ما طريقة موازنة المعادلات الكيميائية

2 إجابتان

مفهوم الموازنة الكيميائية: تعد عملية موازنة المعادلة الكيميائية أمرٌ في غاية الأهمية بل وأيضًا هي أمرٌ لابد منه عند التخصص في مجال في علم الكيمياء بمجاليه سواءً أكانت الكيمياء التطبيقية أم الكيمياء النظرية، وعندما تتطرق لأي معادلة كيميائية ما، إذ تقوم بتجسيد المعادلات الكيميائية بشكلٍ رياضي يُكتْب باستخدام رموز العناصر وعدد المولات، وبعدها عليك القيام بموازنة تلك المقادير والرموز في طرفي المعادلة.

كيفية كتابة معادلة كيميائية

تُكتب المعادلات الكيميائية بشكلٍ واحد يجب الالتزام به حرفيًا، فعندما تُكتب معادلة كيميائية ما يتم كتابة المواد المتفاعلة مع بعضها سواءً أكانت عناصر أم مركبات أم أيونات من الجهة اليسرى من المعادلة يليها سهم متجه نحو الجهة اليمنى من المعادلة ويأتي بعد ذاك السهم المواد التي تنتج عن التفاعل الكيميائي الحاصل للمواد المتفاعلة، وقد تكون هذه التفاعلات متوازنةـ أي أن المواد الناتجة تُعطي المواد المتفاعلة في الشروط ذاتها التي نتجت عن تفاعل تلك المواد من ضغط وحرارة، يتم كتابة العناصر بشكل الرمز التي توجد عليه في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، ويوضع على الجانب الأيسر لكل عنصر مُعامل رقمي يساهم في عملية موازنة المعادلة الكيميائية.

المقصود بموازنة المعادلات الكيميائية

أن التمثيل الرياضي المكتوب بالرموز والأعداد هو ما يسمى بالمعادلة الكيميائية إذ تكتب المواد المتفاعلة في طرف المعادلة الأيسر بينما النواتج تكتب في الطرف الأيمن للمعادلة مع مراعاة قانون لافوازييه -أي قانون حفظ الكتلة الذي ينص على أن عدد الذرات التي تدخل التفاعل هو نفسه عدد الذرات التي يجب أن تنتج عن هذا التفاعل- وأيضًا يجب مراعاة قانون بروست -أي قانون النسبة الثابتة الذي ينص على أن المركبات الكيميائية تحتوي على نسب ثابتة من المواد المكونة لها مهما اختلفت طرق تحضيرها.

خطوات موازنة المعادلات الكيميائية

للقيام بموازنة المعادلة الكيميائية لابد من تتبع هذه الخطوات:

  •     تحديد المواد التي تدخل التفاعل والمواد الناتجة عنه وكتابة العناصر والصيغ بشكلٍ دقيق: يجب مراعاة كتابة رموز العناصر والمركبات بشكلٍ دقيق تفاديًا لوقوع أي خطأ وكتابة المواد المتفاعلة والناتجة بجهاتها الصحيحة.
  •  القيام بعد الذرات أو الأيونات الداخلة والناتجة عن التفاعل في المعادلة المكتوبة أو المعطاة وفق قانوني بروست ولافوازييه: إن كانت عدد الذرات متساوية في المعادلة سلفًا فالمعادلة متوازنة، أما في حال اختلاف عدد الذرات بين أحد الطرفين أو كليهما، نقوم بالإصلاح وذلك بإضافة عدد من ذرات بحيث يتساوى طرفا المعادلة المكتوبة.
  •   القيام بالإصلاح بين طرفي المعادلة الكيميائية المكتوبة أو المعطاة: تتم تلك العملية بتغيير الأرقام والمعاملات السابقة لرمز العنصر المراد الإصلاح به وموازنته، والتي تقوم بتحديد الذرات التي تكون موجودة في المعادلة المكتوبة أو المعطاة سواءً أكانت الذرات داخلة أما ناتجة عن التفاعل، بحيث يتم القيام بالنسبة لعنصر ما من بين العناصر الموجودة في المعادلة وبعد أن تتم الموازنة على عنصر ما انتقل إلى موازنة العنصر الذي يليه حتى تتم عملية الموازنة بشكل كامل وتتساوى أعداد الذرات الموجودة في طرفي المعادلة المعطاة أو المكتوبة.
  •  التحقق من صحة عملية الموازنة الكيميائية: يجب عليك أن تتحقق من الأغلاط والأخطاء الكتابية أو الحسابية فور انتهائك من عملية الموازنة.

