أنوَاع التفاعلات الكيميائية كل ما يحيط بنا منْ الماء وَالنباتات وَالهوَاء وَالأشياء غير الحية، وَكذلك البشر وَالحيوَانات، يتكوَن منْ عدد كبير منْ الوَحدات الهيكلية الصغيرة جدًا، تسمى الجزيئات، وَتتكوَن هذه الوَحدات لأجزاء أصغر. تسمى الذرات، وَالتي تتفاعل مع بعضها البعض بأنوَاع متعددة منْ التفاعلات الكيميائية وَفقًا لنظام أخلاقي معقد للغاية لتكوَين كوَننا وَعالمنْا الوَاسع بأدق تفاصيله.
محتويات
مفهوَم التفاعلات الكيميائية
أنوَاع التفاعلات الكيميائية
لا يقتصر حدوَث التفاعلات الكيميائية على معمل الكيمياء وَأنبوَب الاختبار كما يعتقد البعض، بل يقتصر تفاعل التفاعلات الكيميائية في كل جزء منْ حياة الإنسان.
- تحدث بعض التفاعلات الكيميائية بشكل طبيعي، حيث توَجد العديد منْ الأمثلة على التفاعلات الكيميائية في البيئة منْ حوَلنا.
- مثل حرائق الغابات وَأكسيد الحديد وَنضج الثمار وَالعديد منْ التفاعلات الأخرى.
- يمكن تعريف التفاعل الكيميائي بأنه عملية تحوَيل الموَاد المتفاعلة إلى موَاد أخرى تعرف باسم المنْتجات.
- يُعرف التفاعل الكيميائي أيضًا باسم عملية كسر الروَابط وَتشكيل روَابط جديدة.
- مما يؤدي إلى تكوَين نوَاتج تختلف في خصائصها عن خصائص الموَاد المتفاعلة.
- يمكن أن تكوَن الموَاد المتفاعلة أوَ المنْتجات عناصر أوَ مركبات.
- على الرغم منْ استمرار التفاعلات الكيميائية منْذ بداية الكوَن، بدأ الكيميائيوَن في اكتشافها وَفهمها في أوَائل القرن الثامنْ عشر.
- بعض العمليات، مثل عملية التخمير، التي يتم فيها تحوَيل السكريات إلى كحوَل، معروَفة منْذ العصوَر القديمة.
- وَمع ذلك، لم يكن أساسه الكيميائي معروَفًا في ذلك الوَقت.
- هناك العديد منْ التفاعلات الكيميائية المعقدة التي تحدث في جيوَلوَجيا الأرض وَالغلاف الجوَي وَالمحيطات وَفي جميع الأنظمة البيوَلوَجية المختلفة.
- منْ الضروَري أيضًا التمييز بَيّنَ التغييرات الفيزيائية وَالتفاعل الكيميائي.
- حيث أن التحوَل الفيزيائي يشمل تغيير حالة المادة فقط دوَن تغيير مكوَناتها الكيميائية.
اقرأ أيضا –
أنوَاع التفاعلات الكيميائية
أنوَاع التفاعلات الكيميائية
هناك أنوَاع عديدة منْ التفاعلات الكيميائية، منْها
1. تفاعلات الأكسدة وَالاختزال
- تتضمنْ عملية الأكسدة وَالاختزال تفاعلًا بَيّنَ مكوَنين، أحدهما يسمى عامل الاختزال.
- يُطلق على الآخر عامل مؤكسد، وَيتضمنْ التفاعل نقل الإلكتروَن (أحد اللبنات الأساسية للذرة التي تُبنى عليها جميع التفاعلات الكيميائية) وَإشارة وَاحدة أوَ أكثر إلى العامل المؤكسد.
- عندما يحدث تفاعل أكسدة بَيّنَ مركبَيّنَ، تزداد الشحنة الموَجبة الحقيقية للعنصر العائد.
- هذا بسبب فقدان إلكتروَن سالب.
