كيفية حدوث التفاعل الكيميائي
يوازن الطالب معادلة كيميائية بضبط المعاملات، ويستنتج أن عدد ذرات كل عنصر لا يتغير في التفاعل.
المحاكاة التفاعلية
محاكاة تفاعلية: موازنة المعادلات الكيميائية — من PhET
لا تُحمَّل المحاكاة إلا بطلبك. اضغط لبدء التشغيل — قد تستغرق لحظات على الاتصال البطيء.
في كتابك
- نشاط (٣): كيفية حدوث التفاعل الكيميائي — الجزء الثاني، ص ٢٤
خطوات التجربة
افتح شاشة «Intro (مقدمة)»، واختر المعادلة «تحليل الماء».
من أدوات العرض أسفل الشاشة اختر عرض الموازين لترى ذرات كل عنصر في «المُتفاعلات» و«النَّواتج».
انقل جدولًا بأعمدة: المعاملات، ذرات H في الطرفين، ذرات O في الطرفين. ثم اجعل كل المعاملات ١ وسجّل عدد الذرات.
ارفع معامل H₂O إلى ٢ بالأسهم تحته، وسجّل عدد ذرات كل عنصر في الطرفين، ولاحظ أي عنصر توازن وأيّها ما زال غير متوازن.
ارفع معامل H₂ إلى ٢، وتأكد من تساوي ذرات كل عنصر في الطرفين، ولاحظ علامة اكتمال الموازنة.
قارن المعادلة التي حصلت عليها، 2H₂O ← 2H₂ + O₂، بتفاعل تكوين الماء في نشاط الكتاب: 2H₂ + O₂ ← 2H₂O.
اختر «تشكيل الأمونيا» ووازنها بالطريقة نفسها، وسجّل المعاملات النهائية.
الفكرة العلمية
في التفاعل الكيميائي تُكسر الروابط في المواد المتفاعلة وتتكوّن روابط جديدة، فتنتج مواد تختلف في صفاتها. لكن الذرات نفسها لا تفنى ولا تُستحدث، وإنما يُعاد ترتيبها. لذلك يبقى عدد ذرات كل عنصر بعد التفاعل مساويًا لعدده قبله. ففي تكوين الماء 2H₂ + O₂ ← 2H₂O توجد في كل طرف أربع ذرات هيدروجين وذرتا أكسجين. والمعادلة الموزونة تعبّر عن ذلك. ونوازنها بتغيير المعاملات وحدها، وهي الأعداد التي تُكتب قبل الصيغ وتدل على عدد الجزيئات. ولا نغيّر الأرقام الصغيرة داخل الصيغة، لأن ذلك يحوّل المادة إلى مادة أخرى. وفي المحاكاة معادلة تحليل الماء، وهي عكس تفاعل الكتاب، وفيها الذرات نفسها. والمحاكاة تُظهر ثبات عدد الذرات، لكنها لا تُظهر كسر الروابط وتكوينها.
قوّم نفسك
جرّب المحاكاة أولًا ثم أجب. لا درجات ولا تسجيل — الإجابات لك وحدك، وتختفي بإغلاق الصفحة.
ما الذي يجوز تغييره عند موازنة معادلة كيميائية؟
- الأرقام الصغيرة داخل الصيغة
- رموز العناصر
- المعاملات المكتوبة قبل الصيغ
- أي منها، المهم أن يتساوى عدد الذرات
اعرض الإجابة
ج) المعاملات المكتوبة قبل الصيغ
المعامل يغيّر عدد الجزيئات دون أن يغيّر المادة، أما الرقم الصغير داخل الصيغة فيغيّر المادة نفسها. ولذلك تسمح المحاكاة بتغيير المعاملات وحدها. وتغيير الصيغة يوازن معادلة لتفاعل آخر غير المطلوب.
في المعادلة الموزونة 2H₂ + O₂ ← 2H₂O، كم ذرة هيدروجين في كل طرف؟
- ٤ في كل طرف
- ٢ في كل طرف
- ٤ في المتفاعلات و٢ في النواتج
- ٦ في كل طرف
اعرض الإجابة
أ) ٤ في كل طرف
في المتفاعلات: جزيئان من H₂ في كل منهما ذرتان، أي ٤. وفي النواتج: جزيئان من H₂O في كل منهما ذرتا هيدروجين، أي ٤. ومن أجاب ٢ نظر إلى الرقم الصغير ونسي المعامل، والمعامل يضرب في كل ذرات الصيغة.
في تفاعل تشكيل الأمونيا N₂ + ؟ H₂ ← 2NH₃، ما المعامل الذي يوازن الهيدروجين؟
- ١
- ٢
- ٦
- ٣
اعرض الإجابة
د) ٣
في النواتج 2NH₃ أي ٢ × ٣ = ٦ ذرات هيدروجين، فيلزم في المتفاعلات ٦ ذرات، أي ٣ جزيئات H₂. ومن أجاب ٦ نسي أن كل جزيء H₂ فيه ذرتان، ومن أجاب ٢ ساوى المعاملين دون عدّ الذرات.
هل تغيّر عدد الذرات بعد تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين لتكوين الماء؟ وإذا لم يتغير، فما الذي تغيّر حتى نتجت مادة جديدة؟
اعرض الإجابة
لم يتغير عدد الذرات: ٤ ذرات هيدروجين وذرتا أكسجين في الطرفين. الذي تغيّر هو ترتيب الذرات وروابطها، إذ كُسرت الروابط في جزيئات H₂ وO₂، وتكوّنت روابط جديدة بين الهيدروجين والأكسجين في جزيئات الماء.
اقترح زميلك موازنة المعادلة H₂ + O₂ ← H₂O بكتابة الناتج H₂O₂ بدل H₂O، لأن الأكسجين يتوازن عندئذ. لماذا لا يصح ذلك؟
اعرض الإجابة
لأن H₂O₂ مادة أخرى هي فوق أكسيد الهيدروجين، ولها صفات تختلف عن الماء. فتغيير الصيغة يغيّر الناتج نفسه، فنوازن تفاعلًا آخر غير تكوين الماء. والصحيح أن نغيّر المعاملات: 2H₂ + O₂ ← 2H₂O.