بحث كامل عن الحسابات الكيميائية والمعادلات الكيميائية

بحث كامل عن الحسابات الكيميائية والمعادلات الكيميائية عند إجراء الحسابات على أساس المعادلات الكيميائية، تكون معاملات المعادلة الكيميائية المتوازنة مهمة جداً.

باستخدام هذه المعادلات، يمكننا كتابة نسبة أي مادتين أو أكثر في المعادلة الكيميائية هذا هو المعروف باسم تفاعل العناصر المتفاعلة.

ويمكنكم معرفة المزيد عن التفاعلات الكيميائية والمعادلات مما تعرضه، موقع مقال فتابعوا معنا كل التفاصيل فيما يلي.

مقدمة بحث كامل عن الحسابات الكيميائية والمعادلات الكيميائية

• تعبر المعادلة الكيميائية عن التغير الصافي في التركيب المرتبط بالتفاعل الكيميائي، من خلال إظهار عدد مولات المواد المتفاعلة والمنتجات.
• ولكن لأن كل مكون له كتلة مولارية خاصة به، فإن المعادلات تحدد أيضاً بشكل ضمني الطريقة التي ترتبط بها كتل المنتجات.
  • والمواد المتفاعلة، إليكم التفاصيل.

اقرأ أيضاً: بحث عن مصطفى كامل الزعيم الوطني جاهز للطباعة

ما هو التفاعل الكيميائي؟

• التفاعل الكيميائي هو ذلك التفاعل، الذي يحدث بواسطة مجموعة من الرموز الكيميائية.
• وهي تلك الرموز التي تعبر عن المواد الشاملة، في التفاعل، وكذلك تعبر عن المواد الخارجة من الإلكترونات.
• بالإضافة على أنها تلك الرموز التي تفقد أو تكتسب العناصر التفاعلية.
• كما يحتاج التفاعل إلى حرارة، وضغط، وعوامل أخرى مساعدة.
• ويجب أن تكون الرموز والصيغ للمعادلة الكيميائية صحيحة، ومتعادلة، مع مجموعة كتل المواد المتفاعلة.
  • مع كتابة الشحنة اللازمة عند التفاعل.
  • مثل المعادلة الكيميائية CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
• هذه معادلة التفاعل توضح إن جزيئاً واحد من الميثان، له قدرة على التفاعل مع 2 جزئي من الأكسجين.
• وينتج من هذا التفاعل جزء واحد من ثاني أكسيد الكربون، و2 جزء من الماء، ويستخدم الكيميائيون كتلة مول.
• كما تعد كتلة 1 مول من المادة، هي الكتلة التي تحتوي على عدد أفوجادرو من الجسيمات أو من الجزيئات.

نوع المواد الداخلة في التفاعل والناتجة منه

• وأحياناً ما تكتمل معادلة التفاعل بذكر طور المواد الداخلة والناتجة أيضاً من التفاعل، ومثال على ذلك:
  • تكتب أكسجين (g) بمعنى غاز، أو (s) بمعنى صلب solid أو (Aq) بمعنى محلول مائي aqueous أو(L) بمعني سائل liquid.
• أحياناً تكتب الكمية الناتجة من التفاعل مع المعادلة، وهي الحرارة التي تسمى “انثالبي” قياسي للتكوين.
• ومثال على مزيج من الأكسجين والهيدروجين، وهو تفاعل يسمى “أوكسيهيدروجين”.
  • 2 H2(g)+O2(g)⟶2 H2O(l) ,ΔH=−286 kJmol
• ينتج عنه طاقة حرارية بمقدار 286 كيلو جول، وتنتج تلك الطاقة عند تكون 1 مول من الماء H2O.
  • في الحالة السائلة من الهيدروجين H2، وهو غاز والأكسجين O2 (غاز).
• مثال على تغير المواد السائلة، إلى المواد الغازية (يمتص الماء حرارة التبخر ليصبح بخاراً).

قد يهمك: بحث عن قناة السويس الجديدة وأهميتها الاقتصادية والاستراتيجية

الحرارة الناتجة من التفاعل

• الحرارة الناتجة من التفاعل هي الحرارة التي تقاس ΔH= -286 كيلو جول/ مول عادة.
  • عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، (وتحت 1 ضغط جوي).
• حيث إن إشارة ΔH موجب، هذا يعني إن التفاعل يمتص الحرارة، وفي حالة الإشارة ΔH سالب.
  • فذلك يعني إن التفاعل ناشر للحرارة، كما كان في مثال تفاعل الهيدروجين والأكسجين.

حيث إن أثناء التفاعل تستخدم أسهم للتفاعل ومعناها هي كالتالي:

• سهم سير التفاعل (→) 2-عدة أسهم (→ →) : وذلك يعني سريان التفاعل، على خطوات حتى الحصول على النواتج.
• تفاعل عكوس (⇄) : وهو التفاعل الذي يمكن أن يتحكم في الاتجاه للتفاعل، وهو الاتجاه اليمين، أو اتجاه اليسار.
• أسهم حالة توازن (⇌)، وهذا السهم يشير إلى أن التفاعل يصل إلى حالة التوازن الكيميائي.