- بَيّنَما يكتسب العنصر المؤكسد شحنة سالبة عندما يلتقط هذا الإلكتروَن.
- يشكلوَن معًا عنصرًا سلبيًا وَإيجابيًا ينجذبان بسرعة لتكوَين مركب.
مثال
- أكسدة المغنيسيوَم (Mg) وَاحتراقه بالأكسجين (O2)، لتكوَين أكسيد المغنيسيوَم (MgO)،
- وَهذا المركب، إذا قمنْا بتحليله، يتكوَن منْ Mg + 2 وَ O-2،
- مثال آخر شائع لتفاعلات تقليل الأكسدة هوَ تكوَين الصدأ على الحديد في الهوَاء الرطب.
- وَصيغة التفاعل الكيميائي هي كما يلي 2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe (OH) 2.
- في هذا التفاعل، يتأكسد الحديد، مما ينتج عنه هيدروَكسيد الحديد (الصدأ).
- منْ المعروَف أن تفاعلات الأكسدة وَالاختزال تكمنْ وَراء عمل البطاريات الكيميائية التي نعتمد عليها في مختلف جوَانب الحياة.
2. التفاعلات الملزمة أوَ المركبة
- التفاعل المركب في التفاعلات المركبة، يتحد عنصران مختلفان أوَ أكثر لإعطاء مركب وَاحد جديد.
- يُعرف هذا النوَع منْ التفاعل الكيميائي أيضًا باسم تفاعل تخليقي وَله الصيغة X + Y → XY.
- أحد أشكال التفاعلات البنيوَية التي لدينا هوَ تفاعل الصوَديوَم Na مع الكلوَر Cl لتكوَين ملح الطعام الذي نعرفه، وَفقًا لما يلي 2Na + Cl2 → 2NaCl.
3. إزاحة مزدوَجة التفاعلات الكيميائية
- يتضمنْ تفاعل الإزاحة المزدوَجة استبدال العناصر بعناصر أخرى.
- الفرق هنا هوَ أن الاستبدال الكيميائي يحدث لأكثر منْ عنصر وَاحد.
- يأخذ هذا التفاعل الكيميائي الصيغة التالية AB + CD → AC + BD
- مثال على تفاعل ثنائي الإزاحة هوَ تفاعل محلوَل كلوَريد الصوَديوَم مع محلوَل AgNO3 نترات الفضة لتكوَين نترات الصوَديوَم وَكلوَريد الفضة وَفقًا للمعادلة NaCl (aq) + AgNO3 (aq) → NaNO3 (aq) + AgCl ( س).
4. تفاعلات التحلل
- بشكل عام، هوَ عكس التفاعلات الهيكلية التي ذكرناها أعلاه، حيث أنه ينطوَي على تحلل مركب وَاحد إلى عناصر وَمركبات أبسط.
- يأخذ هذا الشكل منْ التفاعل الكيميائي الصيغة التالية XY → X + Y.
- حمض الكربوَنيك (H2CO3) هوَ مثال حي لتفاعلات التحلل.
- وَحمض الكربوَنيك هوَ أحد مكوَنات المشروَبات الغازية، فعندما تفتح علبة المشروَب تسمع صوَت طرد سريع للهوَاء.
- ينتج هذا عن خروَج غاز ثاني أكسيد الكربوَن الناتج عن انحلال مركب حمض الكربوَنيك وَفقًا للمعادلة التالية H2CO3 → H2O + CO2.
- عندما ينهار المركب نتيجة التعرض للحرارة، فإننا نطلق على هذا التفاعل الكيميائي مصطلح تفاعل التحلل الحراري.
بعد تحديد أنوَاع التفاعلات الكيميائية،
العوَامل المؤثرة في التفاعلات الكيميائية
العوَامل المؤثرة في التفاعلات الكيميائية
هناك عدة عوَامل تؤثر على معدل التفاعلات الكيميائية، منْها
- تركيز الموَاد المتفاعلة كلما زاد تركيز الموَاد المتفاعلة، زادت سرعة التفاعل.
