saidkamel
30-03-2011, 07:20 PM
التكنولوجيا والتفاعلات الكيميائية
التفاعلات الكيميائية:
كثير من المواد اللازمة لحياتنا يمكن الحصول عليها من خلال التفاعلات الكيميائية، وعن طريق التفاعلات الكيميائية يمكن تحويل مواد قليلة الاستخدام إلى مواد أكثر فائدة وبدأت كثير من الصناعات تقوم على التفاعلات الكيميائية كمصادر للطاقة الحرارية والكهربية ومن أهم هذه الصناعات صناعة الأسمدة وبطاريات السيارات وصناعة الوقود والبلاستيك والصناعات الغذائية وغيرها.
لتعرف التفاعل الكيميائى قم بإجراء النشاط التالى:
1- أشعل شريطا من الماغنسيوم فى الهواء.ماذا تلاحظ؟
2- لقد تغير شكل الماغنسيوم تماما وتحول من مادة صلبة لامعة قابلة لانثناء إلى مسحوق أبيض لمادة جديدة هى أكسيد الماغنسيوم MgO. ماغنسيوم + أكسجين أكسيد ماغنسيوم
من هذا النشاط يتضح أن:
الطاقة الحرارية أدت إلى كسر الرابطة التساهمية الثنائية فى جزء الأكسجين (O2) وتحول إلى ذرتين من الأكسجين النشط كيميائيا.
ثم ارتبطت كل ذرة أكسجين بذرة من الماغنسيوم مكونة جزئ أكسيد ماغنسيوم.
التفاعل الكيميائي:
هو كسر الروابط الموجودة فى جزيئات المواد المتفاعلة وتكوين روابط جديدة فى جزيئات المواد الناتجة من التفاعل. ويعبر عن التفاعل الكيميائى عادة بمعادلة كيميائية.
المعادلة الكيميائية:
هى مجموعة من الرموز والصيغ الكيميائية تعبر عن جزيئات المواد الداخلة فى التفاعل والمواد الناتجة من هذا التفاعل وكذلك شروط حدوث التفاعل إن وجدت. يشترط فى المعادلة أن تكون موزونة بمعنى أن يكون عدد ذرات العنصر الداخلة فى التفاعل مساويا لعدد ذراته الناتجة من التفاعل.
قانون بقاء المادة
فى التفاعل الذى يعبر عنه بالمعادلة الموزونة التالية:
2Mg + O2 2MgO
إذا علمت أن كتلة الماغنسيوم Mg = 24، كتلة الأكسجين O = 16.
فإنه يمكن حساب كتل المواد الداخلة فى التفاعل والناتجة منه كما يلى:
2Mg + O2 2MgO
(16×2) + (24×2) 2 × (16+24)
32 + 48 2 × 40
80 80
نلاحظ أن مجموع كتل المواد الداخلة فى التفاعل يساوى مجموع كتل المواد الناتجة من التفاعل مما يحقق قانون بقاء المادة ، لذلك يجب أن تكون المعادلة موزونة.
ينتج المركب من الاتحاد الكيميائى لذرات عنصرين أو أكثر بنسب وزنية ثابتة. لذلك فإن كل 48جم من الماغنسيوم تتحد مع 32جم من الأكجسين لتكوين 80جم من أكسيد الماغنسيوم وهذا ما يعرف بقانون النسب الثابتة.
التفاعلات الطاردة والتفاعلات الماصة للحرارة
ادرس التفاعلات التالية ولاحظ ما يحدث من تغير حرارى فى كل منها:
C + O2 CO2 + heat
2H2 + O2 2H2O + heat
N2 + O2 + Heat 2NO
ماذا تلاحظ؟
يصاحب التفاعل الكيميائى غالبا تغير حرارى فهناك تفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية وهناك تفاعلات تحتاج إلى طاقة حرارية لحدوثها.
