من بين الدلائل على حدوث تفاعل كيميائي أو تغير كيميائي بعض الأحداث الواضحة والواضحة التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية المختلفة نتيجة لوجود هذه التفاعلات والتغيرات الكيميائية والفيزيائية المصاحبة لها في المادة.
لذلك، من الضروري تحديد معنى التفاعل والتغير الكيميائي لتسهيل تحديد الدليل الذي يشير إلى حدوثه.
تعريف التفاعل الكيميائي
- إنها عملية تغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية أثناء تفاعل المواد المختلفة.
- الأمر الذي يؤدي إلى إنتاج مواد ذات خواص فيزيائية وكيميائية ومختلفة جديدة.
- عن طريق كسر الروابط داخل المواد المتفاعلة والجمع بطريقة أخرى لإنتاج روابط جديدة داخل المنتجات.
- الطريقة التي تحدث بها التفاعلات الكيميائية هي عن طريق الجمع بين عدة جزيئات من المواد بطرق مختلفة لصنع مركبات أكبر حجمًا وأكثر تعقيدًا.
- أو يحدث من خلال تفكك بعض جزيئات المواد لإنتاج جزيئات أصغر في الحجم.
- أو عن طريق إعادة ترتيب الذرات داخل المركب.
- تخضع جميع التفاعلات الكيميائية لقانون حفظ الكتلة، وهو القانون الذي ينص على حدوث أي تفاعل كيميائي.
- يجب أن تساوي كتل جميع المواد المتفاعلة جميع كتل المنتجات الناتجة في التفاعل.
- هذا نتيجة لقانون حفظ المادة الذي ينص على أن المادة لا يمكن أن توجد أو تختفي ولكن يمكن أن تتغير فقط.
مثال توضيحي لفهم مفهوم التفاعل الكيميائي:
- من المعادلة التالية 2Na + CL2 → 2NaCL يمكننا ملاحظة غاز الكلور.
- يتفاعل مع عنصر الصوديوم وينتج كلوريد الصوديوم أو كما يطلق عليه (ملح الطعام).
- لذلك نستنتج أن خواص المواد الناتجة عن هذا التفاعل الكيميائي تختلف تمامًا عن خواص المواد الداخلة فيه.
- من خصائص غاز الكلور، على سبيل المثال، أنه سام، وله أصفر مائل للأخضر.
- من خصائص الصوديوم أنه ناعم وسهل التقطيع.
- بينما خواص ملح الطعام نتيجة التفاعل هو أنه يذوب في الماء، ومحلوله المائي موصل جيد للتيار الكهربائي، وهو عنصر ضروري في الغذاء.
- وتجدر الإشارة إلى أن كتلة المواد المتضمنة في التفاعل لا تخضع لأي تغيير بعد حدوث التفاعل.
- لأن كتلة غاز الكلور وعنصر الصوديوم هي نفس كتلة كلوريد الصوديوم الناتجة من التفاعل
- أي أن كتلة المواد المتضمنة في التفاعل هي نفس كتلة المواد المنتجة.
راجع أيضًا: أي عنصر كيميائي له الرمز fe
أنواع التفاعلات الكيميائية
لفهم الدليل على حدوث تفاعل كيميائي، من الضروري أولاً معرفة الأنواع المختلفة لهذه التفاعلات الكيميائية، وهي كما يلي:
تفاعلات كيميائية مركبة
- التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تكوين مركبات وعناصر كيميائية جديدة، مثل التفاعل بين الصوديوم وغاز الكلور.
- وتسمى أيضًا ردود الفعل النقابية المباشرة.
تفاعلات التحلل الكيميائي
- هذه تفاعلات كيميائية حيث تتحلل المواد الداخلة في التفاعل إلى مواد أخرى لها خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة، مثل تفاعل التحلل المائي لجزيء الماء.
تفاعلات الاحتراق الكيميائي
- هي التفاعلات الكيميائية التي يمثلها احتراق الهيدروكربونات بشكل عام، أي التفاعلات التي تتكون نتيجة احتراق الكربون وغاز الهيدروجين في وجود غاز الأكسجين، مثل تفاعل غاز البروبان مع غاز الأكسجين.
تفاعلات الأكسدة والاختزال الكيميائية
- التفاعلات الكيميائية التي يتم فيها تبادل الإلكترونات بين ذرات المواد المشاركة في التفاعل.
- قد تفقد بعض الذرات المزيد من الإلكترونات وفي هذه الحالة يسمى التفاعل تفاعل الأكسدة.
- أو قد تكتسب بعض الذرات إلكترونات أكثر، وفي هذه الحالة يسمى التفاعل تفاعل اختزال.