- كلما زاد تركيز الموَاد المتفاعلة، زاد عدد الاصطدامات الفعالة خلال فترة زمنْية محددة.
- درجة الحرارة كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت سرعة التفاعل.
- هذا بسبب زيادة الطاقة الحركية للجزيئات المتفاعلة.
- وَبالتالي، يزداد عدد الجزيئات التي لديها الحد الأدنى منْ الطاقة اللازمة.
- إضافة عامل حفاز المحفز هوَ مادة تساعد على زيادة معدل التفاعل دوَن أن يتم استخدامه أثناء التفاعل.
- يلعب دوَرًا مهمًا في العديد منْ تفاعلات الأنظمة البيوَلوَجية.
- حالة المادة الفيزيائية وَمساحة السطح إذا كانت جزيئات المادة المتفاعلة غير متجانسة أوَ مختلفة في حالتها الفيزيائية.
- معدل التفاعل يعتمد على مساحة السطح المعرضة للتفاعل.
- عندما تتفاعل جزيئات مادة صلبة مع جزيئات الغاز، يمكن فقط لجزيئات المادة الصلبة الموَجوَدة على السطح المعرضة للغاز أن تتصادم مع جزيئاتها وَتتفاعل معها.
- لذلك، منْ خلال زيادة مساحة سطح التفاعل، يزداد معدل التفاعل.
- في بعض الأحيان يمكن أيضًا زيادة مساحة سطح التفاعل عن طريق تقطيع المادة الصلبة إلى جزيئات صغيرة، على سبيل المثال.
استنتاج حدوَث تفاعل كيميائي
- يتم الاستدلال على حدوَث تفاعل كيميائي منْ خلال ملاحظة مجموَعة منْ التغييرات الفيزيائية.
- مثل تكوَين الترسيب أوَ إنتاج الحرارة أوَ تغيير اللوَن.
- وَالتغيرات الأخرى التي يمكن الاستدلال عليها منْ حدوَث تفاعلات كيميائية.
ردوَد الفعل العكسية وَغير القابلة للعكس
- تذهب بعض ردوَد الفعل في اتجاه وَاحد وَتسمى تفاعلات لا رجعة فيها.
- تذهب بعض ردوَد الفعل في اتجاهين وَتسمى ردوَد الفعل العكسية.
- حيث يمكن تحوَيل الموَاد المتفاعلة إلى منْتجات.
- يمكن أيضًا تحوَيل المنْتجات إلى موَاد متفاعلة.
- بالنسبة للتفاعلات الأمامية وَالعكسية، فإنها تستمر في الحدوَث في نفس الوَقت حتى يتم الوَصوَل إلى حالة تسمى التوَازن.
- في هذه الحالة، يكوَن معدل التفاعل الأمامي وَالعكسي هوَ نفسه وَيتم تثبيت تركيز الموَاد المتفاعلة وَالمنْتجات.
- تتم كتابة التفاعلات العكسية عندما يتم تمثيلها بوَاسطة معادلات كيميائية في شكل سهمين متقابلين فوَق بعضهما البعض، وَيشير كل منْهما إلى اتجاه مختلف عن الآخر.
- على سبيل المثال، يعتبر تفكك حمض الكربوَنيك ثنائي البروَتوَن مثالاً على تفاعل ثنائي الاتجاه قابل للعكس.
اقرأ أيضا –
في هذه المقالة قدمنْا لك معلوَمات حوَل أنوَاع التفاعلات الكيميائية التي يهتم الكثير منْ الناس بالبحث عنها، لذلك نقدم تحليلاً منْفصلاً لكل نوَع منْ أنوَاع التفاعلات الكيميائية، فضلاً عن العوَامل التي تؤثر على تلك التفاعلات. وَكَيْفَية استنتاج حدوَثه.