التفاعلات الطاردة للحرارة:
هى تفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية. C + O2 CO2 +heat
2H2 + O2 2H2O + heat
التفاعلات الماصة للحرارة:
هى تفاعلات كيميائية يلزم لحدوثها امتصاص طاقة حرارية. N2 + O2 +Heat 2NO
أنواع التفاعلات الكيميائية
هناك أنواع عديدة من التفاعلات الكيميائية سنكتفى بدراسة ثلاثة أنواع منها:
تفاعلات الاتحاد المباشر
عنصر مع عنصر
مركب مع مركب
تفاعلات الانحلال الحرارى
تفاعلات الإحلال المزدوج
التعادل
التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح
تفاعلات الاتحاد المباشر
عنصر مع عنصر:
يتحد الكربون وهو عنصر لافلزى مع الأكسجين وهو عنصر لافلزى مكونا غاز ثانى أكسيد الكربون ويعبر عن ذلك بمعادلة كيميائية كما يلى:
كربون + أكسجين ثانى أكسيد الكربون
C + O2 CO2
ويعتبر اتحاد الماغنسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنسيوم اتحادا مباشرا.
مركب مع مركب:
لتعرف كيفية تفاعل مركب مع مركب آخر قم بإجراء النشاط التالى:
قرب ساقا زجاجية مبللة بمحلول النشادر إلى فوهة أنبوبة اختبار تحتوى على قليل من حمض الهيدرروكلوريك المركزماذا تلاحظ؟
تتكون سحب بيضا من مركب كلوريد الألومنيوم نتيجة الاتحاد المباشر بين غاز النشادر NH3 وحمض الهيدروكلوريك HCl.
نشادر + حمض هيدروكلوريك كلوريد أمونيوم (سحب بيضاء)
HCl + NH3 NH4Cl
تفاعلات الانحلال الحرارى
بعض المركبات عند تسخينها تنحل كليا وتتحول إلى أكسيد الفلز ويتصاعد غاز
مثلا كربونات النحاس (الخضراء) تنحل حراريا وتعطى أكسيد نحاس أسود وثانى أكسيد الكربون.
كربونات نحاس أكسيد نحاس + ثانى أكسيد الكربون
CuCO3 CuO+ CO2
فى حين أن نترات الصوديوم تنحل جزئيا وتعطى نيتريت صوديوم وأكسجين.
نيترات صوديوم نيتريت صوديوم + أكسجين
2NaNO3 2 NaNO2 + O2
تفاعلات الإحلال المزدوج
ويتم فيها التبادل بين شقى (أيونى) المركبين المتفاعلين لتكوين مركبات جديدة ومن امثلتها:
التعادل: هو اتحاد حمض مع قلوى لتكوين ملح الحمض وماء.
حمض + قلوى ملح الحمض + ماء
حمض هيدروكلوريك + هيدوكسيد صوديوم كلوريد صوديوم + ماء
H+Cl-+Na +OH- Na + Cl- + H2O
ينفصل أيون الهيدروجين من الحمض
ينفصل أيون الهيدروكسيد من القلوي
يتحد الأيونين معا ويتكون جزيء الماء
يتحد الأيون السالب للحمض مع الأيون الموجب للقلوى مكونا ملحا من شقين (حمضى وقاعدى)
التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح:
لتعرف كيفية حدوث التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح قم بإجراء النشاط التالى:
أضف قليلا من محلول كلوريد الصوديوم NaCl إلى قليل من محلول نترات الفضة AgNO3 فى أنبوبة اختبار.ماذا تلاحظ؟
يتكون راسب أبيض من كلوريد الفضة.محلول كلوريد صوديوم + محلول نترات فضة محلول نترات صوديوم + كلوريد فضة
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
الراسب يعنى أن هذا الملح غير قابل للذوبان فى الماء فيترسب فى قاع الإناء.
الأنشطة الاختيارية:
تخير أحد الأنشطة التالية وقم بتنفيذه مع زملائك ثم اعرضه على معلمك واحتفظ به فى ملفك الخاص.
عمل بحث عن أهمية التفاعلات فى حياتنا والأضرار التى قد تنجم عنها.
عمل بحث عن التكنولوجيا والتفاعلات الكيميائية.
معلومات إثرائية:
اكتشف العالم الفرنسى أنطونى لافوازيه عند تسخينه مركب أكسيد الزئبق أن مجموع كتلتى الزئبق والأكسجين الناتج هو نفسه كتلة أكسيد الزئبق الداخل فى التفاعل واستنتج قانون بقاء الكتلة.
