الصيغ والمعادلات الكيميائية

الدرس 1: الصيغ والمعادلات الكيميائية

في هذا الدرس

الأهداف

• تحدد إن كان التفاعل الكيميائي يحدث أم لا.
• تكتب معادلة كيميائية موزونة.
• تميز بين التفاعلات الطاردة للطاقة وبين التفاعلات الماصة لها.
• توضح قانون حفظ الكتلة.

الأهمية

تدفئ المنازل، ويهضم الطعام، وتشغل السيارة بفعل التفاعلات الكيميائية.

مراجعة المفردات

الذرة: أصغر جزء في المادة يحتفظ بخصائص العنصر.

المفردات الجديدة

• التفاعل الكيميائي.
• المتفاعلات.
• النواتج.
• المعادلة الكيميائية.
• التفاعل الماص للحرارة.
• التفاعل الطارد للحرارة.

التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي

إن شم رائحة الطعام المطهو، أو رؤية دخان الحرائق دليل على حدوث تفاعل كيميائي. ربما تكون بعض الدلائل الأخرى على حدوث التفاعلات الكيميائية غير واضحة أحيانًا، إلا أن هناك إشارات تظهر لتؤكد أن تفاعلات كيميائية تحدث.

قد تتغير المادة لنوع من التغيرات. تتغير إلى فيزيائية، وتؤثر التغيرات الفيزيائية في خصائص المادة الفيزيائية فقط، ومنها الحجم والشكل وحالتها، صلبة أو سائلة أو غازية. فمثلًا عند تجمد الماء تتغير حالته الفيزيائية من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة، ولكنه يظل ماء.

أما التغيرات الكيميائية فتنتج مادة أخرى لها خصائص مختلفة عن خصائص المادة الأصلية. فالمادة التي تظهر على المنتجات المصنوعة من الحديد لها خصائص تختلف عن خصائص الحديد الجديد، كما أن الراسب الصلب الناتج عن مزج مادتين سائلتين يعد مثالًا آخر على التغيرات الكيميائية.

تتفاعل نترات الفضة مع كلوريد الصوديوم، وينتج كلوريد الفضة الصلب ونترات الصوديوم السائلة. وتسمى العملية التي تنتج تغيرًا كيميائيًا التفاعل الكيميائي Chemical reaction.

ولكي تقارن بين التفسير الفيزيائي والتفسير الكيميائي، انظر إلى الصحيفة في الشكل 1، فإذا قمت بطَيها فإنك تغير حجمها وشكلها فقط، ولكنها تبقى صحيفة، فطَيُّها تغير فيزيائي. أما إذا أضرمت فيها النار فإنها ستحترق، والاحتراق تغير كيميائي لأنه أنتج مادة جديدة.

صورة الصفحة

• ص1_تغير_فيزيائي_طي_الصحيفة.
• ص1_تغير_كيميائي_احتراق_الصحيفة.

تعليق الشكل 1

يمكن أن يحدث للصحيفة تغير فيزيائي وتغير كيميائي.

---

الصفحة 47

التفاعلات الكيميائية

الشكل 2

تحدث التفاعلات الكيميائية عندما تتحد المواد لإنتاج مواد جديدة. وتساعدك حواسك، وهي اللمس والبصر والذوق والسمع والشم، على تحديد التفاعلات الكيميائية في البيئة المحيطة بك.

البصر

عندما يلمح حيوان مفترس مضيئًا قلت: ترى تفاعلًا كيميائيًا نتيجة اتحاد عناصر كيميائية داخل جسم اليراعة، مما أدى إلى إنتاج طاقة ضوئية.

والفجوات التي تراها في قطعة الخبز دليل على تفكك السكر بواسطة خلايا الخميرة أثناء تفاعلها، مما أدى إلى إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.

الشم واللمس

السحب المتكاثفة ورائحة الدخان وحرارة اللهب، كل ذلك يدل على حدوث تفاعل كيميائي في هذه الغابة المحترقة.

