بحث عن المعادلة الكيميائية

يسعى الكثير من الطلاب على الحصول على بحث عن المعادلة الكيميائية ، التي تعتبر من أكثر عناصر مادة الكيمياء أهمية، وتميز المعادلات الكيميائية بتنوعها فهناك المعادلة الحرارية، ومعادلات الاختزال وغيرها.

لهذا، سنقدم لك في مقالنا كافة التفاصيل المتعلقة بالمعادلات الكيميائية بأنواعها عبر موسوعة فتابع معنا المقال التالي.

بحث عن المعادلة الكيميائية

عرف العلماء المعادلة الكيميائية على أنها تمثيل يتم كتبت فيه ما يحدث التفاعل الكيميائي:

• تكتب المعادلة الكيميائية بالإضافة إلى المواد الداخلة في التفاعل على اليسار من السهم، أما ناتج التفاعل يتم كتابته على الجانب الأيمن.
• يشير السهم في المعادلة الكيميائية على اتجاها، وفي العادة يشير إلى اتجاه اليمين.
• تستعمل العناصر الكيميائية، ورموزها في الدول الدوري، وتشير الأرقام الموجودة إلى التكافؤ.
• توضح المعاملات عدد العناصر الذرية للعنصر الكيميائي.
• وفيما يلي مثال لمعادلة الميثان لتوضيح ما ذكرنا:
• CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O
• يجب على من يقرأ المعادلة الكيميائية أن يكون على فهم ودراية كاملة برموز التفاعل الكيميائي، وفي المعادلة السابقة تدل، C على عنصر الكربون، بينما H هو ترمز لعنصر الهيدروجين و O هو الأكسجين.

الجانب الأيسر من المعادلة السابقة يدل على التفاعلات

• والمواد المتفاعلة، في المعادلة السابقة، هي الميثان والأكسجين: CH 4 و O 2 .

الجانب الأيمن من رد الفعل: المنتجات

• يدل هذا الجانب على ما ينتج من التفاعل وهو: ثاني أكسيد الكربون CO 2 وكذلك الماء H 2 O.

المعادلة الكيميائية الحرارية

أشرنا فيما سبق أن المعادلة الكيميائية تشير إلى التفاعلات الكيميائية لهذا من السهل أن تعرف أن، المعادلة الكيميائية تتنوع بتنوع التفاعل الذي حدث، فمنها الحرارية ومنها الاختزال وغيرها لذلك سنتطرق في تلك الفقرة إلى المعادلة الكيميائية الحرارية.

• أسس مارسلين برثلوت الكيمياء الحرارية، كما نجح في تحديد قيمة الوقود الحرارية، نتيجة لتبنيه للمبدأ الثاني للديناميكا الحرارية تمكن من استنتاج ما يعرف بـ المنحنى الحراري.
• يستعمل المنحنى الحراري حتى الآن، بسبب قدرته على تحديد حالة التكافؤ الكيميائي.

 ما هي معادلة الكيميائية الحرارية

هي معادلة كيميائية متوازنة، تظهر فيها المتغيرات الحرارية ولها مجموعة من الأسس التي يلزم اتباعها ومن بينها ما يلي:

• يجب وزن المعادلة الكيميائية الحرارية بشكل دقيق، حتى يتحقق قانون بقاء المادة  “المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم”.
• توضع في نهاية المعادلة قيمة المحتوى الحراري ويتم قياسها بوحدة الكيلو جول.
•  يختلف المحتوى الحراري باختلاف حالة المادة الفيزيائية، وهذا ما يتطلب كتابة حالة النواتج والمتفاعلات.

قانون كتابة المعادلات الحرارية

وهو من أهم أساسيات وضع المعادلة الحرارية، وتشمل مجموعة من القوانين وهي:

•  أولًا: يجب توضيح عدد المولات، المشيرة إلى أرقام التوازن.
•  ثانيًا: كتابة الحالة التفاعلية، حيث يتبع المحتوى الحراري حالة المادة.
• ثالثًا: ولأن المنحنى الحراري يتبع المادة، يلزم ذكر درجة الحرارة في المعادلة.
•  رابعًا:اتفق العلماء على ضرورة أن يكتب المنحنى الحراري بقرب شديد من المعادلة ولكن يكتب بشكل مستقل.
• خامسًا: لتحقيق المعادلة المقبولة يجب أن يكون التفاعل من النوع الطارد للحرارة، لكي تكون الحرارة أحد نواتج عملية التفاعل.
•  سادسًا: التفاعل الماص للحرارة، يكون أحد تلك التفاعلات.

معادلة الماء

• من أكثر المعادلات التي تهم الطلاب حيث كثيراً ما يتم طرحها عليهم في الفصول الدراسة و الامتحانات التقويمية وغيرها لهذا سنتناول في تلك الفقرة شرح المعادلة بدقة.
• 2H2 + O2 → 2H2O
• وتوضح هذه المعادلة تكوين الماء نتيجة تفاعل عدد جزيئين لغاز الهيدروجين مع واحد من غاز الأكسجين، ليكون الماء الذي نشربه.
• وبالطبع تكون حالته من تلك التفاعل سائلة.
• ويحدث تفاعل الماء بانفصال عدد 2 جزيء من الهيدروجين H2 عن بعضهم البعض،ثم تتداخل كل ذرة هيدروجين مع ذرة أكسجين، فيتكون الماء صاحب الرمز الكيميائي H2O.
• أوضحت معادلة الماء أن الماء  يحتوي على نفس ذات العدد من ذرات الأكسجين وكذلك الهيدروجين، قبل أن يتم التفاعل.