يعزى قانون النسب الثابتة إلى العالم الفرنسى براوست الذى عاش ما بين عام 1754 وعام 1826
التفاعلات الكيميائية فى حياتنا:
تلعب التفاعلات الكيميائية دورا أساسيا فى حياتنا فمن خلالها يتم تحضير الآلاف من المركبات التى تستخدم كثير من الصناعات مثل صناعة الأدوية والأسمدة والوقود والبلاستيك وغيرها. إلا أن هذه التفاعلات قد يكون لها أيضا جوانب سلبية مثل الانبعاثات الملوثة للبيئة.
لذلك يجب توخى الحذر والابتعاد عن التفاعلات التى تسبب آثارا سلبية على الإنسان أو البيئة.ومن أمثلة التفاعلات التى تسبب تلوثا للبيئة احتراق الوقود الذى ينتج عنه كثير من الغازات الضارة مثل:
· أكاسيد الكربون التى تتسبب فى رفع درجة حرارة الجو حيث إن ثانى أكسيد الكربون CO2 يعمل عمل الصوبة الزجاجية يسمح بنفاذ الأشعة الحرارية من الشمس إلى الأرض ولا يسمح بعودتها، كما أن أول أكسيد الكربون CO شديد الخطورة على الإنسان حيث يسبب الصداع والدوران والإغماء وآلاما حادة فى المعدة وقد يؤدى إلى الوفاة.
· أكاسيد الكبريت مثل ثانى أكسيد الكبريت SO2 وثالث أكسيد الكبريت SO3 وهى غازات حمضية تسبب تهيج الجهاز التنفسى وتآكل المنشآت.
· أكاسيد النيتروجين وتتولد عادة أثناء حدوث البرق وهى غازات سامة وحمضية تسبب تهيج الجهاز العصبى والعين.
· احتراق الفحم والألياف السليوزية كالورق والسجائر تسبب تلوث الهواء بمواد سامة وتتسبب فى سرطان الرئة.
لتحميل الملف من رابط ميديا فايير
اضغط هــــــــــــــــــــــــــنا (http://saidkamel28.blogspot.com/2011/03/blog-post_8447.html)
التفاعلات الكيميائية:
كثير من المواد اللازمة لحياتنا يمكن الحصول عليها من خلال التفاعلات الكيميائية، وعن طريق التفاعلات الكيميائية يمكن تحويل مواد قليلة الاستخدام إلى مواد أكثر فائدة وبدأت كثير من الصناعات تقوم على التفاعلات الكيميائية كمصادر للطاقة الحرارية والكهربية ومن أهم هذه الصناعات صناعة الأسمدة وبطاريات السيارات وصناعة الوقود والبلاستيك والصناعات الغذائية وغيرها.
لتعرف التفاعل الكيميائى قم بإجراء النشاط التالى:
1- أشعل شريطا من الماغنسيوم فى الهواء.ماذا تلاحظ؟
2- لقد تغير شكل الماغنسيوم تماما وتحول من مادة صلبة لامعة قابلة لانثناء إلى مسحوق أبيض لمادة جديدة هى أكسيد الماغنسيوم MgO. ماغنسيوم + أكسجين أكسيد ماغنسيوم
من هذا النشاط يتضح أن:
الطاقة الحرارية أدت إلى كسر الرابطة التساهمية الثنائية فى جزء الأكسجين (O2) وتحول إلى ذرتين من الأكسجين النشط كيميائيا.
ثم ارتبطت كل ذرة أكسجين بذرة من الماغنسيوم مكونة جزئ أكسيد ماغنسيوم.
التفاعل الكيميائي:
هو كسر الروابط الموجودة فى جزيئات المواد المتفاعلة وتكوين روابط جديدة فى جزيئات المواد الناتجة من التفاعل. ويعبر عن التفاعل الكيميائى عادة بمعادلة كيميائية.
المعادلة الكيميائية:
هى مجموعة من الرموز والصيغ الكيميائية تعبر عن جزيئات المواد الداخلة فى التفاعل والمواد الناتجة من هذا التفاعل وكذلك شروط حدوث التفاعل إن وجدت. يشترط فى المعادلة أن تكون موزونة بمعنى أن يكون عدد ذرات العنصر الداخلة فى التفاعل مساويا لعدد ذراته الناتجة من التفاعل.