• كما إن يمكن استخدام الاسم الذي يشير إلى أعلى (غاز يتصاعد)، أو إلى أسفل [مركب يترسب) كما نرى في الأمثلة :
  • CO32−+2 HCl⟶CO2↑+2 Cl−+H2O
  • SO42−+BaCl2⟶BaSO4↓+2 Cl−
    • ففي التفاعل الأول يتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون، ويغادر المحلول.
• أما في التفاعل الثاني مؤشر السهم إلى أسفل، بمعنى “ترسيب” كبريتات الباريوم في المحلول كمادة صلبة.

الصيغة الجزيئية للمركبات

• والحسابات الكيميائية تعتمد في عملية الحساب على الصيغة الجزيئية للمركبات.
• فكما تعلمون أن الصيغة الجزيئية للمركبات، تعني إظهار القيمة أو العدد الحقيقي لذرات العناصر.
• والتي تتشارك فيما بينهما في تركيب جزيء من المواد قيد البحث.
  • فعلى سبيل المثال الصيغة الجزيئية لكلوريد الصوديوم هي NA2CL4.

ننصح بقراءة: ما هي الخطوات الأولى في الحسابات الكيميائية والفيزيائية

لقد جاءت أهمية الحسابات، التي تعتمد على الصيغة الجزيئية في تعريفنا لما يلي

• معرفة وزن الجزء الخاص بالمركب.
• أيضًا معرفة النسبة المئوية، لكل عنصر من عناصر المركب.
• التعرف على كتلة العنصر الموجود، في كتلة ما من المركب والعكس.
• كذلك معرفة عدد المولات للعناصر، الموجودة في كتلة ما من المركب.
• على الرغم من وجود حسابات كيميائية تعتمد على الصيغة الجزيئية، هناك حسابات كيميائية أخرى تعتمد على المعادلات الكيميائية.
  • والتي تعبر الرموز والصيغ الكيميائية لهذه المواد، لكي يعبر عن ما يحدث من تفاعل كيميائي.
• أو تغير على هذه المواد والتي قد تكون اثنتين أو أكثر، وهو ما يتطلب ضبط مقادير هذه المواد المتفاعلة.
• وكذلك الناتجة وفقاً لمتطلبات قانون حفظ الكتلة، والتي تقوم بدورها في حساب كميات المواد المشتركة في هذه التفاعلات.

وتأتي أهمية الحسابات الكيميائية بطريقة المعادلات الكيميائية فيما يلي:

• كونها حسابات قائمة على أساس العلاقة بين كتلة، وكتلة أخرى.
• هذه الحسابات يمكن أن تكون قائمة على أساس مول مع مول آخر.
• يمكن أن تقوم على علاقة كتلة مادة، مع حجم مقاس في الظروف القياسية للمواد.
  • تدرس علاقة حجم مع حجم آخر.

قد يهمك: بحث عن الخوارزمي عالم الرياضيات كامل

كيفية قراءة وكتابة المعادلات الكيميائية

• في التفاعل الكيميائي، يتم تحويل واحد أو أكثر من المواد المتفاعلة إلى منتجات تالية.
• الغرض من المعادلة الكيميائية هو التعبير عن هذه العلاقة، من حيث صيغ المتفاعلات الفعلية والمنتجات التي تحدد تغيراً كيميائياً معيناً.
• فعلى سبيل المثال، يعبر المعادلة عن تفاعل الزئبق مع الأكسجين، لإنتاج أكسيد الزئبق:
  • Hg + O2 → HgO2
• من المستحسن الإشارة إلى الحالة الفيزيائية (الغازية أو السائلة أو الصلبة) لواحد أو أكثر من الأنواع، عن طريق الاختصارات المناسبة:
  • الزئبق (l) + O2 (g) → HgO2 (s)
  • C (الجرافيت) + O2 (g) → CO2 (g)
  • C (ألماس) + O2 (g) → CO2 (g)

أوزان المواد المتفاعلة في المعادلات الكيميائية

• تعبر المعادلة الكيميائية المتوازنة عن العدد النسبي للمواد، لكل مكون (منتج أو متفاعل).
  • ولأن كل صيغة في المعادلة، تعني كتلة محددة من المادة (كتلتها المولية).
• فإن المعادلة تعني أيضاً، وجود علاقات وزن معينة بين المكونات.
• على سبيل المثال، المعادلة التي تصف احتراق أول أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون:
  • 2 CO + O2 → 2 CO2
• يمكن أن يشير المصطلح الكيميائي إلى أي نوع من الحسابات، التي ترتبط بكميات المواد المتفاعلة والمنتجات في تفاعل كيميائي.
• القياس الكيميائي، هو في الأساس تعبير عن مبدأ الحفاظ على الذرات في التغير الكيميائي.

شاهد أيضاً: بحث عن مصطفى كامل الزعيم الوطني جاهز للطباعة

كانت هذه نبذة وبحث كامل عن الحسابات الكيميائية والمعادلات الكيميائية حيث يتم فيه توضيح جميع المصطلحات الكيميائية، للتعرف على المعادلة الكيميائية وكيف يمكن حساب المواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل دمتم بخير.