السادس الفصل

الكيميائية التفاعالت

الدرس

األول

الصيـــــ•غ

والمعادلات

الكيميائيـة

فكرة الدرس

الكيميائية الرابطة تعملفى الذرات ربط على

يوميا . تراها التى المواد

المفرداتـ األيونية الرابطة ـ األيون

ـ الفلزية الرابطة ـ المركبـ الجزئ ـ التساهمية الرابطة

الصيغة ـ القضبية الرابطةالكيميائية .

أستكشف

قانون • مالحظةالكتلة حفظ

الهدف :-

التربة . عينة مكونات أتفحص

الخطوات :-

في. 1 المواعين سلك من قطعة ضعثبت ثم الحجم، متوسط اختبار أنبوب

. األنبوب فوهة على بالون فوهة2. بمحتوياته. األنبوب كتلة جدمائي. 3 حمام في األنبوب ن Sسخ

) ( باستخدام معلمك يUعدSه ساخن. دقيقتين مدة األنابيب ماسك

ثم. 4 ا، Vتمام يبرد حتى األنبوب اتركبعد أخرى مرة بمحتوياته كتلته جد

الماء . من الخارجي سطحه تجفيف

التحليلوما الحظته؟ الذي ماحدوث على Sدل الذي

تفاعل؟2 .Sالمواد كتل بين قارن

. والناتجة المتفاعلةإغالق. 3 ضروريaا كان لم

االختبار؟ أنبوب فوهة

التغير الفيزيائ

ي والتغير الكيميائ

ي

وعين من ادSة لـن ض الـم Sر د تتـع ـقرات فيزيائيــة Sالتغــيرات، تغيــوتغـــيرات كيميائيـــة. وتـــؤثر التغـــــيرات الفيزيائيـــــة في خصـــائص المـــادSة الفيزيائيـــة فقـط، ومنهـا الحجم والشـكل ــا ) صــلبة أو ســائلة أو وحالتهــد ــد تجمـ ــة( . فمثالV، عنـ غازيـر حالتــه الفيزيائيــة Sالمــاء تتغيــة ائلة إلى الحاـل ة الـس من الحاـل

الصلبة، ولكنSه يبقى ماء.

الكيميائى التفاعل

تتفاعـل نـترات الفضـة مـع كلوريـد الصـــوديوم، وينتج كلوريـــد الفضـــة ترات الـصوديوم الـسائلة . الـصلب وـنا Vــير ــتي تنتج تغ ــة ال وتUســمSى العملي

كيميائيaا التفاعل الكيميائي.

الكيميائية المعادالت

إذا أردت التعبــــــــــــير عن ك ة فعلـي ادالت الكيميائـي المـعد المـوادS الموجـودة أوالV تحدـيــتي ــ ــل وال ــ ــة للتفاع ــ البادئتUسـمSى المـوادS المتفاعلـة أو تي وادS اـل ا الـم ات. أـم المتفاـعتنتج عن التفاعـــل فتUســـمSى

الموادS الناتجة أو النواتج.

حدث ما وصف

ـتدلS الفـقاقيع على تـصاعد ـغاز ـما، ولكنSـها ــاز هي ــبين نوعــه فهــل فقــاقيع الغ ال تالـناتج الوحـيد للتفاـعل؟ أم أنS هـناك ـمادSة جديــدة تكــوSنت نتيجــة تفاعــل الخــل مــع ات الصـوديوم؟ إنS مـا يحـدث في بيكربوـنا Sا ممـــ Vالتفاعـــل الكيميـــائي أكـــثر كثـــيرــاول ــد ح ــك؛ فق ــراه بعيني تســتطيع أن تتي يتفاعـل د المـوادS اـل الكيميـائيون تحدـيبعضــها مــع بعض والمــوادS الناتجــة عن التفاعــل، ثم قــاموا بكتابتهــا في صــورة ح ـهذه Sى معادـلة كيميائـية. توضـSـسمUرـموز ت Sالمتفاعلــة والمــواد Sالمعــادالت المــوادالناتـجة وخـصائص ـكل ـمادSة فيـها، وبعـضها

يخبرنا عن الحالة الفيزيائية لكلS مادة.