قانون بقاء المادة
فى التفاعل الذى يعبر عنه بالمعادلة الموزونة التالية:
2Mg + O2 2MgO
إذا علمت أن كتلة الماغنسيوم Mg = 24، كتلة الأكسجين O = 16.
فإنه يمكن حساب كتل المواد الداخلة فى التفاعل والناتجة منه كما يلى:
2Mg + O2 2MgO
(16×2) + (24×2) 2 × (16+24)
32 + 48 2 × 40
80 80
نلاحظ أن مجموع كتل المواد الداخلة فى التفاعل يساوى مجموع كتل المواد الناتجة من التفاعل مما يحقق قانون بقاء المادة ، لذلك يجب أن تكون المعادلة موزونة.
ينتج المركب من الاتحاد الكيميائى لذرات عنصرين أو أكثر بنسب وزنية ثابتة. لذلك فإن كل 48جم من الماغنسيوم تتحد مع 32جم من الأكجسين لتكوين 80جم من أكسيد الماغنسيوم وهذا ما يعرف بقانون النسب الثابتة.
التفاعلات الطاردة والتفاعلات الماصة للحرارة
ادرس التفاعلات التالية ولاحظ ما يحدث من تغير حرارى فى كل منها:
C + O2 CO2 + heat
2H2 + O2 2H2O + heat
N2 + O2 + Heat 2NO
ماذا تلاحظ؟
يصاحب التفاعل الكيميائى غالبا تغير حرارى فهناك تفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية وهناك تفاعلات تحتاج إلى طاقة حرارية لحدوثها.
التفاعلات الطاردة للحرارة:
هى تفاعلات يصاحبها انطلاق طاقة حرارية. C + O2 CO2 +heat
2H2 + O2 2H2O + heat
التفاعلات الماصة للحرارة:
هى تفاعلات كيميائية يلزم لحدوثها امتصاص طاقة حرارية. N2 + O2 +Heat 2NO
أنواع التفاعلات الكيميائية
هناك أنواع عديدة من التفاعلات الكيميائية سنكتفى بدراسة ثلاثة أنواع منها:
تفاعلات الاتحاد المباشر
عنصر مع عنصر
مركب مع مركب
تفاعلات الانحلال الحرارى
تفاعلات الإحلال المزدوج
التعادل
التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح
تفاعلات الاتحاد المباشر
عنصر مع عنصر:
يتحد الكربون وهو عنصر لافلزى مع الأكسجين وهو عنصر لافلزى مكونا غاز ثانى أكسيد الكربون ويعبر عن ذلك بمعادلة كيميائية كما يلى:
كربون + أكسجين ثانى أكسيد الكربون
C + O2 CO2
ويعتبر اتحاد الماغنسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنسيوم اتحادا مباشرا.
مركب مع مركب:
لتعرف كيفية تفاعل مركب مع مركب آخر قم بإجراء النشاط التالى:
قرب ساقا زجاجية مبللة بمحلول النشادر إلى فوهة أنبوبة اختبار تحتوى على قليل من حمض الهيدرروكلوريك المركزماذا تلاحظ؟
تتكون سحب بيضا من مركب كلوريد الألومنيوم نتيجة الاتحاد المباشر بين غاز النشادر NH3 وحمض الهيدروكلوريك HCl.
نشادر + حمض هيدروكلوريك كلوريد أمونيوم (سحب بيضاء)
HCl + NH3 NH4Cl
تفاعلات الانحلال الحرارى
بعض المركبات عند تسخينها تنحل كليا وتتحول إلى أكسيد الفلز ويتصاعد غاز
مثلا كربونات النحاس (الخضراء) تنحل حراريا وتعطى أكسيد نحاس أسود وثانى أكسيد الكربون.
كربونات نحاس أكسيد نحاس + ثانى أكسيد الكربون
CuCO3 CuO+ CO2
فى حين أن نترات الصوديوم تنحل جزئيا وتعطى نيتريت صوديوم وأكسجين.