التذوق

مذاق الحليب الفاسد الطعم عند تذوقه؛ لأن مذاق الحليب يصبح لاذعًا بسبب التفاعل الكيميائي.

السمع والبصر

رؤيتك لقذيفة ضوئية ينبعث منها دخان كثيف في أثناء التدريب، وصوت استعمال المسدس حدث نتيجة تفاعل كيميائي.

صور الصفحة

• ص2_البصر_اليراعات_تنتج_طاقة_ضوئية.
• ص2_رغيف_خبز_علامات_تفاعل_كيميائي.
• ص2_الشم_واللمس_رائحة_الدخان_وحرارة_اللهب.
• ص2_التذوق_مذاق_الحليب_الفاسد.
• ص2_السمع_والبصر_ضوء_الدخان_في_الطوارئ.

---

الصفحة 48

المعادلات الكيميائية

إذا أردت التعبير عن المعادلات الكيميائية فعليك أولًا تحديد المواد البادئة للتفاعل، والتي تسمى المواد المتفاعلة أو المتفاعلات Reactants. أما المواد التي تنتج عن التفاعل فتسمى المواد الناتجة أو النواتج Products.

فعندما تمتزج الخل ومسحوق الخبز يحدث تفاعل قوي، ويمكن الاستدلال على هذا التفاعل من خلال الفقاقيع والرغوة التي تظهر في الإناء، كما تشاهد في الشكل 3. الخل ومسحوق الخبز أسماء شائعة لهذه المواد الكيميائية المتفاعلة في هذا التفاعل، ولهذه المواد أسماء كيميائية أيضًا؛ فمسحوق الخبز، الذي ينتج صورًا مركبة كيميائيًا، يسمى كربونات الصوديوم الهيدروجينية أو بيكربونات الصوديوم. أما الخل فهو محلول حمض الأسيتيك في الماء. ما المقصود بالمواد الناتجة؟

لقد شاهدت تكوّن الفقاقيع أثناء حدوث التفاعل، ولكن هل هذا الوصف كافٍ لتعرف المواد الناتجة؟

المعادلات الرمزية

تدل الفقاقيع على تصاعد غاز ما، ولكنها لا تبين نوعه. فهل فقاقيع الغاز هي الناتج الوحيد للتفاعل؟ أم أن هناك مادة جديدة تكونت نتيجة تفاعل الخل مع بيكربونات الصوديوم؟ إن ما يحدث في التفاعل الكيميائي أكثر بكثير مما تستطيع أن تراه بعينيك؛ فقد حاول الكيميائيون تحديد المواد التي تتفاعل بعضها مع بعض، والمواد الناتجة عن التفاعل، فقاموا بكتابتها في صورة رموز تسمى معادلة كيميائية Chemical equation.

توضح هذه المعادلات المواد المتفاعلة والمواد الناتجة وخصائص كل مادة فيها، وبعضها يخبرنا عن الحالة الفيزيائية لكل مادة.

ماذا قرأت؟

ماذا توضح المعادلة الكيميائية؟

الشكل 3

أية الفقاقيع على حدوث تفاعل كيميائي.

توقع

كيف يمكنك معرفة ما إذا تكونت مادة جديدة؟

صورة الصفحة

• ص3_فقاعات_تفاعل_الخل_ومسحوق_الخبز.

---

الصفحة 49

المعادلات اللفظية

يمكن كتابة المعادلة الكيميائية اللفظية باستخدام أسماء المواد المتفاعلة والمواد الناتجة. وتكتب المتفاعلات عن يمين السهم، ويفصل بينها إشارة (+)، أما النواتج فتكتب عن يسار السهم، ويفصل بينها أيضًا إشارة (+).

أما السهم الذي يكتب بين المتفاعلات والنواتج فيمثل التغيرات التي تحدث في أثناء التفاعل الكيميائي، وعندما تقرأ المعادلة يشار إلى السهم بكلمة “ينتج”.

