"ما المقصود بالتفاعل الكيميائي؟
مقدمة في أنواع التفاعلات غير العضوية:
تفاعلات الاتحاد في الكيمياء غير العضوية:
تفاعلات التحلل في الكيمياء غير العضوية:
تفاعلات الاستبدال الأحادي في الكيمياء غير العضوية:
تفاعلات الاستبدال المزدوج في الكيمياء غير العضوية:
تفاعلات الاحتراق في الكيمياء غير العضوية:

في الكيمياء يمكن أن يتم تصنيف العديد من التفاعلات الكيميائية ضمن خمسة أنواع رئيسية، حيث سيكون الحصول على الفهم الشامل والواضح لهذه الأنواع من التفاعلات مفيدا جدا للقيام بتنبؤ نتائج تفاعل ما غير معروف.

 

ما المقصود بالتفاعل الكيميائي؟

 

التفاعل الكيميائي في الكيمياء، هو عبارة عن عملية يتم فيها تحويل مادة أو أكثر من المتفاعلات إلى مادة أو أكثر من مادة من النواتج، وهذه المواد تكون عبارة عن إما عناصر أو مركبات كيميائية، حيث يعيد التفاعل الكيميائي ترتيب الذرات المكونة للمواد المتفاعلة؛ ليتم تكوين مواد مختلفة على شكل نواتج.

 

التفاعلات الكيميائية تعد جزء لا يتجزأ من التكنولوجيا والثقافة، بل هي جزء لا يتجزأ من الحياة نفسها، حيث يعد حرق الوقود، وعمليات صهر الحديد، وعمليات صنع الزجاج والفخار، وصنع الجبن من بين العديد من الأمثلة المختلفة على الأنشطة التي تتضمن تفاعلات كيميائية معروفة، كما وتستخدم منذ آلاف السنين.

 

تكثر التفاعلات الكيميائية في جيولوجيا الأرض، وفي الغلاف الجوي والمحيطات، وفي مجموعة متنوعة وواسعة من العمليات المعقدة والتي تحدث في جميع الأنظمة الحية.

 

يجب أن يتم التمييز بين التفاعلات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية، حيث تشمل التغييرات الفيزيائية تغيرات في الحالة والمقصود بالحالة الفيزيائية هي عبارة عن حالات المادة وهي صلبة وسائلة وغازية.

 

يعد ذوبان الجليد في الماء وتبخر الماء إلى بخار عبارة عن تغير فيزيائي، حيث أنه تغيرت الخصائص الفيزيائية للمادة بينما هويتها الكيميائية بقيت كما هي دون تغيير بغض النظر عن حالتها الفيزيائية، الماء (H2O) هو ما زال نفس المركب، حيث يتكون كل جزيء من الماء من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين. ومع ذلك، إذا واجه الماء، سواء كان ثلج أو سائل أو بخار فلز الصوديوم (Na)، فسيتم إعادة توزيع الذرات لإعطاء المادتين الجديدتين جزيء الهيدروجين (H2) وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، ومن خلال هذا، فإننا نعلم أنه قد حدث تغيير أو تفاعل كيميائي.

 

مقدمة في أنواع التفاعلات غير العضوية:

 

الأنواع التفاعلات الخمسة الأساسية للتفاعلات الكيميائية للمواد غير العضوية هي عبارة عن: تفاعلات الاتحاد أو ما يعرف بتفاعلات التكوين، تفاعلات التحلل، تفاعلات الاستبدال الفردي، تفاعلات الاستبدال المزدوج وتفاعلات الاحتراق.

 

تحليل المواد المتفاعلة والنواتج من تفاعل معين يتيح لنا مجال وضعها في إحدى هذه التصنيفات.

 

يمكن أن تناسب بعض التفاعلات أكثر من تصنيف واحد، لذا فإن تحديد التفاعل كواحد من هذه الأنواع لا يمنعه من أن يكون أيضا عبارة عن تفاعل تأكسد واختزال، فعلى سبيل المثال، فإنه يمكن أيضًا أن يتم تصنيف العديد من تفاعلات الاتحاد أو التكوين على أنها ضمن تصنيف تفاعلات التأكسد والاختزال.

 

تفاعلات الاتحاد في الكيمياء غير العضوية:

 

بالنسبة لأول نوع من التفاعلات الكيميائية في الكيمياء غير العضوية فهو يمثل تفاعل الاتحاد أو التكوين، وهو عبارة عن التفاعل الذي يتم فيه اتحاد مادتان أو أكثر ليتم تشكيل مادة واحدة جديدة، حيث أن الشكل العام لهذا التفاعل يتضح من خلال المعادلة التالية:

A+B ? AB

 

أحد الأمثلة على تفاعل الاتحاد هو أن يتحد عنصران لتكوين مركب كيميائي، فمثلا يتفاعل معدن الصوديوم الصلب مع غاز الكلور لينتج كلوريد الصوديوم الصلب كما في المعادلة التالية:

2Na (s) +Cl2 (g) ? 2NaCl (s)

 

يمكن أن يتم أيضًا تصنيف التفاعل على أنه تفاعل تأكسد واختزال؛ وذلك بسبب التغيرات في حالات الأكسدة، حيث ينتقل الصوديوم من حالة تأكسد 0 إلى +1 بينما ينتقل الكلور من حالة تأكسد 0 إلى حالة تأكسد -1.