الكلمات استخدام

من طرائـــق التعبـــير عن المعادلـــة الكيميائيــة المعادلــةU الــتي تســتخدم Sــة والمــواد أســماء المــوادS المتفاعلــاعالت عن ــ ــة. وتكتب المتف ــ الناتجا بإـشارة يمين الـسهم، ويفـصل بينـهــواتج فتكتب عن يســار ا الن Sــ )+(. أمارة ا بإـش Vا أيضـ الـسهم، ويUفـصل بينـه

.)+(

الكيميائية : األسماء استخدام

كثـــــير من المـــــوادS الكيميائيـــــة بيوت لهـا أسـماء المسـتخدمة في اـلشــائعة؛ فحمض األســتيك المــذاب ــودا . ولص Sــو الخل ــاء مثالV ه في المــا ــان، همـ ــمان كيميائيـ ــبز اسـ الخـــات ــوديوم، وكربون ــات الص بيكربون

الصوديوم الهيدروجينية.

الصيغ استخدام

ــودا ــل ص ــة لتفاع ــة اللفظي المعادلذا اـستخدم ة. ـل الـخبز ـمع الـخل طويـلــة ــ ــيغ الكيميائي ــ ــائيون الص ــ الكيميللتعبـــير عن األســـماء الكيميائيـــة للـموادS في المعادـلة، ويمكـنك تحوـيل ــة ــ ــة إلى معادل ــ ــة اللفظي ــ المعادلكيميائيــة رمزيــة باســتعمال الصــيغ

الكيميائية بدل األسماء الكيميائية.

السفلية األرقام

ــمSى ــة، تUسـ ــيغة الكيميائيـ في الصـاألرقــام الصـــغيرة الــتي عن يمين الــــــذرات األرقــــــام الســــــفلية

(subscripts وهي تعـــــــبر عن ،) عـدد ذرات كـل عنصـر في المـركSب. رقم ال نجـد أنS اـل فعلى سـبيل المـث

يعـني CO 2 في جـزيء 2السـفلي أنS جــزيء ثــاني أكســيد الكربــون

يحتوي على ذرتين من األكسجين.

الكتلة حفظ

وفــق قــانون حفــظ الكتلــة يجب أن تـكون كتـلة الـموادS الناتـجة هي نفس ة في التفاـعل وادS المتفاعـل ة الـم كتـلالكيميــائي. هــذا القــانون نصS عليــه ــوني ــي أنت ــاء الفرنس ــالم الكيمي ع

م(، والـذي 1743-1794الفوزييـه ) يعـتبر أول علـماء الكيمـياء في العـصر ــه ــتخدم الفوزيي ــد اس ــديث. فق الحة في Sــ ــق العلميـ ــق والطرائـ المنطـ

دراسة التفاعالت الكيميائية.

الكيميائية المعادلة موازنة

ال يمكن موازنـــــة جميـــــع المـعادالت بالـسهولة نفـسها. انظــــــر مثالV إلى الفضــــــة ــل ــ ــوداء تنتج عن تفاع ــ السبريت ات الـك ع مركـب ة ـم الفـضفي الهـــــــواء ككبريتيـــــــد ير ة ـغ دروجين. والمعادـل الهـي

الموزونة التالية توضح ذلك:

الذرات : عدد حساب

احســب عــدد ذرات كــل عنصــر في المتفــاعالت ــل من ذرات ــ ــدد ك ــ ــتجد أنS ع ــ ــواتج، فس ــ والنــانبين، ــاو� في الج ــبريت متس ــدروجين والك الهيــا ــاعالت بينم ــة في المتف ــاك ذرة فض ولكن هنهـناك ذرـتان في الـنواتج، وـهذا ال يمكن أن يـكون ا؛ فالتفاعــــل الكيميــــائي ال يمكن أن Vــحيح ــ صذه إنS ـه ذا ـف دم، ولـه يسـتحدث ذرة فضـة من الـعل التفاعـل بشـكل صـحيح! ضـع Sالمعادلـة ال تمثـ

ــدد ــاعالت 2العـ ــة في المتفـ ــام ذرة الفضـ أمـدد ذرات اب ـع ة بحـس ة المعادـل ق من موازـن Sوتحقـ

كل عنصر.

الكيميائية التفاعالت في الطاقة

ا أو Vــ تتحـــرر طاقـــة غالبـــاء التفاعــل تمتص في أثنــة ــ ــائي؛ فالطاقـ ــ الكيميـالـصادرة من ـشعلة اللـحام ر عنـــــد اتحـــــاد Sتتحـــــرــدروجين واألكســجين الهي

إلنتاج الماء.

