي ، يمكننا أن نستنتج أن التحولات الكيميائية مصحوبة بتغيرات فيزيائية معينة.

المفاهيم الأساسية للتفاعلات الكيميائية

• التفاعل الكيميائي هو عملية تحدث عندما يتفاعل جزيئين أو أكثر لتشكيل منتج (منتجات) جديدة.

• تسمى المركبات التي تتفاعل لإنتاج مركبات جديدة بالمواد المتفاعلة بينما تسمى المركبات المشكلة حديثًا المنتجات.

• تلعب التفاعلات الكيميائية دورًا أساسيًا في مختلف الصناعات والعادات وحتى في حياتنا اليومية. إنها تحدث باستمرار في محيطنا العام ؛ على سبيل المثال ، صدأ الحديد والفخار وتخمير النبيذ وما إلى ذلك.

• في التفاعل الكيميائي ، يجب أن يحدث تحول كيميائي يتم ملاحظته بشكل عام مع التغيرات الفيزيائية مثل الترسيب ، وإنتاج الحرارة ، وتغير اللون ، إلخ

• يمكن أن يحدث التفاعل بين ذرتين أو أيونات أو جزيئات ، وتشكل رابطة جديدة ولا يتم تدمير أو تكوين أي ذرة ولكن يتم تكوين منتج جديد من المواد المتفاعلة.

• يعتمد معدل التفاعل على عوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة وتركيز المواد المتفاعلة ويتأثر بها.

المعادلات الكيميائية

نظرًا للكميات الهائلة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث من حولنا ، فقد تم تطوير المصطلحات لتبسيط الطريقة التي نعبر بها عن تفاعل كيميائي في شكل معادلة كيميائية. المعادلة الكيميائية ليست سوى بيان رياضي يرمز إلى تكوين المنتج من المواد المتفاعلة مع ذكر حالة معينة من أجل كيفية إجراء التفاعل.

المواد المتفاعلة موجودة على الجانب الأيسر بينما المنتجات المتكونة على الجانب الأيمن متصلة بواسطة سهم برأس واحد أو برأسين. على سبيل المثال ، التفاعل

A + B → C + D

هنا ، A و B هما المتفاعلات ، التي تتفاعل لتشكيل المنتجين C و D. في معادلة كيميائية فعلية ، يتم الإشارة إلى المتفاعلات بواسطة صيغتها الكيميائية. من أجل ضمان قانون حفظ الكتلة ، يجب موازنة معادلة كيميائية أي يجب أن يكون عدد الذرات على كلا الجانبين متساويًا. هذا هو موازنة المعادلة.

دعونا نفكر في تفاعل كيميائي فعلي بين الميثان (CH₄) والأكسجين (O2) ،

هنا يمكننا أن نرى كيف أن عدد كل ذرة على الجانب الأيسر متوازن على الجانب الأيمن ، كما هو منصوص عليه في قانون حفظ الكتلة.

أنواع التفاعلات الكيميائية

أساس الأنواع المختلفة من التفاعلات هو المنتج المتكون والتغيرات التي تحدث والمتفاعلات المعنية وما إلى ذلك. أنواع مختلفة من التفاعلات

• تفاعل الاحتراق

• تفاعل التحلل

• تفاعلات التعادل

• تفاعلات الأكسدة والإرجاع

• الهطول أو تفاعلات النزوح المزدوج

• تفاعل التوليف

1. تفاعل الاحتراق

تفاعل الاحتراق هو تفاعل مع مادة قابلة للاحتراق مع عامل مؤكسد لإعطاء منتج مؤكسد. المؤكسد هو مادة كيميائية يحتاجها الوقود لحرق الأكسجين بشكل عام. ضع في اعتبارك مثال احتراق معدن المغنيسيوم.

\[2 Mg + O_2 \rightarrow 2 MgO + Heat\]

هنا ، تتفاعل ذرتان من المغنيسيوم مع جزيء من الأكسجين مما ينتج جزيئين من أكسيد المغنيسيوم المركب مما يطلق بعض الحرارة في هذه العملية.