يمكنك الآن أن تفكر في العمليات التي تحدث من حولك يوميًا كتفاعلات كيميائية. حاول أن تكتب الآن بعض أسماء المتفاعلات، وقد يساعدك الجدول على التفكير الكيميائي. فهو يبين بعض التفاعلات الكيميائية اللفظية التي قد تحدث في بيتك. حدد تفاعلات أخرى، ولاحظ الإشارات التي تدل على حدوث تفاعل، ثم حاول كتابتها بالطريقة الموضحة في الجدول.

الجدول 1: تفاعلات تحدث في بيتك

| متفاعلات | نواتج |
| ------------------------ | ------------------------- |
| مسحوق الخبز + خل | غاز + مادة صلبة بيضاء |
| فضة + أكسجين | صدأ + مادة حمراء |
| حديد + أكسجين + ماء | صدأ الحديد |
| فضة + كبريتيد الهيدروجين | مادة سوداء + غاز |
| غاز طبيعي + أكسجين | غاز + حرارة |
| شريحة تفاح + أكسجين | تحول لون التفاح إلى البني |

الربط مع علم الأحياء: أوراق الخريف

إن تغير الألوان دليل على التفاعل الكيميائي، فعليك أن تتوقع أن تغير ألوان أوراق الشجر في الخريف سببه تفاعل كيميائي. يكون اللون الأصفر الفاقع والبرتقالي موجودين أصلًا في أوراق الشجر، ولكن اللون الأخضر للكلوروفيل يغطيهما، وعند انتهاء موسم النمو يتفكك الكلوروفيل بمعدل أكبر من معدل إنتاجه، فيظهر اللون الأصفر والبرتقالي على الأوراق.

استخدام الأسماء الكيميائية

كثير من المواد الكيميائية المستخدمة في البيوت لها أسماء شائعة؛ فحمض الأسيتيك المذاب في الماء مثلًا هو الخل، ولمسحوق الخبز اسمان كيميائيان، هما بيكربونات الصوديوم، وكربونات الصوديوم الهيدروجينية.

وعمومًا تستخدم الأسماء الكيميائية في المعادلات الكيميائية اللفظية بدلًا من الأسماء الشائعة. فعند تفاعل الخل مع مسحوق الخبز تكون المواد المتفاعلة هي: بيكربونات الصوديوم وحمض الأسيتيك، والمواد الناتجة: أسيتات الصوديوم، والماء، وثاني أكسيد الكربون.

ويمكن كتابة المعادلة الكيميائية اللفظية للتفاعل كما يلي:

حمض الأسيتيك + كربونات الصوديوم الهيدروجينية → أسيتات الصوديوم + ماء + ثاني أكسيد الكربون

استخدام الصيغ الكيميائية

إن المعادلة اللفظية لتفاعل مسحوق الخبز مع الخل طويلة؛ لذا يستخدم الكيميائيون الصيغ الكيميائية للتعبير عن الأسماء الكيميائية للمواد في المعادلة. ويمكنك تحويل المعادلة اللفظية إلى معادلة كيميائية رمزية باستعمال الصيغ الكيميائية بدلًا من الأسماء الكيميائية. فعلى سبيل المثال يمكن التعبير عن المعادلة السابقة بصيغ كيميائية كما يلي:

CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2

أسفل المعادلة:

• CH3COOH: حمض الأسيتيك.
• NaHCO3: كربونات الصوديوم الهيدروجينية.
• CH3COONa: أسيتات الصوديوم.
• H2O: ماء.
• CO2: ثاني أكسيد الكربون.

صور الصفحة

• ص4_جدول_تفاعلات_تحدث_في_بيتك.
• ص4_الربط_مع_علم_الأحياء_أوراق_الخريف.

---

الصفحة 50

الأرقام السفلية

تعبر الأرقام الصغيرة التي تكتب على يمين الذرات إلى الأسفل في الصيغة الكيميائية عن عدد ذرات كل عنصر في المركب. فعلى سبيل المثال يخبرك الرقم 2 في CO2 عن عدد ذرات كربون في أكسيد الكربون، إذ تحتوي على ذرتين من الأكسجين. وإذا لم يكتب بجانب ذرة العنصر رقم في الصيغة الكيميائية، فهذا يعني أن لذلك العنصر ذرة واحدة فقط في المركب. ولهذا فإن ثاني أكسيد الكربون يحتوي على ذرة كربون واحدة فقط.

