بحث عن الصيغة الأولية والصيغة الجزيئية

- -

تمثل الكيمياء العلم الذي يقوم بدراسة المادة ” العناصر والمركبات ” ويتعرف على خصائصها وتكوينها وبنيتها وتحوّلاتها وما ينبعث من طاقة أثناء التفاعلات الكيميائية ، ولهذا العلم فروع عدة وهي : الكيمياء التحليلية ، والكليمياء الفيزيائية ، والكيمياء العضوية ، والكيمياء غير العضوية ، والكيمياء الحيوية .

ما هي الصيغة الأولية

تدل الصيغة الأولية على أبسط نسبة عددية صحيحة لذرات العناصر المكونة لها ، ولكي يتم حساب تلك الصيغة يجب اولاً حساب عدد مولات كل عنصر ، بعد ذلك حساب عدد الذرات له من خلال قسمة عدد مولات كل ذرة عنصر على القيمة الأقل بعدد المولات .

مثال للتوضيح

تم تحليل عينة نقية من مركب هيدروكربوني مجهول كتلتها 5 غ ، فكانت تحتوي على 3.75 غ كربون ، فما هي الصيغة الكيميائية للمركب الذي تتكون منه العينة ؟

الحل

كتلة المركب = 5 ، كتلة الكربون = 3.75 غم ، كتلة الهيدروجين = 5 – 3.75 = 1.25غم .

الخطوة الأولى : حساب عدد المولات

عدد مولات الكربون = كتلة الكربون في العينة ÷ الكتلة المولية للكربون = 3.75 ÷ 12 = 0.3125 مول .

عدد مولات الهيدروجين = كتلة الهيدروجين في العينة ÷ الكتلة المولية للهيدروجين = 1.25 ÷ 1 = 1.25 مول .

لاحظ أنه 0.3125 تمثل القيمة الأقل في عدد المولات .

الخطوة الثانية : حساب عدد الذرات

لكي نحسب عدد الذرات لكل عنصر ، يتم قسمة مولات كل ذرة عنصر على القيمة الأقل بعدد المولات كما يلي :

عدد ذرات الكربون = عدد مولاته ÷ 0.3125 = 0.3125 ÷ 0.3125 = 1 .
عدد ذرات الهيدروجين = عدد مولاته ÷ 0.3125 = 1.25 ÷ 0.3125 = 4 .

ومن هنا فإن نسبة عدد ذرات الكربون إلى عدد ذرات الهيدروجين تساوى 1 : 4 ، وبذلك فإن الصيغة الأولية للمركب هي CH4 ( الميثان ) .

ما هي الصيغة الجزيئية

هذه الصيغة توضح العدد الفعلي لذرات كل عنصر بالمركب ، وقد تكون مساوية للصيغة الأولية أو إحدى مضاعفاتها ، حيث تظل النسب العددية بين أنواع الذرات بالصيغة الاولية مساوية لها في الصيغة الجزيئية .

المثال الأول

إذا كانت الكتلة المولية لمركب ما هي 30 غ / مول ، وكانت صيغته الأولية هي CH3 ، فما هي صيغته الجزيئية ؟

الحل

– الكتلة المولية للصيغة الأولية CH3 تساوي 15 غ / مول .
– الكتلة المولية للصيغة الجزيئية المطلوبة 30 غ / مول .
– يتم قسمة الكتلة المولية للصيغة الجزيئية / الكتلة المولية للصيغة الأولية
أي 30 ÷ 15 = 2 .

– لاحظ أن عدد الذرات بالصيغة الجزيئية هو ضعف عدد الذرات بالصيغة الأولية
– إذاً فإن الصيغة الجزيئية هي : C2H6 .

المثال الثاني

ما هي الصيغة الجزيئية لمركب أكسيد الفسفور ( كتلة المولية تساوي 284 غ / مول ) ، مع العلم بأن الصيغة الأولية لهذا المركب هي P2O5 ؟

الحل

– الكتلة المولية للصيغة الأولية P2O5 = (5× 16) + (2×31) = 142 غ / مول .
– الكتلة المولية للصيغة الجزيئية المطلوبة هي 284 غ / مول .

– نقسم الكتلة المولية للصيغة الجزيئية ÷ الكتلة المولية للصيغة الاولية = 284 ÷ 142 = 2 .
– لاحظ أن عدد الذرات بالصيغة الجزيئية هوضعف عدد الذرات بالصيغة الأولية
– إذا فإن الصيغة الجزيئية للمركب هي P4O10 .

ما هي المعادلة الكيميائية

تمثل المعادلة الكيميائية صورة لتوضيح المواد التي تدخل بالتفاعل الكيميائي ، والمواد التي تنتج من هذا التفاعل ، بالإضافة إلى التغير المصاحب لهذا التفاعل من حيث عدد المولات ، ويتم الفصل بينهما بسهم كما هو موضح بالمثال التالي ، وغالبًا ما تتم كتابة المواد المتفاعلة بالجهة اليسرى ، والناتجة بالجهة اليمنى ، ويتم قراءة المعادلة من اليسار إلى اليمين .

المواد الناتجة →  المواد المتفاعلة

Reactants  → Products

وأحد أهم خواص المعادلة الكيميائية هي أنها قادرة على إيجاد علاقات كمية بين المواد المتفاعلة والمواد التي تنتج من هذا التفاعل ، ولكي يتم إجراء الحساب الكيميائي المطلوب يجب أن تكون المعادلة الكيميائية موزونة ، بمعنى أن تكون خاضعة لقانون حفظ الكتلة .

كيفية كتابة المعادلة الكيميائية

1- يتم كتابة المواد المتفاعلة والمواد الناتجة بشكل لفظي ، ويُفصل بينهما بسهم ، كما هو موضح بالمثال التالي لتفاعل الألومونيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الألومونيوم .

أكسيد الألومنيوم →  أكسجين + الألومنيوم

2- يتم كتابة المعادلة بالرموز والصيغ للمواد المتفاعلة والناتجة عن التفاعل ، وتكون المعادلة غير موزونة .

Al + O2  → Al2O3

3- يتم موازنة المعادلة من خلال وضع معاملات بجانب المواد الداخلة والمواد الناتجة ، بحيث يكون عدد الذرات لعنصر ما متساوية في العدد بكلا الطرفين .

Al + 3O2  → 2Al2O3

وزن المعادلة الكيميائية

عندما تتم موازنة المعادلة الكيميائية يتم التغيير في أمثال الجزيئات وليس في نسب الذرات المكونة للصيغة الكيميائية بالجزئ الواحد ، بحيث يصبح عدد الذرات في الجزء الأيسر من المعادلة يساوي عدد الذرات بالجزء الأيمن ، وذلك يحقق العلاقة :

كتلة المواد الداخلة فى التفاعل = كتلة المواد الناتجة من التفاعل

وكقاعدة عامة يتم موازنة كافة الذرات وترك الأكسجين للنهاية فهو يقوم بضبط عملية الموازنة ، فعند وزن معادلات احتراق الهيدروكربونات مع الأكسجين ، يتم موازنة الكربون (C)  في البداية ، ثم الهيدروجين ، مع ترك الأكسجين للنهاية لحين اتمام وزن المعادلة نهائيًا .

الوسوم :
الوسوم المشابهة : , ,

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

Avatar

دعــاء

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *