إليكم بحث عن التفاعلات الكيميائية شامل في هذا المقال؛ حيث تحدث التفاعلات الكيميائية في كل يوم، وبشكل مستمر، وتتمثل في الكثير من المظاهر حولنا، أبسطها “غليان المياه، وتجمدها، وتبخرها”؛ حيث يُعد تحول المادة الواحدة إلى حالاتها المختلفة تفاعلًا كيميائيًا قد حدث لسبب ما، وتحول المادة لمادة أخرى يُعد أيضًا تفاعلًا كيميائيًا له أسباب محددة، وهناك الكثير من الأسباب التي ينتج عنها التفاعل الكيميائي، كما أن له مظاهره التي تدل على حدوته، وفي هذا المقال من موسوعة نُقدم لكم بحث عن التفاعلات الكيميائية.
التفاعلات الكيميائية تحدث تماما في كل مكان، لكننا نربط أحيانًا التفاعلات الكيميائية مع البيئة المعقمة لأنبوب الاختبار، والمعمل فقط.
العدد الهائل من التحولات يُكوّن مجموعة مذهلة، وغير مفهومة تقريبًا من المواد الجديدة، وتغيرات الطاقة التي تحدث في عالمنا كل ثانية من كل يوم.
في الطبيعة تحدث التفاعلات الكيميائية سواء أردت ذلك أم لا، ويمكن أن تكون التفاعلات الكيميائية أقل تحكمًا مما قد تجده في المختبر، وأحيانًا تكون أكثر فوضى.
مثل وجود حريقًا مشتعلًا في الغابة؛ حيث يكون نتيجة لعملية بطيئة من الصدأ في وجود كل من الأكسجين، والماء على مدى فترة طويلة من السنوات.
تتحول مجموعة المواد الكيميائية (المواد المتفاعلة) إلى مجموعة أخرى من المواد الناتجة، فيما يُعرف باسم التفاعل الكيميائي.
إذا غلى الماء السائل؛ فإنه لا يزال ماء، وبالمثل المياه المجمدة، أو الجليد لا يزال ماء، فيُعد كل من الانصهار، أو الغليان، أو التجميد عن طريق تطبيق تغيير في درجة الحرارة أمثلة على التغيرات الجسدية؛لأنها لا تؤثر على التكوين الداخلي للعنصر أو العناصر المعنية.
التغيير الكيميائي من ناحية أخرى يحدث عندما يتغير التركيب الفعلي، أي عندما تتحول مادة إلى أخرى، ويمكن تغيير الماء كيميائيًا؛ فعلى سبيل المثال: يتغير عندما يتم تشغيل تيار كهربائي عبر عينة من الماء، مع فصله إلى غاز الأكسجين، والهيدروجين.
يتطلب التغيير الكيميائي تفاعلًا كيميائيًا، وهي عملية يتم بموجبها تغيير الخواص الكيميائية للمادة عن طريق إعادة ترتيب ذرات المادة.
لا يمكننا رؤية الذرات بالعين المجردة، ولكن هناك عدد من الأدلة التي تخبرنا عن وقت حدوث التفاعل الكيميائي في العديد من التفاعلات الكيميائية، على سبيل المثال: قد تواجه المادة تغييرًا في الحالة، أو في الطور؛ حيث يمكن أن يتحول الماء السائل إلى أكسجين غازي، وهيدروجين نتيجة للتحليل الكهربائي.
عندما يتحول الماء السائل إلى غازات أولية، مثل: الهيدروجين، والأكسجين؛ فهذا يدل على حدوث تغير أكثر عمقا من تحوله إلى مادة صلبة، أو سائلة.
كما أن إضافة كرومات البوتاسيوم السائلة (K2CrO4) إلى محلول نترات الباريوم (Ba [NO3] 2 تشكل كروم الباريوم الصلب (BaCrO4)؛ فأدت المواد الصلبة إلى تكوين مادة صلبة في محلول مختلف مرة أخرى، وهذه ظاهرة أكثر تعقيدًا من مجرد تجميد الماء لتكوين الثلج: هنا تغيرت الخصائص الأساسية للمواد المعنية.
إن التغيير المادي للمياه إلى الجليد، أو البخار ينطوي على تغيرات في درجة الحرارة، وبالمثل: فإن التغيرات الكيميائية غالبًا ما تكون مصحوبة بتغيرات في درجة الحرارة، والفرق هو أن هذه التغييرات تكون نتيجة لتغييرات حدثت في الخواص الكيميائية للمواد المعنية.
