الحسابات الكيميائية المبنية على أساس المادة المحددة

الحسابات الكيميائية المبنية على أساس المادة المحددة 

اذا كان لديك 6 قطع من الخبز , وقطعتان من الجبن , واردت إعداد شطائر من الجبن بحيث تحتاج كل قطعتين من الخبز الى قطعة جبن واحدة .

فكم شطيرة ستعد ؟ 
وما الذي يحدد عدد الشطائر ؟ 

اذا يمكننا اعداد شطيرتين فقط . ولان كل قطعة جبن تحتاج الى قطعتين من الخبز لإعداد الشطيرة , فإننا سنستهلك قطع الجبن جميعها , ولكن سيزيد لدينا قطعتين من الخبز 

تمثل قطع الجبن في هذا المثال ( المادة التي حددت كمية الناتج ) ← المادة المحددة 
في حين تمثل قطع الخبز( المادة الزائدة ) ← المادة الفائضة 


اذا سنتعرف على أن
المادة المحددة للتفاعل : هي المادة التي تستهلك كلها في التفاعل وتحدد كمية الناتج المتكون . 

 هيا معا لننتقل الى 

( تجربة تحديد المادة المحددة في التفاعلات الكيميائية ) 

والآن :::: كيف يمكننا  اجراء حسابات كيميائية لمعرفة المادة المحددة للتفاعل؟ 

                   وايضا كيف يمكننا حساب كمية الناتج؟ 
             
              وكمية المادة الفائضة من التفاعل ؟ 

مثال (1) 
 كيف نحدد المادة المحددة للتفاعل؟؟

يتفاعل غاز الاكسجين O₂ مع غاز الهيدروجين H₂, فينتج بخار الماء H₂O حسب المعادلة التالية :

              O_2(g)+ 2H_{2(g)   →}  2H₂O_(g) 

اذا خلط 5 مول من O₂ مع 6 مول  من H₂، والمطلوب:

    1- حدد المادة المحددة للتفاعل
    2-  ما عدد مولات بخار الماء الناتجة

    3-  ما عدد مولات المادة الفائضة 

من المعادلة الموزونة نجد ان النسبة بين مولات O_{2 و} H_{2 هــي :} 

____________________________________________________

نشاط 

ابحثي عن تجارب لتفاعلات كيميائية اخرى في الانترنت , تبين كيفية تحديد المادة المحددة للتفاعل . 

______________________________________________________________________________


سؤال 

              يستخدم مركب ثاني كلوريد ثنائي الكبريت في صناعة جلفنة المطاط حسب التفاعل التالي:-

                                                     S₈   +  4 CL   →  4 S₂CL₂

           ما مقدار ثنائي كلوريد الكبريت الناتج عن تفاعل 200 g من مصهور الكبريت مع  100 g من غاز الكلور

ملاحظة :

 عزيزتي الطالبة : اجيبي على السؤال في التعليقات وستقوم المعلمة بمتابعة الاجابات ➤

المردود المئوي للتفاعل

المردود النظري والمردود المئوي للتفاعل

سبق أن تعرفنا عل طريقة حساب كمية المواد التي تتفاعل مع بعضها البعض، وكذلك حساب كمية الناتج المتكون، وهذه الكمية المحسوبة من الناتج المتكون تسمى المردود النظري للتفاعل

 ولكن في حالات كثيرة لا يسير التفاعل بشكل كامل لتكوين الناتج فقط، ولذلك يلاحظ في حالات كثيرة أن المردود الحقيقي للتفاعل _وهي كمية الناتج التي نحصل عليها بالتجربة العملية- تكون أقل من الكمية المحسوبة 

وللتعرف على كفاءة تفاعل ما فإننا نحسب النسبة المئوية لمردود التفاعل وهي:

النسبة المئوية لمردود التفاعل = المردود الحقيقي  X   100% 

                                المردود النظري

اذا المردود المئوي للتفاعل هو : النسبة المئوية للناتج الفعلي الى الناتج النظري للتفاعل 

شاهد التفاعل التالي ⇓⇓⇓⇓⇓

وتختلف هذه النسبة حسب طبيعة التفاعل، وحسب كفاءة إجراء التجربة بشكلٍ دقيق، والمثال التالي يوضح ذلك:

والان لننتقل للمثال التالي للتوضيح : 
         مثال (1) 

  والسؤال الآن : 

     لماذا يختلف المردود الفعلي عن المردود النظري  :

      استهلاك بعض المتفاعلات في تفاعلات جانبية .

      غالبا يكون الناتج غير نقي فيفقد جزء أثناء عملية التنقية. 

     اخطاء تراكمية أثناء القياس .

