ما الذي يحدث في اثناء التفاعل الكيميائي

ما الذي يحدث في اثناء التفاعل الكيميائي

يحدث تكسير الروابط الكيميائية الموجودة في جزيئات المواد، ثم تكوين مواد جديدة من خلال إنشاء روابط جديدة بين ذرات المواد

 أثناء التفاعل الكيميائي يحدث تكسير الروابط الكيميائية الموجودة في جزيئات المواد، ثم تكوين مواد جديدة من خلال إنشاء روابط جديدة بين ذرات المواد، عدد الذرات في المواد الجديدة الناجمة عن التفاعل الكيميائي يظل نفسه، لكن عدد الجزيئات هو ما يتغير، كما أن خصائص المواد الجديدة مختلفة عن المواد المتفاعلة المكونة لها.

التفاعل الكيميائي هو تحويل مجموعة من المواد والعناصر الكيميائية إلى مجموعة جديدة أخرى، التفاعلات الكيميائية هي كسر الروابط بين الذرات، دون تغيير في عددها أو في النوى، الجدير ذكره أن التفاعلات هنا يتم وصفها أو التعبير عنها بالمعادلات الكيميائية.

المفاهيم الأساسية اثناء التفاعل الكيميائي

• التفاعل الكيميائي هو عملية تحدث نتيجة تفاعل بين اثنين أو أكثر من الجزيئات، من أجل تشكيل جزيئات جديدة.
• المواد المتفاعلة هي التي تنتج المواد الجديدة والمواد التي يتم إنتاجها يطلق عليها فقط مواد أو منتجات جديدة.
• التفاعلات الكيميائية أساسية في حياتنا اليومية مثل الصدأ، تخمير النبيذ، الصناعات الفخارية، نتيجة تفاعل المواد مع الطمي وغيرها من الأمثلة.
• ينتج عن التفاعل الكيميائي تغييرات مصاحبة تظهر فيزيائياً مثل تغير اللون، الترسب وغيرها.
• يحدث في اثناء التفاعل الكيميائي، تفاعل بين أثنين من الذرات أو الأيونات أو الجزيئات، ما ينتج روابط جديدة دون تدمير الذرات أو النوى، فقط منتجات جديدة من المواد المتفاعلة.
• التفاعلات الكيميائية تخضع لقوانين الحفاظ على الكتلة، أي أن الناتج يكون منتجات جديدة وليس تدمير ذرات أو نوى.

أنواع التفاعل الكيميائي

• تفاعل الاحتراق Combustion reaction.
• تفاعل كيميائي بالتحلل Decomposition reaction.
• التفاعل الأحادي Neutralization reaction.
• تفاعل الاختزال أو الأكسدة Redox reaction.
• تفاعل الاحلال المزدوج Double-displacement reaction.
• التفاعل المركب Synthesis reaction.

تفاعل الاحتراق Combustion reaction: تفاعل الاحتراق هو الذي يحدث ما بين مادة قابلة للاحتراق وعامل مؤكسد، والنتيجة تكون مادة مؤكسدة، على سبيل المثال احتراق المغنسيوم، الذي يحدث فيه تفاعل بين ذرتين مغنسيوم وجزئ من الأكسجين، ينجم عنه مادة جديدة وهي أكسيد المغنسيوم المركب، وينتج عن هذ التفاعل الكيميائي قدر من الحرارة.

تفاعل كيميائي بالتحلل Decomposition reaction: تفاعل التحلل، هو تفكك مكون واحد في المواد المتفاعلة إلى عدة مواد أو نواتج، هنا التفاعل يحدث نتيجة لعوامل كثيرة منها الضوء، الحرارة أو الفصل الكهربائي للروابط، على سبيل المثال تسخين كربونات الكالسيوم، نتيجة التفاعل مع الحرارة، ينتج مواد جديدة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكالسيوم.

التفاعل الأحادي Neutralization reaction: التفاعل الأحادي بشكل أساسي هو الذي يحدث بين مادة قاعدية وحمض، ثم نحصل على منتجات جديدة مثل الملح والماء، مثال على التفاعل بين الحمض والقاعدة، هو الموجود بين هيدروكسيد الصوديوم وحمض الهيدروكلوريك، ينتج عن هذه المواد المتفاعلة منتجات جديدة وهي الماء وكلوريد الصوديوم، الجدير ذكره أن كلوريد الصوديوم هو المصطلح العلمي للملح.

تفاعل الاختزال أو الأكسدة Redox reaction: هو التفاعل الذي تنتقل فيه الإلكترونات بين الأنواع المختلفة للمواد الكيميائية، تفاعل الاختزال أو الأكسدة مثل الذي يحدث بين الهيدروجين والزنك، حيث تتفاعل ذرة عنصر الزنك مع أثنين من أيونات الهيدروجين، ثم يحدث نقل للإلكترونات من الزنك، وبناء على ذلك يتحول الهيدروجين إلى جزئ مستقر، والمادة الجديدة الناتجة عن هذا النوع من التفاعل الكيميائي هو أيون الزنك.