نيترات صوديوم نيتريت صوديوم + أكسجين
2NaNO3 2 NaNO2 + O2
تفاعلات الإحلال المزدوج
ويتم فيها التبادل بين شقى (أيونى) المركبين المتفاعلين لتكوين مركبات جديدة ومن امثلتها:
التعادل: هو اتحاد حمض مع قلوى لتكوين ملح الحمض وماء.
حمض + قلوى ملح الحمض + ماء
حمض هيدروكلوريك + هيدوكسيد صوديوم كلوريد صوديوم + ماء
H+Cl-+Na +OH- Na + Cl- + H2O
ينفصل أيون الهيدروجين من الحمض
ينفصل أيون الهيدروكسيد من القلوي
يتحد الأيونين معا ويتكون جزيء الماء
يتحد الأيون السالب للحمض مع الأيون الموجب للقلوى مكونا ملحا من شقين (حمضى وقاعدى)
التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح:
لتعرف كيفية حدوث التبادل المزدوج بين محاليل الأملاح قم بإجراء النشاط التالى:
أضف قليلا من محلول كلوريد الصوديوم NaCl إلى قليل من محلول نترات الفضة AgNO3 فى أنبوبة اختبار.ماذا تلاحظ؟
يتكون راسب أبيض من كلوريد الفضة.محلول كلوريد صوديوم + محلول نترات فضة محلول نترات صوديوم + كلوريد فضة
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
الراسب يعنى أن هذا الملح غير قابل للذوبان فى الماء فيترسب فى قاع الإناء.
الأنشطة الاختيارية:
تخير أحد الأنشطة التالية وقم بتنفيذه مع زملائك ثم اعرضه على معلمك واحتفظ به فى ملفك الخاص.
عمل بحث عن أهمية التفاعلات فى حياتنا والأضرار التى قد تنجم عنها.
عمل بحث عن التكنولوجيا والتفاعلات الكيميائية.
معلومات إثرائية:
اكتشف العالم الفرنسى أنطونى لافوازيه عند تسخينه مركب أكسيد الزئبق أن مجموع كتلتى الزئبق والأكسجين الناتج هو نفسه كتلة أكسيد الزئبق الداخل فى التفاعل واستنتج قانون بقاء الكتلة.
يعزى قانون النسب الثابتة إلى العالم الفرنسى براوست الذى عاش ما بين عام 1754 وعام 1826
التفاعلات الكيميائية فى حياتنا:
تلعب التفاعلات الكيميائية دورا أساسيا فى حياتنا فمن خلالها يتم تحضير الآلاف من المركبات التى تستخدم كثير من الصناعات مثل صناعة الأدوية والأسمدة والوقود والبلاستيك وغيرها. إلا أن هذه التفاعلات قد يكون لها أيضا جوانب سلبية مثل الانبعاثات الملوثة للبيئة.
لذلك يجب توخى الحذر والابتعاد عن التفاعلات التى تسبب آثارا سلبية على الإنسان أو البيئة.ومن أمثلة التفاعلات التى تسبب تلوثا للبيئة احتراق الوقود الذى ينتج عنه كثير من الغازات الضارة مثل:
· أكاسيد الكربون التى تتسبب فى رفع درجة حرارة الجو حيث إن ثانى أكسيد الكربون CO2 يعمل عمل الصوبة الزجاجية يسمح بنفاذ الأشعة الحرارية من الشمس إلى الأرض ولا يسمح بعودتها، كما أن أول أكسيد الكربون CO شديد الخطورة على الإنسان حيث يسبب الصداع والدوران والإغماء وآلاما حادة فى المعدة وقد يؤدى إلى الوفاة.
· أكاسيد الكبريت مثل ثانى أكسيد الكبريت SO2 وثالث أكسيد الكبريت SO3 وهى غازات حمضية تسبب تهيج الجهاز التنفسى وتآكل المنشآت.
· أكاسيد النيتروجين وتتولد عادة أثناء حدوث البرق وهى غازات سامة وحمضية تسبب تهيج الجهاز العصبى والعين.
· احتراق الفحم والألياف السليوزية كالورق والسجائر تسبب تلوث الهواء بمواد سامة وتتسبب فى سرطان الرئة.
لتحميل الملف من رابط ميديا فايير
اضغط هــــــــــــــــــــــــــنا (http://saidkamel28.blogspot.com/2011/03/blog-post_8447.html)