أهداف التعلم

• أن تعرّف التفاعل الكيميائي وتذكر دلائل حدوثه.
• أن تطبق قانون بقاء الكتلة في وزن معادلة كيميائية بسيطة.
• أن تميز بين تفاعلات الاتحاد والتحلل والإحلال البسيط والإحلال المزدوج.
• أن تصنف تفاعلًا معطى من معادلته.

شرح الدرس

ما التفاعل الكيميائي؟

التفاعل الكيميائي عملية تُكسر فيها روابط بين ذرات المواد المتفاعلة وتتكون روابط جديدة، فتنتج مواد جديدة لها خواص مختلفة. تسمى المواد الداخلة متفاعلات والناتجة نواتج.

دلائل حدوث التفاعل: تصاعد غاز، أو تكوّن راسب، أو تغيّر اللون، أو انطلاق حرارة أو ضوء أو امتصاصهما.

قانون بقاء الكتلة ووزن المعادلة

في أي تفاعل كيميائي تكون كتلة المتفاعلات مساوية لكتلة النواتج، لأن الذرات لا تفنى ولا تُستحدث بل يُعاد ترتيبها. لذلك نزن المعادلة بحيث يتساوى عدد ذرات كل عنصر في الطرفين:

الطرف الأيسر: $4$ ذرات هيدروجين وذرتا أكسجين، والأيمن كذلك.

أولًا: تفاعل الاتحاد المباشر

تتحد فيه مادتان أو أكثر لتكوين مادة واحدة: $A + B \to AB$.

يحترق شريط الماغنسيوم بضوء أبيض ساطع وينتج مسحوق أبيض هو أكسيد الماغنسيوم.

ثانيًا: تفاعل التحلل

تتفكك فيه مادة واحدة إلى مادتين أو أكثر، غالبًا بالحرارة أو الكهرباء: $AB \to A + B$.

يتحلل كربونات الكالسيوم (الحجر الجيري) بالتسخين الشديد إلى أكسيد الكالسيوم وغاز ثاني أكسيد الكربون. ومن أمثلة التحلل الكهربي تحليل الماء إلى هيدروجين وأكسجين.

ثالثًا: تفاعل الإحلال البسيط

يحل فيه عنصر نشط محل عنصر أقل نشاطًا في أحد مركباته: $A + BC \to AC + B$.

عند غمس شريحة خارصين في محلول كبريتات النحاس الأزرق يترسب النحاس الأحمر ويبهت اللون الأزرق، لأن الخارصين أنشط من النحاس. ويعتمد هذا النوع على متسلسلة النشاط الكيميائي للفلزات.

رابعًا: تفاعل الإحلال المزدوج (التبادل)

يتبادل فيه مركبان أيونيهما الموجبين والسالبين: $AB + CD \to AD + CB$، ويحدث غالبًا في المحاليل عندما يتكون راسب أو غاز أو ماء.

يتكون راسب أبيض من كلوريد الفضة. ومن هذا النوع أيضًا تفاعل التعادل بين حمض وقاعدة: $\mathrm{HCl} + \mathrm{NaOH} \to \mathrm{NaCl} + \mathrm{H_2O}$.

أسئلة للتدريب

1. اذكر ثلاثة دلائل تشير إلى حدوث تفاعل كيميائي.
2. زن المعادلة: $\mathrm{Al} + \mathrm{O_2} \to \mathrm{Al_2O_3}$.
3. صنّف التفاعل: $\mathrm{Mg} + 2\mathrm{HCl} \to \mathrm{MgCl_2} + \mathrm{H_2}$.
4. فسّر: يتغير لون محلول كبريتات النحاس عند وضع مسمار حديد فيه.
5. ما الفرق بين تفاعل الإحلال البسيط والإحلال المزدوج؟