       مثال (2)

مثال (3)

سؤال (1) 

سُخن 120 غ من ثاني اكسيد السليكون2 SiO مع كمية كافية من الكربون C حسب المعادلة الآتيه:

SiO_{2 (s)} + 3C_(s)    →    SiC_(s) + 2CO_(g)

فاذا نتج  في المختبر 50 غ من كربيد السيلكون SiC , فاحسب المردود المئوي للتفاعل 

  

ملاحظة :

 عزيزتي الطالبة : اجيبي على السؤال في التعليقات وستقوم المعلمة بمتابعة الاجابات ➤

استخدام المعادلة الكيميائية الموزونة في الحسابات الكيميائية

استخدام المعادلة الكيميائية الموزونة في الحسابات الكيميائية

تستخدم ربة المنزل مقادير محددة من المواد الغذائية عند اعداد الطعام 
واذا احتاجت الى مضاعفة كمية الطعام فانها تضاعف المقادير المستخدمة 

وكذلك يستخدم الكيميائيون مقادير محددة لتحضير كميات معينة من المواد الكيميائية المختلفة , فما العلاقة الكمية بين تلك المواد ؟ 

سنسترجع معا موازنه المعادلات الكيميائية 

والان لنتعرف على العلاقة الكمية بين المواد في المعادلة الكيميائية : 

ادرس المعادلة الكيميائية الموزونة التي تمثل تفاعل الهيدروجين مع النتروجين لإنتاج الامونيا :

(N_2(g) +3H_2(g)    ⟶    2NH_3(g

- ما عدد جزيئات NH_{3 و} N_{2  و} H_{2  في المعادلة  ؟} 
- ما عدد مولات  NH_{3 و} N_{2  و} H<sub>2  في المعادلة  ؟ 
- لحساب الكتل , جد حاصل ضرب عدد المولات لكل منها بكتلته المولية .</sub>
- اجمع كتل المواد المتفاعلة .
- كم كتلة المادة الناتجة ؟
- قارن مجموع كتل المواد المتفاعلة وكتلة المادة الناتجة . ماذا تستنتج ؟

 هل يوجد قانون تنطبق عليه هذه النتائج ؟ 
ماذا يسمـــى القانون ؟ 


اذا لنتوصل الى ان مجموع كتل المواد المتفاعلة يساوي مجموع كتل المواد الناتجة من التفاعل وهذا يتفق مع قانون حفظ المادة , وينطبق على أي تفاعل كيميائي. 


ما أهميـــة المعادلة الموزونة ؟  
تحديد نسب المواد الداخلة في التفاعل أو الناتجة منه , او نسبة أي مادتين في التفاعل بعضهما الى بعض .


ولكن , كيف يمكن تحديد كميات المواد الناتجة بمعرفة كميات المواد المتفاعلة ؟
للاجابة , ادرس المثال الآتـــي 
⤋⤋⤋⤋⤋⤋

لنتعرف على العلاقة بين عدد المولات والكتلة من هنا :
⇊⇊⇊⇊⇊⇊⇊

سؤال (1) 

ينتج أكسيد المغنيسوم MgO من تفاعل المغنيسيوم Mg والاكسجين O₂    وفقا للمعادلة التالية :

O_{2(g)   →}   2MgO _(S)  + 2Mg_(S)

⇚ ما عدد المولات اللازمة لإنتاج 100 مول من MgO عند تفاعلها تفاعلاً تاماً مع كمية كافية من O_{2 ؟}

⇚ احسب كتلة Mg اللازمة للتفاعل تماماً مع 320 غ O_{2 ؟}

ملاحظة :

 عزيزتي الطالبة : اجيبي على السؤال في التعليقات وستقوم المعلمة بمتابعة الاجابات ➤

الفصل الثاني : الحسابات الكيميائية

الحسابات الكيميائية 

بعد أن تعرفنا على أنواع التفاعلات الكيميائية سنتطرق  إلى دراسة الحسابات الكيميائية المرتبطة بالتفاعلات، والتي تمكننا من معرفة كميات المواد التي تتفاعل مع بعضها البعض، وكذلك الناتج المتكون عند حصول التفاعل.

فكيف يمكن إجراء حسابات كيميائية لإيجاد كتل المواد

 و تراكيز المحاليل وحجوم الغازات ؟ 

وكيف تحدد كمية النواتج في التفاعلات المختلفة ؟ 

كل هذا سنتعرف عليه من خلال دراستنا لهذا الفصل 

قواعد اكمال التفاعلات

قواعد إكمال التفاعلات

• تفاعل لا فلز وأكسجين ينتج أكسيداً لا فلزياً .
• تفاعل فلز وأكسجين ينتج أكسيداً فلزياً .
• تفاعل أكسيد فلز مع أكسيد لا فلز ينتج ملحاً .
• تفاعل فلز مع فلز ينتج ملحاً .
• تفاعل أكسيد فلز مع الماء ينتج قاعدة .
• تفاعل أكسيد لافلز مع الماء ينتج حمضاً .
• تحلل أكسيد الفلز بالحرارة يعطي غاز الأكسجين والفلز.
• تحلل كربونات الفلز بالحرارة يعطي أكسيد الفلز وغاز ثاني أكسيد الكربون .
• تحلل كربونات الفلز الهيدروجينية بالحرارة يعطي كربونات الفلز وغاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء .
• تفاعل كربونات الفلز مع حمض الهيدروكلوريك يعطي كلوريد الفلز وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون.
• تفاعل كربونات الفلز الهيدروجينية مع حمض الهيدروكلوريك يعطي كلوريد الفلز وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون.

