ملخص الدرس / الأولى ثانوي/فيزياء/الفصل الثالث/المقاربة الكمية لتفاعل كيميائي

الدرس

مفهوم الجملة الكميائية و تطورها خلال تحول كيميائي

التفاعل الكميائي : ينمذج التفاعل الكميائي التحول الكميائي بمعادلة كميائية تحتوي طرفين : المتفاعلات من جهة و النواتج من الجهة الأخرى و بينهما السهم تكون من المتفاعلات نحو النتائج

النواتج $\rightarrow$ المتفاعلات

- تمثل المتفاعلات و النواتج في المعادلة الكيميائية برموزها أو صيغها مع ابراز حالاتها الفيزيائية (صلب $\left ( s \right )$ , سائل $\left ( l \right )$ , غاز $\left ( g \right )$ )

- توضع أعداد تناسقية (ستوكيومترية ) أمام صيغ أو رموز الأنواع الكيميائية الداخلة في التفاعل لموازنة المعادلة وذلك طبقا لمبدئي انحفاظ المادة و انحفاظ الشحنة الكهربائية أثناء التفاعل الكيميائي

- تعبر هذه الأعداد في المستوى العياني على عدد مولات الأنواع الكيميائية المتفاعلة و الناتجة وفي المستوى المجهري تعبر على عدد الأفراد الكيميائية المتفاعلة و الناتجة

- تضبط هذه الأعداد كالآتي :

1: كتابة المعادلة ( المتفاعلات و النواتج برموزها أو صيغها )

2: التحقق من انحفاظ العناصر ( أي العناصر التي تحتويها المتفاعلات هي نفسها التي تشكل النواتج )

3: التحقق من انحفاظ كمية المادة

4: التحقق من انحفاظ الشحن الكهربائية

العوامل المؤثرة في التفاعلات الكيميائية : يتعلق حدوث التفاعل الكيميائي بعدة عوامل أهمها:

- كمية المادة

- درجة الحرارة

- الضغط

- الوسيط

- الضوء

- عند دراسة أي تحول كيميائي يجب مراعاة هذه العوامل لأنها تحدد أو تساهم في جهة وسرعة التحول و أحيانا في طبيعة النواتج

مفهوم التقدم لتفاعل كيميائي و حصيلة المادة

تقدم التفاعل : التقدم $X$ لتفاعل كيميائي هو مقدار يعبر عنه بالمول و الذي يسمح بوصف حالة جملة أثناء التحول الكيميائي

ان استعماله يسمح بالتعبير عن كمية مادة المتفاعلات و النواتج في كل لحظة

- المتفاعل المحد و التقدم الأعظمي :

المتفاعل المحد هو المتفاعل الذي ينتهي كليا أثناء التحول الكيميائي و يكون عندئذ التقدم أعظميا و من أجل ذلك تكون القيمة الدنيا ل $X$ هي التي تعدم كميات المادة للمتفاعلات

- المزيج المتناسق ( الستوكيومتري ) :

يكون المزيج متناسقا اذا كانت كميات المادة الابتدائية للمتفاعلات المكونة لها هي نسبة الأعداد الستوكيومترية للمتفاعلات في معادلة التفاعل و ان كميات المادة لكل المتفاعلات تنعدم عند نفس قيمة التقدم $X$

مثال : $\begin{matrix} 4Fe+3O_{2} \rightarrow 2Fe_{2}O_{3} \\ & & \\ & & \end{matrix}$

$c$ $b$ $a$

$2$ $3$ $4$

ان المزيج السابق متناسق حيث : $a/4=b/3\Rightarrow 3a=4b$

في هذا التفاعل لا يوجد متفاعل محد بحيث أنه في نهاية التفاعل ينعدم كل من الحديد و ثنائي الأكسجين

$a-4X_{f}=0\Rightarrow X_{f}=a/4$ $b-3X_{f}=0\Rightarrow X_{f}=b/3$

$X_{f}=a/4=b/3$

معادلة التفاعل	$4Fe(s)+3O_{2}(g)=2Fe_{3}O_{4}(s)$
الحالة الابتدائية	$a(mol)$	$b(mol)$	$0$
الحالة الانتقالية	$a-4x$	$b-3x$	$2x$
الحالة النهائية	$a-4x_{f}$	$b-3x_{f}$	$2x_{f}$
الحالة النهائية	$0$	$0$	$c$