حفظ الكتلة

ماذا يحدث لذرات المواد المتفاعلة عندما تتحول إلى مواد أخرى نواتج؟

وفقًا لقانون حفظ الكتلة يجب أن تكون كتلة المواد الناتجة مساوية لكتلة المواد المتفاعلة أو الداخلة في التفاعل الكيميائي. هذا القانون نص عليه عالم الكيمياء الفرنسي أنطوان لافوازييه 1743-1794م، والذي يعد أول علماء الكيمياء في العصر الحديث؛ حيث استخدم المنطق والطرائق العلمية في دراسة التفاعلات الكيميائية.

وقد أثبت لافوازييه من خلال تجاربه أنه لا يستحدث شيء أو يفنى في التفاعلات الكيميائية، إلا بمقدار الله تعالى.

وقد أوضح أن التفاعلات الكيميائية تشبه إلى حد كبير المعادلات الرياضية التي يكون فيها الطرف الأيمن مساويًا للطرف الأيسر. وكذلك الحال بالنسبة إلى المعادلة الكيميائية، حيث يكون عدد الذرات ونوعها في طرفي المعادلة متساويًا؛ فكل ذرة في المتفاعلات تظهر أيضًا في النواتج، كما هو موضح في الشكل 4. فالذرات لا تفنى في التفاعلات الكيميائية، ولكن يعاد ترتيبها.

الشكل 4

ينص قانون حفظ الكتلة على أن عدد الذرات ونوعها يجب أن يكون متساويًا في المتفاعلات والنواتج.

تجربة: ملاحظة قانون حفظ الكتلة

الخطوات

• ضع قطعة صغيرة من سلك الأواني في أنبوب اختبار متوسط الحجم، ثم ثبت فوهة بالون على فوهة الأنبوب.
• عين كتلة الأنبوب بمحتوياته.
• سخن الأنبوب في حمام مائي ساخن، مدة دقيقتين.
• اترك الأنبوب حتى يبرد تمامًا، ثم حدد كتلته بمحتوياته مرة أخرى، بعد تجفيف سطحه الخارجي من الماء.

التحليل

• ما الذي لاحظته؟ وما الذي دل على حدوث تفاعل؟
• قارن بين كتل المواد المتفاعلة والناتجة.
• لماذا كان من الضروري إغلاق فوهة أنبوب الاختبار؟

المعادلة المعروضة أسفل الشكل

CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2

صورة الصفحة

• ص5_حفظ_الكتلة_نموذج_الذرات_في_التفاعل.

---

الصفحة 51

الشكل 5

لتبقى الأواني الفضية لامعة يجب تنظيفها باستمرار؛ إذ يخصص في الماضي الغاز الذي يستخدم في الطبخ والتدفئة وغيرها من الاستخدامات المنزلية. إذ يحتوي الغاز على مركبات الكبريت التي تتفاعل مع الفضة لتنتج كبريتيد الفضة الأسود Ag2S.

المعادلة:
2Ag + H2S → Ag2S + H2

التسميات:

• Ag: فضة.
• H2S: كبريتيد الهيدروجين.
• Ag2S: كبريتيد الفضة.
• H2: هيدروجين.

موازنة المعادلة الكيميائية

عندما تكتب معادلة كيميائية لتفاعل ما، عليك ألا تغفل قانون حفظ الكتلة. انظر مرة أخرى إلى الشكل 4، الذي يبين أن أعداد ذرات الكربون والأكسجين والهيدروجين والصوديوم في جانبي السهم متساوية، مما يعني أن المعادلة موزونة، وأن قانون حفظ الكتلة ينطبق.

