معادله های شیمیایی و استو کیومتری واکنش ها 1
جهان در حال تغییر
• تغییر فیزیکی :
تغییراتی که ماهیت ماده تغییر نمی کند : مانند
همه تغییر حالت های ماده (انجماد – ذوب – میعان – تبخیر – تصعید – چگالش )
تغییر حجم بر اثر فشار یا دما
بریدن – شکستن – تغییر شکل دادن ...
• تغییر شیمیایی:
تغییری است که در آن ساختار ذرات تشکیل دهنده ماده تغییر می کند. مانند:
سوختن ها
فساد مواد گیاهی و جانوری
پختن غذا و تولید فراورده های غذایی
تولیدات صنعتی مثل: تولید دارو، رنگ ، پلاستیک ، الیاف،مواد نفتی ، سیمان ، چینی و سرامیک
واکنش شیمیایی توصیفی از تغییر شیمیایی است
• هر تغییر شیمیایی شامل یک یا چند واکنش شیمیایی است.
• در هرواکنش شیمیایی یک یا چند ماده به یک یا چند ماده دیگر تبدیل می شود.
• واکنش های شیمیایی معمولاً با مشاهدات زیرهمراهند:
- آزاد شدن انرژی (به صورت گرما ، نور ،الکتریسیته،...)
- تغییر رنگ
- تولید گاز (کف و حباب)
- تولید رسوب
- ...
معادلات شیمیایی
• معادلات شیمیایی جملاتی هستند که واکنش های شیمیایی را نمایش می دهند.
- معادله نوشتاری واکنش شیمیایی:
- معادله نمادی واکنش شیمیایی :
موازنه معادله های شیمیایی
• در معادله های شیمیایی قانون پایستگی جرم باید رعایت شود یعنی :
تعداد هر نوع اتم در فراورده ها = تعداد هر نوع اتم در واکنش دهنده ها
مثال 1 :
در سوختن هیدروژن (ترکیب هیدروژن با اکسیژن) و تولید آب داریم:
• اتم اکسیژن در طبیعت به تنهایی وجود ندارد و در این واکنش به جز آب محصول دیگری تولید نمی شود بنا براین هر دو اتم مولکول اکسیژن باید در مولکول آب باشد.
• ازطرف دیگر هرمولکول آب تنها یک اتم اکسیژن دارد پس باید دو مولکول آب تولید شده باشد یعنی:
• در دو مولکول آب جمعاً 4 اتم هیدروژن وجود دارد پس باید دو مولکول هیدروژن در واکنش وارد شده باشد یعنی:
• طبق قانون پایستگی جرم تعداد اتمها در دو طرف معادله باید یکسان باشد پس :
• با قرار دادن ضریب های مناسب قبل از فرمول شیمیایی مواد در معادله شیمیایی تعداد اتم های هر نوع عنصر در دو طرف معادله را یکسان می کنیم . به این عمل موازنه کردن معادله شیمیایی گوییم.
نکات مهم در موازنه معادله های شیمیایی
• زیروندها و نمادهای شیمیایی فرمول های موجود در معادله را نباید تغییر داد.
• فقط با تغییر ضرایب فرمولها باید معادله را موازنه کرد.
• ضرایب معادله موازنه شده باید به ساده ترین و کوچکترین عدد صحیح نوشته شود.
مراحل موازنه معادله شیمیایی به روش وارسی
- نوشتن معادله نمادی موازنه نشده و شمارش تعداد اتم های هر نوع عنصر در دو طرف معادله
- انتخاب فرمولی که بیشترین اتم ها را دارد
- موازنه را از عنصری در این ترکیب آغاز می کنیم که بیشترین شمار اتم را داشته باشد و پراکندگی آن در معادله واکنش کمتر باشد. ( منظور از پراکندگی کمتر این است که آن اتم در معادله شیمیایی واکنش در ترکیبهای کمتری دیده شود )
- یون های چند اتمی شبیه اتم یک عنصر فرض می شوند.
- در مرحله آخر ابتدا تعداد اتمهای اکسیژن و سپس اتمهای هیدروژن را موازنه می کنیم.
توجه داشته باشید که اتمهای اکسیژن و هیدروژن حتما نباید در مرحله آخر موازنه شوند و در مواردی این قاعده اجرا نمی شود.
- عنصرها در آخرین مرحله موازنه می شوند.
- ساده کردن ضریب های معادله
مثال 1
ابتدا Ca یا P را موازنه می کنیم چون در هر دو در ترکیبی با بیشترین اتم وجود دارد و پراکندگی کمی دارند.
در مر حله بعد P و سپس O را موازنه می کنیم.