المعادلات الكيميائية

2011 التفاعلات الكيميائية

گريستا وست

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

أصبح معروفاً الآن أن الكيمـيائيين يكـتبون المـعادلات الكيميائية لوصف ما يحدث خلال التفاعل الكيميائي. ويمكن كتـابة الـمعادلات الكيميائية ببساطة عن طريق استخدام المعلومـات الضرورية فقط. كما يمكن أيضاً كتابة المعادلات بشكلٍ تفصيلي لتقديم معلومات أوسع عن مُجريات التفاعل وشروط حدوثه.

من الأمثلة البسيطة عن المعادلة

الكيميائية هي الحالة التي تتحد فيها ذرّتا هيدروجين: ( H + H → H2 ) .

تشير هذه المعادلة إلى اتحاد ذرّتي هيدروجين ( H ) لإنتاج جزيء هيدروجين ( H2 ).

أما المعادلة الكيميائية التفصيلية فقد تضم رموزاً وحروفاً وأعداداً أخرى، ومعظم هذه المعلومات الإضافية الواردة في تلك الرموز إما أن تكون بديهية بالنسبة للكيميائيين أو غير ضرورية؛ لذلك لا يتم ذكرها كلها دائماً في المعادلات. لكن يمكن أن تقدم هذه الرموز معلومات مفيدة حول كيفية إجراء التفاعل الكيميائي بنجاح. فالسهم العمودي المتجه نحو الأعلى، مثلاً، يشير إلى أن الناتج سيكوّن غازاً يخرج من المحلول على شكل فقاعات.

إن غاز ثاني أكسيد الكربون هو ناتج عدة تفاعلات انحلال، ويشار إليه على النحو التالي: ( CO2↑ ). ويشير السهم باتجاه الأسفل إلى تكوين ناتج على شكل راسب يهبط إلى أسفل السائل. تترسب الفلزات، بما فيها الفضة ( Ag )، في أغلب الأحيان في تفاعلات الإزاحة، ويمكن

الإشارة إلى ذلك كما يلي: ( ↓ Ag ).

كما يشير السهم في الاتجاهين بين المتفاعلات والنواتج إلى أن التفاعل يمكن أن

يحدث في الاتجاهين بسهولة، مما يعني أن المتفاعلات تُشكل نواتج، وهذه النواتج يمكن أن تشكل المتفاعلات أيضاً. وبدلاً من كتابة معادلتين:

( A + B → AB و AB → A + B )

ويجمع الكيميائيون المعادلتين على النحو التالي:

(A + B ↔ AB).

وفي المعادلة الكيميائية المفصلة، تستخدم الحروف بين هلالين للإشارة إلى حالة المادة لكل مركّب. فالجسم

الصلب يرمز إليه ب (S) والسائل ( l) والغاز ( g ). وعند إذابة مادة كيميائية في الماء، توصف بأنها مائية ( aqueous )، وهي كلمة لاتينية مشتقة من ( aqua ) وتعني «ماء» ، ويرمز إليها بـ ( aq ).

من السهل في بعض الأحيان، وليس دائماً، التنبؤ بحالات المادة الداخلة في المعادلة. فالماء يكون عادة بشكل سائل: ( H2O ( l لكن الماء الذي يدخل في التفاعلات مع وجود كمية كبيرة من الحرارة يتحول غالباً إلى غاز (H2O(g ، مع أن الرموز وحالات المادة تساعد في أغلب الأحيان على وضع المعادلات الكيميائية، لكن الأعداد تظل الجانب الأهم بالنسبة للكيميائيين.