أكمل القراءة

تُعرف عملية موازنة المعادلات الكيميائية بأنّها العملية التي يتم فيها إضافة معاملات إلى المواد الداخلة في التفاعل والناتجة عنه، تسمى هذه المعاملات بمعاملات التكافؤ، وذلك لإيصال المعادلة إلى شكلها المتوازن، وتبرز أهمية هذه الموازنة بأنه يتوجب على المعادلة أن تحقق قانون حفظ الكتلة وقانون النسب الثابتة، أي يجب أن يوجد نفس عدد ذرات لكل عنصر على جانبي المعادلة.

موازنة المعادلات الكيميائية

لكن قبل الغوص في طريقة موازنة المعادلات الكيميائية، يحب عليك الاطلاع على تعريف المعادلات، فالمعادلات هي التمثيل الرمزي للتفاعلات الكيميائية بحيث يتم الإشارة إلى المواد المتفاعلة والناتجة من خلال الصيغ الكيميائية الخاصة بكل منها، مثال على ذلك: معادلة كيميائية تصف التفاعل بين الهيدروجين والأكسجين لتكوين الماء:

2H2 + O2 → 2H2O

بحيث تكون المواد الداخلة في التفاعل على يسار الرمز “→” بينما المواد الناتجة عنه على يمين رمز السهم.

بينما يشير معامل التكافؤ إلى العدد الإجمالي لجزيئات أحد الأنواع الكيميائية التي تشارك في تفاعل كيميائي، بحيث يحقق التوازن بين المواد المتفاعلة والنواتج المتكونة في التفاعل، على سبيل المثال في التفاعل الموصوف بواسطة المعادلة الكيميائية التالية:

 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

يكون معامل القياس المتكافئ لـ O2 و H2O هو 2 بينما يكون معامل CH و CO2 هو 1، بينما العدد الإجمالي لذرات عنصر موجود في مادة ما (في معادلة كيميائية متوازنة) يساوي مجموع معامل التكافؤ وعدد ذرات العنصر في جزيء واحد من المادة، على سبيل المثال العدد الإجمالي لذرات الأكسجين في المواد المتفاعلة “2O2” هو 4.

أثناء موازنة المعادلات الكيميائية، تحدد معاملات التكافؤ بحيث يتحقق التوازن بين العدد الإجمالي لذرات عنصر ما على كلا جانبي التفاعل.

لإتمام موازنة معادلة كيميائية بشكل صحيح يجب اتباع ما يلي، ولتوضيح ذلك سنأخذ تفاعل الاحتراق بين البروبان والأكسجين كمثال:

  • أولًا، تشكيل المعادلة الكيميائية غير المتوازنة الكاملة من الصيغ الكيميائية للمواد الداخلة بالتفاعل والناتجة عنه، في مثالنا الصيغة الكيميائية للبروبان هي C3H8 ويحترق بالأوكسجين (O2) ليشكل غاز ثاني أوكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) لذا تنتج المعادلة التالية:

C3H8 + O2 → CO2 + H2O

  • مقارنة العدد الكلي لذرات كل عنصر على كلا جانبي التفاعل، في مثالنا يوجد 3 ذرات كربون في C3H8 وذرة في CO2، بينما يوجد 8 ذرات هيدروجين في C3H8 وذرتين في H2O، كما يوجد ذرتين في كل من الأوكسجين وثاني أوكسيد الكربون O2  CO2 وذرة واحدة في H2O.

  • البدء بإضافة معاملات التكافؤ إلى جزيئات التفاعل التي تحتوي على عنصر يحتوي على عدد مختلف من الذرات في جانبي التفاعل للوصول إلى توازن عدد الذرات على كل جانب. في مثالنا يوجد ثلاث ذرات كربون في طرف المواد المتفاعلة C3H8 بينما يوجد ذرة واحدة في الطرف الأخر CO2 لذا نقوم بضرب CO2 بـ3 ليصبح 3CO2 وبالتالي تحقق توازن الكربون.

  • نعيد الخطوة السابقة لنصل إلى التوازن بين جميع الذرات الموجودة في التفاعل.

  •  بعد موازنة جميع العناصر الفردية، نقارن العدد الإجمالي للذرات لكل عنصر على كلا جانبي التفاعل مرة أخرى، إن لم يكن هناك أي تفاوت يمكننا أن نقول المعادلة متوازنة كيميائيًا.

في النهاية سنحصل على المعادلة النهائية بالشكل:

 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما طريقة موازنة المعادلات الكيميائية"؟