 

نوع واحد من التفاعل المركب الذي يحدث بشكل متكرر هو تفاعل عنصر ما مع الأكسجين لتكوين أكسيد العنصر، حيث تتفاعل كل من المعادن واللافلزات بسهولة مع الأكسجين في ظل معظم الظروف، كما ويتفاعل المغنيسيوم بسرعة وبشكل كبير عند الاشتعال، حيث يقوم المغنيسيوم بالاتحاد مع الأكسجين الذي في الهواء لإنتاج مسحوق ناعم من أكسيد المغنيسيوم.

 

تفاعلات التحلل في الكيمياء غير العضوية:

 

تفاعلات التحلل هي عبارة عن التفاعل الذي ينقسم فيه المركب إلى مادتين أبسط أو أكثر، ويحدث التفاعل تبعا للمعادلة التالية:

AB ? A+B

 

تتطلب معظم تفاعلات التحلل مدخلاً للطاقة ويكون إما على شكل حرارة أو ضوء أو كهرباء، المركبات الثنائية هي مركبات تتكون من عنصرين فقط، حيث أن أبسط نوع من تفاعل التحلل هو عندما يتحلل مركب ثنائي إلى عناصره، مثلا أكسيد الزئبق (II)، هو عبارة عن مادة صلبة حمراء، يتحلل الزئبق عند تسخينه لإنتاج الزئبق وغاز الأكسجين، كما في المعادلة التالية:

2HgO (s) ? 2Hg (l) + O2 (g)

 

يعتبر التفاعل أيضًا تفاعل تحلل حتى عندما يكون واحد أو أكثر من النواتج لا يزال على شكل مركب، مثلا تتحلل كربونات المعدن إلى أكسيد معدني وغاز ثاني أكسيد الكربون، حيث تتحلل كربونات الكالسيوم إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون، كما في التفاعل التالي:

CaCO3 (s) ? CaO (s) + CO2 (g)

 

تتحلل هيدروكسيدات المعادن عند التسخين لإنتاج أكاسيد معدنية وماء، مثلا يتحلل هيدروكسيد الصوديوم لإنتاج أكسيد الصوديوم والماء، كما في التفاعل التالي:

2NaOH (s) ? Na2O (s) + H2O (g)

 

تفاعلات الاستبدال الأحادي في الكيمياء غير العضوية:

 

تفاعل الاستبدال الأحادي، يعرف أيضًا باسم تفاعل الإزاحة المفرد أو تفاعل الاستبدال، وهو تفاعل يستبدل فيه عنصر واحد عنصرًا مشابهًا في مركب ما، ويتم كما في المعادلة التالية:

A + BC ? AC + B

 

العنصر A هو معدن ويحل محل العنصر B، وهو أيضًا معدن، عندما يكون العنصر الذي يقوم بالاستبدال غير فلزي، يجب أن يحل محل مادة غير فلزية أخرى في المركب، وتصبح المعادلة العامة:

Y + XZ ? XY + Z

 

تفاعلات الاستبدال المزدوج في الكيمياء غير العضوية:

 

تفاعل الاستبدال المزدوج، يعرف أيضًا باسم الإزاحة المزدوجة، وهو عبارة عن تفاعل تتبادل فيه أماكن الأيونات الموجبة وأماكن الأيونات السالبة لمركبين أيونيين لتكوين مركبين جديدين، يتم كما في المعادلة التالية:

AB + CD ? AD + CB

 

A و C عبارة عن كاتيونات موجبة الشحنة، بينما B و D عبارة عن أنيونات سالبة الشحنة، تحدث تفاعلات الاستبدال المزدوج بشكل عام بين المواد الموجودة في محلول مائي، ودلالة على حدوث تفاعل عادة يكون أحد النواتج عبارة عن راسب صلب أو غاز أو مركب جزيئي مثل الماء.

 

تفاعلات الاحتراق في الكيمياء غير العضوية:

 

تفاعل الاحتراق هو عبارة عن تفاعل تتفاعل فيه مادة ما مع غاز الأكسجين، وتطلق طاقة على شكل ضوء وحرارة، حيث أنه يجب أن تشتمل تفاعلات الاحتراق على O2 كأحد المتفاعلات، وينتج عن احتراق غاز الهيدروجين بخار الماء، كما في المعادلة التالية:

2H2 (g) + O2 (g) ? 2H2O (g)

 

يمكنك ملاحظة أن هذا التفاعل يعتبر أيضًا تفاعل اتحاد.

"