الطاقة تحرر

ــتي يتم ــة ال ــط الكيميائي في الروابــب ــدما تكس ــا عن ــرها أو تكوSنه كســات أو تفقــدها أو ــذرات اإللكترون التتشـــارك بهـــا. وفي مثـــل هـــذه ــط في ــر الروابـ ــاعالت تتكسـ التفـالمتـفاعالت لتنـشأ رواـبط جدـيدة في ر Sر تي تـح واتج. وفي التـفاعالت اـل الـنا، Vثر اـستقرار واتج أـك طاـقة تـكون الـنة أـقل من ا طاـق ون لروابطـه ا يـك كـمر الطاـقة الزاـئدة Sالمتـفاعالت، وتتـحرفي أشــكال مختلفــة، منهــا الضــوء

والصوت والطاقة الحرارية.

الطاقة امتصاص

تســــتطيع التفــــاعالت تحريــــر أو دة من الطاقـة، واع عدـي امتصـاص أـنمنهـا الطاقـة الكهربائيـة والضـوئية د دما تUفـق ة. وعـن والصـوتية والحرارـيــة في ــ ــة حراري ــ ــب طاق ــ أو تUكتســطلحات ــتخدم مصـ ــاعالت نسـ التفـمعينــة للداللــة عليهــا، منهــا تفاعــل

( EndothermicمـــاصS للحـــرارة ) ــة، أو ــة الحراري ــه الطاق تمتص خاللتفاعـــــــل طـــــــارد للحـــــــرارة

(Exothermic تحـــــرر خاللـــــه ) الطاقة الحرارية.

الطاقة تحرير

ــواع ــد من أن ــاك العدي هنر Sــر ــتي تحـ ــاعالت الـ التفـاالحتراق ة. ـف ة حرارـي طاـقمثال تفاعـــــــل طـــــــارد للـحرارة، حيث تتـحد الـمادSة مـــع األكســـجين إلنتـــاج طاقــة حراريــة، باإلضــافة ــيد ــاني أكس ــوء وث إلى ض

الكربون وماء.

سريع تحرير

ريعVا في ة ـس ر الطاـق Sر تتـحبعض األحـيان، ففي والSـعة ــد ــاتي مثالV يتح الفحم النبالســـائل مـــع أكســـجين ــوي، وينتج ــ ــواء الجـ ــ الهـــة ــ ــة كافي ــ ــة حراري ــ طاقــاتي ــعال الفحم النبـ إلشـ

في دقائق معدودة.

بطيء تحرير

ــرى ــاك مــوادS أخ هنتتحــدS مــع األكســجين ا، ولكنSهــا تطلــق Vأيضــة بشـكل ة حرارـي طاـقبطيء، ال يمكننــــــــا رؤيتهـــــا أو حـــــتى

الشعور بها.

الطاقة امتصاض

تحتـــاج بعض التفاعـــات الكيميائيـــــــــــــة وبعض ــة إلى ــات الفيزيائي العمليطاقــــة حراريــــة قبــــل ــادات ــد الكم حــدوثها. وتعالبــاردة الــتي توضــع على ــاال على ــ ــان األلم مث ــ مكالعمليـــــات الفيزيائيـــــة

الماصة للحرارة .

الكيميائية المعادلة في الطاقة

ــة ــة في المعادلـ ــة طاقـ تكتب كلمـالكيميائيــــة مــــع المتفــــاعالت أو ع ة ـم ة طاـق إذا كتبت كلـم واتج. ـف الـنا ك على أنSـه ة دل� ذـل وادS المتفاعـل الـممـكوSن ـضروري في ـحدوث التفاـعل؛ ة ة الكهربائـي اج إلى الطاـق فنحن نحـتعلى ســبيل المثــال لكســر جزيئــات الـماء إلى هـيدروجين وأكـسجين. ـلذا ــة ــ ــرف أنS الطاق ــ من المهم أن تع

ضرورية لحدوث هذا التفاعل.

