حل درس فهم التفاعلات الكيميائية علوم صف ثامن فصل أول

حل درس فهم التفاعلات الكيميائية علوم صف ثامن فصل أول

مؤشرات حدوث التفاعل الكيميائي
كيف يمكن أن تعرف أن تفاعلا كيميائيا قد حدث؟
لقد قرأت عن أنّ خواص المواد الكيميائية قبل التفاعل تختلف عنها بعده، قد تعتقد أنك تستطيع البحث عن
تغيرات في الخواص كعلامة على حدوث التفاعل في الواقع تمثل الخواص الفيزيائية المتعلقة باللون وحالة
المادة والرائحة مؤشرات تشير إلى احتمال حدوث تفاعل كيميائي ولكن ثمة مؤشرات أخرى على حدوث التفاعل الكيميائي هي التغير في الطاقة، فإذا ارتفعت درجة حرارة المواد الكيميائية أو انخفضت أو إذا صدر منها ضوء أو صوت فمن المُرجّح أن تفاعلا كيميائيا قد حدث يُبين الشكل 1 بعض المؤشرات التي تشير إلى
احتمال حدوث تفاعل كيميائي

غير أن هذه المؤشرات لا تمثل أدلة على حدوث تغير كيميائي فعلى سبيل المثال، تظهر الفقاقيع عند غليان الماء ولكنها تظهر كذلك عند تفاعل بيكربونات الصوديوم مع الخل مكوناً غاز ثاني أكسيد الكربون. كيف تتأكد من حدوث التفاعل الكيميائي؟ إن الطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي دراسة الخواص الكيميائية للمواد الكيميانية قبل التغير وبعده، فإذا اختلفت تكون المواد الكيمائية قد خضعت لتفاعل كيميائي

الشكل 1 يمكنك تحديد ما إذا كان تفاعل كيميائي قد حدث من خلال تتبع حدوث تغيرات في الخواص وتغيرات في طاقة المواد الكيميائية المتفاعلة

تغيرات المادة
ذكر الطلاب أنّ المواد تُصنَّف إلى صلبة أو سائلة أو غازية. راجع تعريفات حالات المادة.

التغيرات الفيزيائية والكيميائية
عندما تخلط مكونات الكعك مع بعضها، يحدث تغير فيزيائي. وعند خَبز عجينة الكعك تتسبب الطاقة الحرارية الناتجة من الفرن في حدوث تغير كيميائي في التغيرات الكيميائية يُعاد ترتيب الذرات الموجودة في المواد فتنتج عنها خواص كيميائية جديدة. لا تُنتج التغيرات الفيزيائية مواد جديدة.

أسئلة توجيهية

ما أنواع الخواص التي تتغير أثناء أثناء التغير الكيميائي، يتغير كل من التفاعل الكيميائي؟
اثناء التغير الكيميائي يتغير كل من الخواص الكيميائية والفيزيائية.

كيف تعرف أن عملية خبر الكعك تختلف المواد البادئة عن المواد الناتجة في
تتضمن تفاعلا كيميائيا؟
تختلف المواد البادئة عن المواد الناتجة خواصها الفيزيائية والكيميائية.

علامات التفاعل الكيميائي
يجب أن يكون الطلاب قادرين على تمييز العلامات التي تشير إلى حدوث تفاعل كيميائي من أجل تحديد هل التفاعل كيميائي أم فيزيائي. أثناء قراءة الطلاب للقسم ومراجعة الشكل ،1 وجههم إلى التفكير في عجينة الكعك والكعك المخبوز ومدى التغير الحادث في كل من اللون ودرجة الحرارة والرائحة والتركيب. اطرح هذه الأسئلة للتحقق من مدى الاستيعاب.

أسئلة توجيهية
لماذا يُعدّ صدور الضوء من الخنافس المضيئة علامة على التغير الكيميائي؟
لأن صدور الضوء يشير إلى انطلاق طاقة.

اذكر بعض علامات احتمالية حدوث التفاعل الكيميائي.
تتضمن علامات حدوث التفاعل الكيميائي صدور رائحة أو تكون رواسب أو انطلاق غازه أو تغيرا في الطاقة، أو تغيرا في اللون

كيف تعرف أن عملية خَبز الكعك تتضمن تغيّرا كيميائيا؟
تختلف المواد البادئة عن المواد الناتجة في خواصها الفيزيائية والكيميائية.

ما الذي يحدث في التفاعل الكيميائي؟
أثناء التفاعل الكيميائي، تتفاعل مادة كيميائية أو أكثر لتتكون مادة كيميائية جديدة أو أكثر. كيف تتكون هذه المواد الكيميائية الجديدة؟

إعادة ترتيب الذرات لتكوين مواد كيميائية جديدة
لفهم ما الذي يحدث في التفاعل. قم بمعاينة المواد الكيميائية أولا تذكر أنه ثمة نوعان من المواد الكيميائية وهي العناصر والمركبات للمواد الكيميائية تركيب ثابت من الذرات ففي قطرة الماء الواحدة على سبيل المثال، ثقة تريليون ذرة من الأكسجين والهيدروجين، غير أن هذه الذرات تترتب جميعها بالطريقة نفسها وترتبط درتا هيدروجين بذرة أكسجين واحدة وإذا تغير هذا الترتيب. فإنّ المادة الكيميائية لن تطلّ ماء بل تتكوّن مادة كيميائية جديدة لها خواص فيزيائية وكيمائية مختلفة، وهذا ما يحدث أثناء التفاعل الكيميائي قذرات العناصر أو المركبات يعاد ترتيبها وتكوّن عناصر أو مركبات مختلفة.