لا يمكن موازنة جميع المعادلات بالسهولة نفسها. انظر مثلًا إلى الفضة السوداء، كما هو مبين في الشكل 5، الناتجة عن تفاعل الفضة مع أحد مركبات الكبريت في الهواء، وهو كبريتيد الهيدروجين. والمعادلة غير الموزونة التالية توضح ذلك:

Ag + H2S → Ag2S + H2

حساب عدد الذرات

احسب عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات والنواتج، فستجد أن عدد كل من ذرات الهيدروجين والكبريت متساوٍ في الجانبين، ولكن هناك ذرة فضة في المتفاعلات، بينما هناك ذرتان في النواتج، وهذا لا يمكن أن يكون صحيحًا. فالتفاعل الكيميائي لا يمكن أن يستحدث ذرة فضة من العدم، ولهذا فإن هذه المعادلة لا تمثل التفاعل بشكل صحيح.

ضع العدد 2 أمام ذرة الفضة في المتفاعلات، وتحقق من موازنة المعادلة بحساب عدد ذرات كل عنصر:

2Ag + H2S → Ag2S + H2

المعادلة الآن موزونة؛ فهناك أعداد متساوية من ذرات الفضة في المتفاعلات والنواتج.

وتذكر أننا عندما نوازن المعادلة الكيميائية، توضع الأرقام قبل الصيغ كما تعلمت؛ لأن الرقم، وهو ما يعرف بالمعامل، ويجب ألا يتغير الرقم السفلي كما تعلمت، المكتوبة عن يمين الذرات في صيغة المركب الكيميائية. فتغييرها يغير نوع المركب.

العلوم عبر المواقع الإلكترونية

المعادلة الكيميائية

ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت أو أية مواقع أخرى مناسبة للبحث عن معلومات حول المعادلات الكيميائية وكيفية موازنتها.

نشاط

صف تفاعلًا كيميائيًا يحدث في منزلك أو مدرستك، واكتب المعادلة الكيميائية التي تعبر عنه.

صورة الصفحة

• ص6_فضة_سوداء_على_إبريق_ومعادلة_كبريتيد_الفضة.

---

الصفحة 52

الطاقة في التفاعلات الكيميائية

غالبًا ما يصاحب التفاعلات الكيميائية تحرر أو امتصاص طاقة؛ فالطاقة الصادرة من شعلة اللحام، كما في الشكل 6، تتحرر عند اتحاد الهيدروجين والأكسجين لإنتاج الماء.

المعادلة:
2H2 + O2 → 2H2O + طاقة

تحرر الطاقة

من أين تأتي هذه الطاقة؟ للإجابة عن هذا السؤال، فكر في الروابط الكيميائية التي يتم كسرها أو تكوينها عندما تكتسب الذرات الإلكترونات أو تفقدها أو تتشارك بها. في مثل هذه التفاعلات تتكسر الروابط في المتفاعلات لتنشأ روابط جديدة في النواتج. وفي التفاعلات التي تتحرر طاقة تكون الترابطات التي استقرَت أو تكوّنت في النواتج أكثر استقرارًا من المتفاعلات، وتتحرر الطاقة الزائدة في أشكال مختلفة، منها الضوء والصوت والطاقة الحرارية.

وزن المعادلة

تطبيق الرياضيات: حفظ الكتلة

يتفاعل الميثان، وهو غاز يستخدم وقودًا، مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون والماء. يمكنك التحقق من قانون حفظ الكتلة بموازنة المعادلة التالية:

CH4 + O2 → CO2 + H2O

الحل

# المعطيات

أعداد ذرات كل من C و H و O في المتفاعلات والنواتج.

# المطلوب

تأكد من تساوي أعداد الذرات في المتفاعلات والنواتج، وابدأ بالمتفاعلات التي فيها أكبر عدد من العناصر المختلفة.

# الإجراء

تحتاج إلى ذرتين H في النواتج، اضرب H2O في 2 لتعطي 4 ذرات H:

CH4 + O2 → CO2 + 2H2O

تحتاج إلى ذرتين O في المتفاعلات، اضرب O2 في 2 لتعطي 4 ذرات O:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

وتصبح المعادلة الموزونة:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

# التحقق من الحل

احسب عدد ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين في كلا الجانبين.