مراجعة الدرس

موزونة : التالية الكيميائية المعادالت كانت إذا ما حددولماذا؟ ال، أم

Ca + C l 2 → C aCl 2

المعادـلة موزوـنة فهى تمتـلك اعـــــداد متســـــاوية من

الذرات فى كل طرف

Zn + A g 2 S → ZnS + Ag

ــة ــير موزونـ ــة غـ المعادلـــير ــداد غ ــك أع فهى تمتلــذرات الفضــة متســاوية لفى كال طرفى المعادلة .

التغـير فى اللـون وتكـون ــون ــ ــات وتكـ ــ الفقاعـالرواســب والتغــير فى ــير فى ــة والتغـ الطاقـ

طبيعة المادة

: V تفاعال Sأن على Sتدل التي الدالئل صف. حدث قد كيميائيaا

يحسب الفرق فى الكتلة فى كمية الغاز المتصاعد .

: تخلفه الذي الرماد يكون الناقد التفكيرأصغر ا Vحيز ويشغل كتلة، أقل الغابات حرائقاحتراقها، قبل والنباتات باألشجار مقارنةحفظ قانون وفق ذلك تفسير يمكن فكيف

الكتلة؟

ــداد فى ــ ــتخدام االعـ ــ باسـة نسـتطيع ة الموزوـن المعادـلة األكـسجين أن كمـي ول ـب الـقــف أو : ــ ــة هى النص ــ الناتج

وينتج جـــــزئ 1.3 × 1023أكسجين

الدرس الثانى

ســــــــــ•رعة التفاعـــــ

الت الكيميائيـــــة

فكرة الدرس

المفيدة التفاعالت تسرعالتفاعالت وإبطاء

فائدة ذا يكون قد الهدامة.

المفرداتسرعة ـ التنشيط طاقة

ـ المثبط ـ التركيز ـ التفاعلـ المساعدة العوامل

اإلنزيمات .

أستكشفتحديد

المثبطات

الخطواترقائق. 1 علب محتويات إلى انظر

. البسكويت وعلب الذرةالحافظة. 2 Sبالمواد قائمة اكتب

إن حيث العلبة، على المدرجة. المثبطات هي Sالمواد هذه

وتاريخ. 3 انتهائها تاريخ بين قارن . صالحيتها مدSة لتقدSر إنتاجها

التحليل هذه. 1 صالحية مدة ماالموادS؟

من. 2 يكون لماذامدSة إطالة الضروري

هذه مثل صالحيةالموادS؟

تفاوتالسرعة

يمكنـك مالحظـة أنS بعض ــاب ــ ــاعالت كاأللعـ ــ التفـالناريــة، أو إشــعال النــار ــابس ال ــب اليـ في العشـا، بينمـــا aتحـــدث تلقائيـــتحــدث تفــاعالت أخــرى ف في Sا، وســتتعر aتلقائيـــهذا اـلدرس العواـمل اـلتي ع التفـــــــاعالت Sتســـــــر

الكيميائية أو تبطئها.

التفاعل بدء ـ التنشيط طاقة

لتكــوين روابــط جديــدة في النــواتج يجب كســر الروابــط ــاج ــ ــاعالت، ويحت ــ في المتفتكسـير الروابـط إلى طاقـة. ــغيرة ــة ص ــوافر كمي فيجب ت Sمن الطاقـــة حـــتى يبـــدأ أيــمSى ــائي. وتUس ــل كيمي تفاعهــذه الطاقــة طاقــة تنشــيط

التفاعل.

تغير الحرارةالسرعة

الحــرارة تغــير الســرعة يمكنــك ــة ــاد الفاكه ــة فس ــاء عملي إبطبوضـــــــــعها في الثالجـــــــــة ــة ــاد الفاكه ــبرد(، . ففس )المينتج عن سلسـلة من التفـاعالت ــات ــ الكيميائيــــة، وخفض درجـالحــــرارة الفواكــــه يUبطSئ من

سرعة التفاعالت.

التفاعل سرعة في الحرارة درجات أثر

: تـــــــزداد ســـــــرعة معظم التـفاعالت الكيميائـية بارتـفاع ــذا ألن درجــات الحــرارة، وهالجزيـئات واـلذرات في حرـكة ــرعتها ــزداد س ــتمرة، وت مســرارة، ــات الح ــاع درج بارتفات الـسريعة يـصطدم فالجزيـئبعضـها ببعض بصـورة كبـيرة وبطاقــة أكــبر من الجزيئــات

البطيئة.