معادلة احتراق الكربون

قبل التعرف على معادلة الكربون يجب أن تعرف عملية الاحتراق، ويعرف على أنه التفاعل الكيميائي الذي ينتج بين كلاً من الوقود والعامل المؤكسد الذي ينتج الطاقة، وتشكل في العادة حرارة وضوء.

•  يرى العلماء أن الاحتراق هي عملية من عمليات التفاعل الكيميائي.
• يصدر عن الاحتراق أن الرابطة تكون مزدوجة بين جميع ذرات الأكسجين O 2 ويكونوا أضعف من السندات، وفيما يلي توضيح لمعادلة الكربون.
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
• الهيدروكربونية + الأكسجين → ثاني أكسيد الكربون والماء

العناصر الكيميائية 

يعرف باللغة الإنجليزيّة بأسم Chemical Elements أي إنها المادة التي يستحيل أن تتغير بصورة أو بأخرى، أو أن يتم قسمها وتكسيرها باستعمال الوسائل الكيميائية المتنوعة وتعرف أيضاً باسم المادة الأولية من الكون وتتكون من مليارات الذرات.

•  تحدد العناصر الكيميائية بناء على عدد البروتونات التي تتكون في النواة الذرية،حيث أن لكل عنصر في المادة عدد ذري يميزه عن الآخر.
• يمكن أن تكون عنصر جديد ومختلف من خلال قيام الكيميائي بإضافة عدد من البروتونات إلى العنصر.
• تبلغ قيمة العناصر التي اكتشف حتى الآن حوالي 118عنصراً،ولكل منها اسمها ورمزها الكيميائي، أو كذلك رقم ذري.
• رمز الكيميائي يكون اختصار اسم العنصر، يتكون من حرف أو حرفين من اللغة اليونانية القديمة.
•  قدم الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) موافقة على استعمال تسمية العناصر ورموزها.

نظائر العناصر الكيميائية

نتيجة الملاحظة والفحص التجريب للعناصر النقية،  التي تتواجد بشكل طبيعي تم ملاحظة أنّ ذراتها المكوّنة لا يمكن أن تحمل نفس الوزن الذري،هذا وإن امتلكت نفس العدد الذري.

•  وهذا نتيجة امتلاك الذرات عدد كبير من النيوترونات في داخل نواتها.
• تسمى تلك العناصر التي تمتلك مجموعات الذرات باسم العدد الذري، ولكن بأوزان ذرية مختلفة ويطلق عليها اسم النظائر، وباللغة الإنجليزيّة تسمى Isotopes.
• يكون عدد النظائر في العناصر إلى 10، ولمعظم العناصر الكيميائية يكون لها 2 من النظائر على أقل تقدير.
•  تكون النظائر في حالة إشعاع أو استقرار؛ لهذا لا يمكن أن تتحل تلك النظائر أبداً، ولا حتى يمكن تحللها بشكل بطيء، والعناصر المشعة يكون لها أكثر من 800 نظير، وتكون بعض تلك النظائر طبيعي أو صناعي حيث يمكن إنتاج النظائر في المعامل.

أمثلة على النظائر

ومن الأمثلة على النظائر ما يأتي:

• يعتبر كلاً من عنصر الكربون-12، عنصر الكربون-14 هما نظيرين مختلفان لنفس العنصر وهو الكربون ويحمل كل عنصر منهم 6 بروتونات، بينما نظير الكربون-12 يتكون من ستة نيوترونات فقط ويعتبر نظير مستقل.
• بينما يتكون نظير الكربون-14 من حوالي  ثمانية نيوترونات، لهذا يتم تصنيفه على أنه عنصر مشع.
•  اليورانيوم-235، و عنصر اليورانيوم-238 هم نظيرين مادة واحدة وهي اليورانيوم، وتتواجد بشكل طبيعي جداً في داخل القشرة الأرضية.
• تتمتع كلاً منهم بنصف عمر طويل يعرف باللغة الإنجليزيّة باسم long half-lives.

وبذلك نكون قد أوضحنا لكم كل ما يتعلق عن بحث عن المعادلة الكيميائية ونكون قد ذكرنا أنواع المعادلات الكيميائية وكذلك الفرق بين العناصر والنظائر التي يتم كتابتها في المعادلات الكيميائية.

للمزيد من المقالات اقرأ أيضًا عبر الموسوعة العربية الشاملة:‎

• بحث عن الكيمياء الجنائية كامل مع المراجع
• بحث عن الطرائق العلمية في الكيمياء جديد غير مكرر
• موضوع عن الأحماض والقواعد في الكيمياء

المراجع

• 1
• 2
• دكتور/ محمد إسماعيل علي (2018-01-01). الدليل في الكيمياء : الكيمياء العامة – ماهيتها- عناصرها.