مسائل تدريبية

• زن المعادلة التالية:

Fe2O3 + CO → Fe3O4 + CO2

• زن المعادلة التالية:

Al + I2 → AlI3

صور الصفحة

• ص7_تطبيق_الرياضيات_وزن_المعادلة.
• ص7_مسائل_تدريبية_وزن_المعادلات.

---

الصفحة 53

هناك الكثير من أنواع التفاعلات التي تحرر طاقة حرارية، فالاحتراق مثلًا تفاعل طارد للحرارة؛ حيث يتحد الجاز مع الأكسجين لإنتاج طاقة حرارية، بالإضافة إلى ضوء وثاني أكسيد الكربون وماء.

ماذا قرأت؟

إلى أي أنواع التفاعلات الكيميائية ينتمي الاحتراق؟

تحرير سريع

تتحرر الطاقة سريعًا في بعض الأحيان، ففي الولاعة الفحم النباتي مثلًا تتحد السوائل مع أكسجين الهواء الجوي ويصبح بإمكانه حرارة كافية لاشتعال الفحم النباتي في دقائق معدودة.

تحرير بطيء

هناك مواد أخرى تتحد مع الأكسجين أيضًا، ولكنها تطلق طاقة حرارية بطيئة. لا يمكنك أن تشعر بالإحساس بها. فمثلًا عندما يتحد الحديد مع الأكسجين في الهواء الجوي يتكون الصدأ؛ يطلق طاقة حرارية بشكل بطيء. ويمكن استخدام الإطلاق البطيء للحرارة في الكمادات الحارة التي تستخدم في تدفئة بعض أجزاء الجسم لساعات عدة.

الشكل 6

يحرق مشعل اللحام الهيدروجين والأكسجين لإنتاج حرارة أعلى من 3000 س، حتى إنها تستخدم تحت الماء.

حدد

نواتج هذا التفاعل الكيميائي.

الشكل 7

مثالان على تفاعلات طاردة للحرارة. الفحم النباتي المشتعل يبدأ عندما تتحد سائل الولاعة بسرعة مع أكسجين الهواء، وحديد العربة اليدوية اتحد ببطء مع الأكسجين ليكون الصدأ.

صور الصفحة

• ص8_تحرير_سريع_للطاقة_حرق_المغنيسيوم.
• ص8_تفاعل_طارد_للحرارة_صدأ_عربة_يد.
• ص8_التحرير_البطيء_للطاقة_شواء_اللحم.

---

الصفحة 54

امتصاص الطاقة

ولكن ماذا يحدث عند عكس التفاعل؟ في التفاعلات التي يتم فيها امتصاص الطاقة تكسر المتفاعلات أكثر استقرارًا من النواتج، ويكون للروابط التي بينها طاقة أقل من طاقة الروابط التي بين النواتج.

المعادلة:
2H2O + طاقة → 2H2 + O2

ويلاحظ في التفاعل أعلاه أن الطاقة الإضافية المطلوب تزويد المتفاعلات بها لتكوين النواتج يمكن أن تكون في صورة كهرباء، كما في الشكل 8.

للطاقة، المتحررة أو الممتصة، المصاحبة للتفاعلات الكيميائية أشكال متعددة، فمنها الطاقة الكهربائية والضوئية والصوتية والحرارية. وعندما تفقد أو تكتسب طاقة حرارية في التفاعلات تستخدم مصطلحات معينة للدلالة عليها.

منها تفاعل ماص للحرارة Endothermic؛ لأن كلمة Endo تعني “داخل”، أو تفاعل طارد للحرارة Exothermic؛ لأن كلمة Exo تعني “خارج”. أما كلمة Therm فتعني “حرارة”، ومنها الترمس Thermos، وحافظة الحرارة، ومقياس الحرارة الترمومتر Thermometer.

تحتاج بعض التفاعلات الكيميائية وبعض العمليات الفيزيائية إلى طاقة حرارية قبل حدوثها، وتعد الكمادات الباردة التي توضع على مكان الألم مثالًا على العمليات الفيزيائية الماصة للحرارة، كما هو موضح في الشكل 9.