تفاعل الاحلال المزدوج Double-displacement reaction: هو التفاعل بين مادتين كيميائيتين، ثم ينتج عن ذلك تبادل الأماكن بين الأيونات الموجبة والسالبة او ما يطلق عليهم أيونات وكاتيونات، بناءً على ذلك تتكون مواد جديدة، على سبيل المثال التفاعل الكيميائي بين كلوريد الصوديوم ونترات الفضة، ما يحدث كالتالي في كلوريد الصوديوم تحل الفضة مكان الصوديوم، أما الصوديوم فينضم إلى نترات الفضة، وبالتالي يتكون كلوريد الفضة ونترات الصوديوم، كمنتجات جديدة، نتيجة تفاعل الاحلال بين العنصرين.

التفاعل المركب Synthesis reaction: التفاعل الكيميائي المركب هو الذي يحدث بين مركبات متنوعة وبسيطة في التكوين، بفعل عوامل فيزيائية محددة، ثم ينتج مواد مركبة، مثل على ذلك التفاعل بين اثنين من ذرات الصوديوم الصلب، نتيجة التعرض لغاز الكلور، فينتج عن ذلك كلوريد الصوديوم.

معادلة التفاعل الكيميائي

معادلة التفاعل الكيميائي هي مثل المعادلات الرياضية التي تتكون من جزئين، الأول هو المواد المتفاعلة مع ذكر العوامل والشروط الخاصة بكل تفاعل، ثم على الجانب الأيمن، يذكر المواد الجديدة الناجمة عن التفاعلات الكيميائية بين المواد، توضح المعادلة الكيميائية بالشكل التالي: [1]

من مؤشرات حدوث التفاعلات الكيميائية

• انبعاثات حرارية وضوئية.
• تغير اللون.
• إصدار غازات.
• تكون الرواسب.

انبعاثات حرارية وضوئية: من مؤشرات حدوث التفاعل الكيميائي، هو وجود انبعاثات من الحرارة أو الضوء، هذا دليلاً واضحاً على حدوث عملية تفاعل بين العناصر الكيميائية.

تغير اللون: من المؤشرات التي تدل على حدوث على تفاعل كيميائي، ثم إنتاج مادة جديدة مختلفة الجزئيات بنفس عدد الذرات والنوى، هو تغير اللون.

إصدار غازات: البخار أو فقاعات الغاز، دليل على تفاعل كيميائي يحدث، على سبيل المثال عند خلط صودا الخبر مع الخل، نحصل من ذلك على غاز ثاني أكسيد الكربون، هذه التجربة الكيميائية مادة علمية تقدم لأطفال في المرحلة الابتدائية، كمثال على التفاعلات الكيميائية.

تكون الرواسب: التفاعل بين المنتجات السائلة، ينتج عنه مواد صلبة وهي الترسيب أو الرواسب، على سبيل المثال دمج نترات الكادميوم مع كبريتيد الامونيوم المذاب في الماء، فنحصل على رواسب صفراء وهي عبارة عن كبريتيد الكادميوم. [2]

أمثلة على التفاعلات الكيميائية

• عملية البناء الضوئي.
• الاحتراق.
• الصدأ.
• الكيمياء الكهربائية.
• عملية الهضم.
• التفاعلات بين الحمض والقاعدة.
• الطبخ.

عملية البناء الضوئي: من الأمثلة الشائعة على التفاعل الكيميائي، هو عملية البناء الضوئي، الذي ينجم عنها توافر الأكسجين والمواد المغذية وهي الجلوكوز، بعد التفاعل الذي يحدث بين الماء وثاني أكسيد الكربون مع عامل الضوء، المعادلة الكيميائية لعملية البناء الضوئي هي:

الاحتراق: التفاعل الكيميائي الذي يحدث بالاحتراق، هو الأشهر في اليوم العادي، عند إشعال الكبريت أو الشمعة، هنا يحدث تفاعل كيميائي بين الأكسجين والجزئيات النشطة، فينتج عن ذلك الماء وثاني أكسيد الكربون.

الصدأ: مع مرور الوقت يصدأ الحديد، أي يكون مادة حمراء مثل القشرة على سطحه، عملية الصدأ مثال حي على نوع تفاعل كيميائي يطلق عليه التفاعل التأكسدي.

الكيمياء الكهربائية: من الأمثلة الخاصة بالتفاعل الكيميائي في الحياة اليومية، هو ما يحدث في البطاريات، حيث يتم تحويل الطاقة الكيميائية بداخلها إلى طاقة كهربائية، من خلال تفاعلات الاختزال والأكسدة.

عملية الهضم: حتى عملية هضم الطعام، تكون نتيجة التفاعلات الكيميائية، التي تقوم بها الإنزيمات الموجودة في اللعاب من تكسير المواد المعقدة من السكريات والكربوهيدرات إلى مواد أبسط، حتى يسهل على الجسم هضمها.

التفاعلات بين الحمض والقاعدة: التفاعل بين الاحماض مثل الخل، حمض الكبريتيك والليمون وغيرها، مع القواعد مثل الصابون والأمونيا وغيرها، هذه التفاعلات الكيميائية ينتج عنها مواد جديدة مثل الماء والملح.

الطبخ: تحمير الأطعمة أو خبزها، هو تفاعل كيميائي بين الأحماض الأمينية والسكريات، التي ينتج عنها الطعم النهائي ولون التحمير، أو عند سلق البيض، يحدث تفاعل كيميائي بفعل الحرارة، بين كبريتيد الهيدروجين والحديد، حتى يتم النضج وتتكون الطبقة الخارجية. [3]