كسر الروابط وتكوينها
كيف تحدث إعادة ترتيب الذرات؟ يُعاد ترتيب الذرات عندما تتفكك الروابط الكيميائية بينها تذكّر أن كل المواد الكيميائية بما فيها المواد الصلبة تتكون من جسيمات دائمة الحركة، أثناء حركة الجسيمات يصطدم بعضها ببعض. وإذا اصطدمت بقدر كافٍ من الطاقة من الممكن أن تتفكك الروابط بين الذرات حينئذ تنفصل الذرات ويُعاد ترتيبها وقد تتكون روابط جديدة. يُبين الشكل 2 التفاعل الذي ينتج الهيدروجين والأكسجين من الماء إن إضافة الطاقة الكهربائية إلى الماء يمكن أن تحدث هذا التفاعل فالطاقة المضافة تتسبب في تفكك الروابط بين ذرات الهيدروجين وذرات الأكسجين.
وبعد أن يحصل ذلك من الممكن أن تتكوّن روابط جديدة بين أزواج ذرات الهيدروجين وبين أزواج ذرات الأكسجين

المعادلات الكيميائية
افترض أن المعلم يطلب منك إجراء تفاعل محدد
في مختبر العلوم فكيف قد يصف لك معلمك التفاعل؟ ربما بقول شيئًا ما مثل قم بإجراء تفاعل بيكربونات الصوديوم مع الخل لإنتاج أسيتات الصوديوم والماء وثاني أكسيد الكربون – سيصف معلمك على
الأرجح التفاعل في صورة معادلة كيميائية المعادلة الكيميائية هي وصف للتفاعل باستخدام رموز العناصر والصيغ الكيميائية فرموز العناصر تمثل العناصر والصيغ الكيميائية تمثل المركبات.

رموز العناصر
تذكر أن رموز العناصر مُبينة في الجدول الدوري فمثلا تجد أن رمز الكربون هو C ورمز النحاس هو Cu ويمكن أن يتواجد كل عنصر في صورة ذرة واحدة فقط. لكن بعض العناصر موجودة في الطبيعة في صورة جزيئات ثنائية الذرة إذ تتحد ذرتان من العنصر نفسه منا تتضمن صيغة العنصر ثنائي الذرة رمز العنصر والرقم السفلي .2 إذ يصف الرمز السفلي عدد ذرات العنصر في المركب فالأكسجين (0) والهيدروجين (2) هما مثالان على جزيئات ثنائية الذرة يبين الجدول 1 بعض رموز العناصر فوق الخط الأزرق

الصيغ الكيميائية
عند ارتباط ذرات عنصرين أو أكثر من العناصر المختلفة، فإنها تكون مركبا تذكر أن الصيغة الكيميائية تستخدم رموز العناصر والأرقام السفلية لوصف عدد الذرات في مركب، وإذا لم يكن للعنصر رقم سفلي فمعني ذلك أن المركب يحتوي على ذرة واحدة فقط من هذا العنصر، على سبيل المثال، يتكون ثاني أكسيد الكربون ((CO) من ذرة كربون واحدة وذرتي أكسجين تذكر أن صيغتين مختلفتين تمثلان مادتين كيميائيتين مختلفتين بغض النظر عن مدى التشابه بينهما إن بعض الصيغ الكيميائية ظاهر أسفل الخط الأزرق في الجدول 1

كتابة المعادلات الكيميائية
تتضمن المعادلة الكيميائية كلا من المواد الكيميائية المتفاعلة والمواد الكيميائية الناتجة في التفاعل الكيميائي يطلق على المواد الأولية في التفاعل الكيميائي اسم المتفاعلات. ويطلق على المواد الناتجة من التفاعل الكيميائي اسم النواتج يبين الشكل 3 طريقة كتابة معادلة كيميائية تستخدم الصيغ الكيميائية لوصف المتفاعلات والنواتج، فتكتب المتفاعلات على يسار السهم والنواتج على يمينه ويُفصل بين اثنين أو أكثر من المتفاعلات أو النواتج بعلامة زائد. ويكون الهيكل العام
للمعادلة على الشكل التالي:
ناتج + ناتج — متفاعل + متفاعل
عند كتابة معادلات كيميائية من المهم استخدام الصبغ الكيميائية الصحيحة لكلّ من المتفاعلات والنواتج على سبيل المثال، افترض أن أحد التفاعلات الكيميائية ينتج ثاني أكسيد الكربون والماء يكتب الناتج ثاني أكسيد الكربون بالصيغة CO2 لا بالصيغة CO، فالصيغة CO خاصة بمركب أول أكسيد الكربون وهو مركب مختلف عن CO2 ويُكتب الماء بالصيغة HP لا بالصيغة HD وهي الصيغة الخاصة بمركب بيروكسيد الهيدروجين.