يوجد داخل هذه الكمادات ماء مخزن في حافظة تحوي مادة نترات الأمونيوم. وعندما تهمش الحافظة تذوب نترات الأمونيوم في الماء، مما يؤدي إلى امتصاص حرارة من البيئة المحيطة، أي الهواء أو جلد الشخص المصاب، بعد وضع الكمادة على مكان الإصابة.

الشكل 8

تحتاج إلى الطاقة الكهربائية لكسر جزيئات الماء. وهذا هو التفاعل العكسي للتفاعل الذي يحدث في مشعل اللحام الموضح في الشكل 6.

الشكل 9

الطاقة الحرارية اللازمة لذوبان نترات الأمونيوم في كيس الكمادات الباردة تأتي من البيئة المحيطة.

استنتج

كيف تسهل الكمادات الباردة على تخفيض درجة حرارة عضو مصاب في الجسم؟

صور الصفحة

• ص9_امتصاص_الطاقة_التحليل_الكهربائي_للماء.
• ص9_كيس_كمادات_باردة_يمتص_الحرارة.

---

الصفحة 55

الطاقة في المعادلة الكيميائية

تكتب كلمة “طاقة” في المعادلة الكيميائية مع المتفاعلات أو النواتج. فإذا كتبت كلمة طاقة مع المواد المتفاعلة فإن ذلك على أنها مكون ضروري في حدوث التفاعل، فتحتاج الحرارة إلى الطاقة الكهربائية على سبيل المثال لفصل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. لذا من المهم أن تعرف أن الطاقة ضرورية لحدوث هذا التفاعل.

كما تكتب في المعادلات الكيميائية الطاردة للحرارة كلمة “طاقة” مع النواتج؛ لتدل على تحرر الطاقة. وتضاف كلمة “طاقة” مثلًا في التفاعل الذي يحدث بين الأكسجين والميثان عند اشتعال لهب الموقد، كما هو موضح في الشكل 10.

المعادلة:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + طاقة

أسفل المعادلة:

• CH4: ميثان.
• O2: أكسجين.
• CO2: ثاني أكسيد الكربون.
• H2O: ماء.
• طاقة.

الشكل 10

تستخدم الطاقة الناتجة عن التفاعل الكيميائي في طبخ الطعام.

حدد

ماذا كانت الطاقة من المتفاعلات أو من النواتج في هذا التفاعل؟

مراجعة الدرس 1

الخلاصة

تغيرات فيزيائية أم كيميائية؟

• تتعرض المادة لتغيرات فيزيائية أو كيميائية.
• تنتج التفاعلات الكيميائية تغيرات كيميائية.

المعادلة الكيميائية

• تصف المعادلة الكيميائية التفاعل الكيميائي.
• تعبر الصيغ الكيميائية عن الأسماء الكيميائية للمواد.
• أعداد الذرات في المعادلة الكيميائية الموزونة متساوية في طرفي المعادلة.

الطاقة في المعادلة الكيميائية

• التفاعلات الماصة للطاقة Endothermic تمتص طاقة حرارية.
• التفاعلات الطاردة للطاقة Exothermic يتحرر منها طاقة حرارية.

اختبر نفسك

• حدد ما إذا كانت المعادلات الكيميائية الآتية موزونة أم لا، ولماذا؟

أ.
Ca + Cl2 → CaCl2

ب.
Zn + Ag2S → ZnS + Ag

• صف الدلائل التي تدل على أن تفاعلًا كيميائيًا قد حدث.

• التفكير الناقد: يكون الرماد الذي تخلفه حرائق الغابات أقل كتلة، ويشغل حيزًا أصغر مقارنة بالأشجار والنباتات قبل احتراقها، فكيف يمكن تفسير ذلك وفق قانون حفظ الكتلة؟

تطبيق المهارات

• زن المعادلة الكيميائية التالية:

Ag2O → Ag + O2

صورة الصفحة

• ص10_الطاقة_في_المعادلة_غلي_الطعام.