تفاعلات الاحلال المزدوج

رابعاً: تفاعلات الإحلال المزدوج

تفاعل الإحلال المزدوج: تفاعل يتم بين مركبين ايونيين، بأن يحل الأيون الموجب من أحدهما محل الأيون الموجب في الآخر.

الصيغة العامة لتفاعل الإحلال المزدوج:

AB + CD  →  AD + CB

تقسم تفاعلات الإحلال المزدوج إلى ثلاثة انواع : 

أ) تفاعلات الترسيب.

ب) تفاعلات التعادل.

ج) تفاعلات تؤدي إلى انطلاق غازات.

والان لنتعرف على الانواع :

تفاعلات الترسيب 

وتحدث عند مزج محلولين لمركبين أيونيين ، فينتج من تفاعلهما مركب أيوني غير ذائب يترسب في وعاء التفاعل .

مثال : تكوّن راسب من كلوريد الفضة عند مزج محلولي نترات الفضة وكلوريد الصوديوم .

المعادلة الرمزية:

AgNO₃ + NaCl    →    AgCl + NaNO₃

المعادلة الأيونية الإجمالية:

(Ag⁺_(aq) + NO₃^-_(aq) + Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)       →    AgCl_(s) + Na⁺_(aq) + NO₃^-_(aq

المعادلة الأيونية الصافية:

Ag⁺_(aq) + Cl^-_(aq)   →   AgCl_(s

⟸ والان أترككم مع المشاهدة التالية :

 عند مزج محلول نترات الرصاص Pb(NO₃) ₂  مع محلول يوديد البوتاسيوم KI يظهر راسب أصفر من يوديد الرصاص pbI₂  كما في التجربة التالية

    معادلة التفاعل    :  

     pbI₂ + 2K(NO₃)      →     2KI  +   Pb(NO₃) ₂

تفاعلات التعادل

وهي تفاعلات الحموض مع القواعد، وتعتبر من تفاعلات الإحلال المزدوج.

مثال (1):

تفاعل هيدروكسيد الباريوم (قاعدة) مع حمض الهيدروبروميك لإنتاج بروميد الباريوم (ملح) وماء.

Ba(OH)₂ + 2HBr → BaBr₂ + 2H₂O

مثال (2):

تفاعل هيدروكسيد الليثيوم (قاعدة) مع حمض الكبريتيك لإنتاج كبريتات الليثيوم (ملح) وماء.

2LiOH + H₂SO₄ → Li₂SO₄ + 2H₂O

سؤال (1) : اكتب معادلة تفاعل حمض النيتريك HNO₃مع هيدروكسيد الليثيوم LiOH 

ملاحظة :

 عزيزتي الطالبة : اجيبي على السؤال في التعليقات وستقوم المعلمة بمتابعة الاجابات ➤

تفاعلات تؤدي إلى انطلاق غازات

هنالك تفاعلات إحلال مزدوج تؤدي إلى انطلاق غاز.

مثال:

تفاعل كربونات الفلز مع حمض الهيدروكلوريك يعطي كلوريد الفلز وماء وغاز ثاني أكسيد الكربون .

CaCO_3(s) + 2HCl _(aq)    ⟶     CaCl_{2 (aq)} +CO_2(g) +H₂O_(L)

 تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع كربونات الكالسيوم وفق المعادلة:

تفاعلات التأكسد والاختزال

تعلم أن تفاعل الخارصين مع حمض الهيروكلوريك من نوع الإحلال الأحادي:

Zn  +  2HCl  → ZnCl₂ + H₂

وإذا استبعدنا أيون الكلور من المعادلة، نحصل على معادلة تُسمى معادلة أيونية صافية:

Zn  +  2H⁺  → Zn²⁺ + H₂

من المعادلة تلاحظ أن الخارصين Zn قد تحول إلى أيون خارصين Zn²⁺ ، ويتم هذا التحول عندما يفقد الخارصين إلكترونين، تُسمى هذه العملية تأكسداً.

Zn  → Zn²⁺ + 2e^-

والإلكترونان الناتجان تكسبهما أيونات الهيدروجين ويتحولان إلى جزيء هيدروجين، تُسمى هذه العملية اختزالاً.

2H⁺  + 2e^- → H₂

يُسمى التفاعل الذي يتضمن عمليتي التأكسد والاختزال تفاعل تأكسد واختزال.

أكسدة: عملية تفقد فيها المادة إلكتروناً واحداً أو أكثر.

اختزال: عملية تكسب فيها المادة إلكتروناً واحداً أو أكثر.

___________________________________________________

سؤال (2) : لديك التفاعل التالي  

(Mg_(s) +O_2(g)       ⟶        MgO _(S

عبر عن عمليتي التأكسد والاختزال بمعادلة أيونية .

ملاحظة :

 عزيزتي الطالبة : اجيبي على السؤال في التعليقات وستقوم المعلمة بمتابعة الاجابات ➤

والان اترككم مع مراجعـــه لانواع التفاعلات الكيميائية