2. تفاعل التحلل

تفاعل التحلل هو تفاعل يتفكك فيه مكون واحد إلى نواتج متعددة. يجب إجراء تغييرات معينة في الطاقة في البيئة مثل الحرارة أو الضوء أو روابط تكسير الكهرباء للمركب. ضع في اعتبارك مثال تحلل كربونات الكالسيوم الناتج عن CaO Quick Lime الذي يعد مكونًا رئيسيًا للأسمنت.

\[Ca C O_3 ( s ) \overset{Heat}{\rightarrow} Ca O ( s ) + CO_2 ( g )\]

هنا ، يتحلل مركب كربونات الكالسيوم عند تسخينه إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون.

3. تفاعلات التعادل

تفاعل التعادل هو في الأساس التفاعل بين حمض وقاعدة يعطي الملح والماء كمنتجات. يتكون جزيء الماء من اتحاد أيونات OH– و أيونات H+. سيكون الرقم الهيدروجيني الإجمالي للمنتجات عندما يخضع حمض قوي وقاعدة قوية لتفاعل محايد 7. ضع في اعتبارك مثال تفاعل التعادل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم الذي ينتج كلوريد الصوديوم (ملح شائع) والماء.

\[H Cl + NaOH \rightarrow NaCl +H_2O\]

هنا ، يتفاعل حمض وقاعدة ، حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم في تفاعل معادلة لإنتاج كلوريد الصوديوم (ملح شائع) والماء كمنتجات.

4. تفاعل الأكسدة والاختزال

تفاعل الاختزال والأكسدة هو تفاعل يتم فيه انتقال الإلكترونات بين الأنواع الكيميائية. دعونا ننظر في مثال تفاعل الأكسدة والاختزال الشبيه بالخلايا الكهروكيميائية بين الزنك والهيدروجين.

\[Zn+2H^{+}\rightarrow Zn^{2+}+H_2\]

هنا ، تتفاعل ذرة الزنك مع 2 أيون من الهيدروجين موجب الشحنة والتي تنتقل إليها الإلكترونات من ذرة الزنك ويصبح الهيدروجين جزيئًا مستقرًا ويكون أيون الزنك هو المنتج.

5. هطول الأمطار أو تفاعلات النزوح المزدوج

إنه نوع من تفاعل الإزاحة يتفاعل فيه مركبان ، وبالتالي ، تتبدل الأيونات والكاتيونات الخاصة بهما مكانين مكونين منتجين جديدين. ضع في اعتبارك مثال التفاعل بين نترات الفضة وكلوريد الصوديوم. ستكون المنتجات عبارة عن كلوريد الفضة ونترات الصوديوم بعد تفاعل الإزاحة المزدوجة.

\[Ag N O_3 + Na Cl \rightarrow Ag Cl + Na N O_3\]

هنا ، تخضع نترات الفضة وكلوريد الصوديوم لتفاعل إزاحة مزدوج. حيث تحل الفضة محل الصوديوم في كلوريد الصوديوم وينضم الصوديوم مع النترات لتصبح نترات الصوديوم جنبًا إلى جنب مع كلوريد الفضة كمنتج.

6. التفاعل التوليفي

يعد التفاعل التخليقي أحد أكثر أنواع التفاعل الأساسية حيث تتحد مركبات بسيطة متعددة في ظل ظروف فيزيائية معينة مما يعطي منتجًا معقدًا. سيكون المنتج دائمًا مركبًا. دعونا نفكر في تفاعل تخليق كلوريد الصوديوم مع متفاعلات الصوديوم الصلبة وغاز الكلوريد.

\[2 Na ( s ) + Cl (g) \rightarrow 2 Na Cl ( s )\]

هنا ، لدينا ذرتان من الصوديوم الصلب تتفاعل مع غاز الكلور مما يعطي كلوريد الصوديوم. الملح المشترك كمنتج.

نقاط مهمة حول التفاعل الكيميائي

• في التفاعل الكيميائي ، يتم تكوين مركب جديد ولكن في التفاعل الفيزيائي ، تغير المادة حالتها من الوجود.

• تسمى الذرات أو الأيونات أو الجزيئات التي تتفاعل لتكوين مادة جديدة بالمواد المتفاعلة ؛ الذرات أو الجزيئات الجديدة المتكونة هي منتجات.

• التفاعل الكيميائي يتبع قانون حفظ الكتلة. هذا يعني أنه لم يتم تدمير أو تكوين ذرة ولكن يتم تكوين منتج جديد فقط من المواد المتفاعلة.

المصدر

تعديل المقال