: التفاعل سرعة في السطح مساحة أثر

تـــؤثر مســـاحة ســـطح المـــــــادة المتفاعلـــــــة ا في Vــ ــ ــوفة أيضـ ــ المكشـــل، ــدوث التفاع ــرعة ح سار في فيصـعب إشـعال الـنسـاق شـجرة جـاف، ولكن ــهل ــون من السـ ــد يكـ قـان و ـك ه ـل ار فـي إشـعال الـن

في صورة قطع صغيرة.

المثبطات ) ( التفاعل إبطاء

فــالمواد الــتي تــؤدي إلى إبطــاء ــمSى ــ ــائي تUس ــ ــل الكيمي ــ التفاعة ل عملـي المثبطـات، أي أنSهـا تجـعــادة ــدSدة من الم ــة مح ــوSن كمي تكا أطــول، وقــد Vالناتجــة تأخــذ وقتــؤدي بعـضها إلى توـقف التفاـعل ـيير ة، فمثالV تحـتوي الكـث بـصورة تاـممن المــوادS الغذائيــة مثــل رقــائق الـذرة على مركبـات هيدروكسـي

وين ) ؤدي إلى BHTتوـل و ـي (، وـهإبـطاء فـساد الـموادS الغذائـية وإلى

إطالة مدSة صالحيتها .

مساعد عاملمحفز

ادة تـسرع ارة عن ـم ـهو عـبالتفاعـــل الكيميـــائي، وال ــة ــ ــ ــر في المعادل ــ ــ يظهــير ه ال يتغ Sــ ــة، ألن الكيميائي

بشكل دائم وال يستهلك.

المحو¦لة المحفزة العوامل

ــوادم ــزات في عـ ــتخدم المحفـ تسـالسـيارات والشـاحنات لتسـاعد على احــتراق الوقــود، فالعــادم يمــرS من ة خالل المحـفز اـلذي يـكون على هيـئحبيـبات مغلSـفة بالمـعدن ـكالبالتينيوم أو الروديـــوم، وتعمـــل المحفـــزات ير المكتـمل تراق ـغ على تـسريع االـحللمــوادS الضــارة مثــل أول أكســيد

الكربون .

المتخصصة اإلنزيمات

بعض المحفــزات النشــطة تعمـــل في آالف التفـــاعالت ــم ــ ــدث في جس ــ ــتي تح ــ الــذه ــ ــمSى ه ــ ــان. وتUس ــ اإلنسالمحفــزات اإلنزيمــات. وهي ــات ــ ــات من البروتينـ ــ جزيئـع التفـــاعالت Sالكبـــيرة تســـرــا ــل خاليـ ــة لكي تعمـ الالزمـ

جسمك بشكل صحيح.

مراجعة الدرس

بفحص ســـرعة تكـــون المـــادة الناتجـة أو مـدى سـرعة اسـتهالك

المادة المتفاعلة .

اإلجابة

كيف يمكنك قياس صف: سرعة التفاعل.

أ-تزيد من سرعة التفاعل .ب – تقلل من سرعة

التفاعل .

اإلجابة

تقلل المحفزات من طاقة التنشيط ولكنها

تزيد من سرعة التفاعل

اإلجابة

: كيـــف تعمـــل المحفـــزات على زيــــــادة ســــــرعة

التفاعل؟

ان وـهو على اـلرف يـكون محكم ألن المرطـباإلغالق وال يدخلـــه الهـــواء وقـــد يكـــون المرطـبان مـفرغ من الـهواء عـند تعبئـته مـما اء د فتح الغـط ل قليال وعـن اء يمـي ل الغـط يجـعــة ــان معرض ــات المرطب ــل محتوي قليال يجعللتفاعــل مــع األكســجين ومــواد أخــرى فى الـهواء مـما يـسبب نقلـها ولكن الثالـجة نبطئ

من حدوث مثل هذه التفاعالت .

اإلجابة

ــد : ــير الناقـ ن التفكـ Sــز ــاذا يخـ ــر لمـ فسـبرطمــان صلصــة المعكرونــة ألســابيع ا يجب ا، بينـم Vان مغلقـ ف إن ـك Sر على اـلحفظه في الثالجة مباشرة بعد فتحه.

اإلجابة

2 س / 50ث = 45جرام / جرامس = فإن ث 1.125ولهذا