على سبيل المثال: عند اختراق الخشب في وجود الأكسجين؛ فبمجرد تحويل الخشب إلى رماد؛ يصبح مزيجًا مختلفًا تمامًا عما كان عليه من قبل.
كما أن الرماد لا يمكن تجميده ببساطة لتحويله مرة أخرى إلى خشب، وهذا مثال على تفاعل كيميائي لا يمكن أن يعود لحالته السابقة بأي شكل من الأشكال.
قد تتضمن التفاعلات الكيميائية تغيرات في اللون بنسب محددة، وتحت ظروف مناسبة، كما يمكن دمج الكربون الذي يتميز باللون الأسود، مع الهيدروجين، والأكسجين عديم اللون لإنتاج السكر الأبيض.
هذا يشير إلى نوع آخر من التغيير: تغيير في المذاق، بالطبع لا ينبغي تذوق كل ناتج من التفاعل الكيميائي؛ حيث أن بعض المركبات الناتجة قد تكون سامة، أو على الأقل ، غير مستساغة إطلاقًا لبراعم التذوق.
الرائحة أيضًا يمكن أن تتغير؛ فعلى سبيل المثال: الكبريت يكون عديم الرائحة في شكله الأولي، ولكن عندما يقترن مع الهيدروجين لتكوين كبريتيد الهيدروجين (H2S)، يصبح غازًا شقيقًا ذو رائحة كريهة.
تشكل فقاعات المادة دليلًا آخر على حدوث تفاعل كيميائي، وعلى الرغم من أن فقاعات الماء تظهر عند غليانها، فإن هذا يرجع فقط إلى إضافة الحرارة إلى الماء؛ مما يزيد من الطاقة الحركية لجزيئاتها، ولكن عندما تتعرض فقاعات بيروكسيد الهيدروجين للأكسجين؛ فهذا يحدث بدون إضافة أي حرارة، كما هو الحال مع العديد من خصائص التفاعل الكيميائي، لا تحدث الفقاعات دائمًا عندما تتفاعل مادتان كيميائيتان، ومع ذلك عندما يكون أحد هذه الأدلة موجودًا؛ فإنه يخبرنا أن تفاعل كيميائي ما قد حدث.
في المعادلة الرياضية يجب أن تكون مجاميع الأرقام على أحد جانبي علامة “التساوي” هي نفس مجموع الأرقام على الجانب الآخر.
ينطبق الشيء نفسه على المعادلة الكيميائية، والتمثيل للتفاعل الكيميائي؛ حيث تكون الرموز الكيميائية على الجانب الأيسر للمفاعلات، والرموز الموجودة على الجانب الأيمن هي المنتج أو المنتجات.
بدلاً من علامة “المساواة” التي تفصلهم، يتم استخدام “سهم” يشير إلى اليمين للإشارة إلى اتجاه رد الفعل.
المعادلات الكيميائية عادةً يشير تدوينًا إلى حالة، أو مرحلة المادة لكل من المواد المتفاعلة، والمنتجات، وهذه الرموز هي كما يلي:
(s): الحالة الصلبة.
(l): الحالة السائلة.
(g): الحالة الغازية.
(aq): يُشير إلى الذوبان في الماء (محلول مائي).
الرمز الرابع (aq) بالطبع لا يشير إلى مرحلة من المادة في حد ذاتها (رغم أنه من الواضح أنها سائلة)، ولكن كما سنرى؛ فإن المحاليل المائية تلعب دورًا هامًا في العديد من التفاعلات الكيميائية بحيث يكون لها رموزها الخاصة.
وعلى أي حال، فإنه باستخدام هذا الترميز؛ نبدأ في ترميز تفاعل الهيدروجين، والأكسجين لتكوين الماء على هذا النحو: H (g) + O (g) → H2O (l).
هذه المعادلة كما تمت كتابتها تحتاج إلى تعديل في عدة طرق:
فيُعد أول شيء أن كل من الهيدروجين، الأكسجين ليسا أحاديا الذرة.
وبمعنى آخر، في شكلها الأولي لا يظهر أي منهما كذرة واحدة، وبدلا من ذلك؛ فإنه يتم تشكيل هذه الجزيئات الثنائية الذرة؛ لذلك يجب إعادة كتابة المعادلة بأن تكون:
H2 (g) + O2 (g) → H2O (l)، لكن هذا لا يزال غير صحيح، كما أن التحليل الأولي سيظهر القليل.