تفاعلات الاستبدال الكيميائي
- تسمى أيضًا تفاعلات الإزاحة الفردية أو المزدوجة، وهي تفاعلات كيميائية يتم فيها استبدال مجموعة وظيفية واحدة داخل مركب كيميائي بأخرى.
تفاعلات كيميائية عضوية
- هذه تفاعلات كيميائية بين مواد كيميائية مختلفة تنتج مركبات عضوية.
تابعنا: الكيمياء العضوية وكيمياء البوليمرات شارك في دراسة الأدوية
تفاعلات كاملة وغير كاملة
- يسمى أيضًا بردود الفعل وعدم الانعكاس.
- التفاعلات الكاملة أو التي لا رجعة فيها، هي التفاعلات التي تستمر في اتجاه واحد فقط لإنتاج مواد من التفاعل.
- حيث يصعب إنتاج هذه المواد خاصة تلك المحتوية على رواسب.
- أو الغازات التي تتحد لتشكل متفاعلات.
- أما بالنسبة للتفاعلات غير المكتملة أو القابلة للعكس، فهذه تفاعلات كيميائية تسير في اتجاهين، الاتجاه المباشر للتفاعل والاتجاه العكسي في نفس الوقت.
دليل على التفاعلات الكيميائية
وفي الوقت نفسه، فإن التغيير الكيميائي هو حدوث تغييرات في الخصائص الكيميائية للمواد المشاركة في التفاعل لإنتاج مادة جديدة.
تحدث معظم هذه التغيرات الكيميائية في الطبيعة، داخل جسم الإنسان، أو أثناء التجارب المعملية، ولكنها تحدث على نطاق أصغر من التغيرات الفيزيائية.
قد يكون السبب في ذلك أن هذه التغييرات الكيميائية غير مرئية، أو تحدث في مراحل معينة، أو تحدث خلال فترة زمنية قصيرة. من أهم علامات تفاعل كيميائي ما يلي:
ارتفاع الغاز
- خذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Zn يتفاعل مع محلول حمض الهيدروكلوريك.
- يتم إنتاج مركب كلوريد الزنك، ويتم إطلاق غاز الهيدروجين كدليل على تفاعل كيميائي.
تلاشي اللون
- نأخذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: لون مركب الهكسان (C6H12) أحمر، ولكن عندما يتم تفاعله مع عنصر البروم، يختفي لونه الأحمر ويكون لون جديد عديم اللون. يظهر هذا المركب على شكل دليل كيميائي. رد الفعل الذي حدث.
يظهر لون جديد
- نأخذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: تفاعل اليود مع النشا ينتج مادة جديدة بلون أزرق كدليل على التفاعل الكيميائي.
يحدث تغيير في درجة الحرارة
- نأخذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: تفاعل حمض الهيدروكلوريك (HCL) مع محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، التغير في درجة حرارة كل منهما يحدث كمؤشر على حدوث تفاعل كيميائي.
قد تكون مهتمًا بـ: لماذا تكون التجوية الكيميائية سريعة في المناطق الاستوائية
ظهور فشل
- بأخذ التفاعل الكيميائي كمثال: AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3، يتم إنتاج مركب كلوريد الفضة AgCl ويمكن اعتباره راسب كدليل على حدوث تفاعل كيميائي.
تدفق الكهرباء
- خذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: ربط أقطاب مصباح كهربائي صغير بقضيب من النحاس والزنك مغموس في محلول حمض الكبريتيك.
- يحدث تفاعل كيميائي ينتج عنه تدفق الكهرباء التي تضيء المصباح عند حدوث تفاعل كيميائي.
تغيير لون القطب
- نأخذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: حيث يصبح لون شاي القهوة الداكن أصفر فاتح عندما يتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك أو محلول هيدروكسيد الصوديوم، مما يثبت حدوث تفاعل كيميائي.
شكل الضوء
- خذ التفاعل الكيميائي التالي كمثال: 2Mg + O2 → 2MgO، حرق شريط من المغنيسيوم في وجود الأكسجين، والحرق والضوء دليل مرئي على حدوث تفاعل كيميائي.
الصدأ الحديدي مرئي
- عندما يتعرض الحديد للهواء الجوي، فإنه يتفاعل مع الأكسجين، وينتج عن هذا التفاعل ظهور صدأ الحديد البني كدليل على حدوث تفاعل كيميائي.
احرق مكعب من السكر
- ينتج عن عملية الحرق تكسير الروابط بين جزيئات السكر، ويتم إنتاج مادة جديدة تختلف في خصائصها عن مادة السكر كدليل على تفاعل كيميائي.
احتراق الميثان
- هذا عن طريق دمجه مع غاز الأكسجين في الهواء الجوي، وينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء كدليل على تفاعل كيميائي.
يمكن أن يستغرق الدليل على حدوث تفاعل كيميائي وقتًا طويلاً لحدوثه، وقد يتكون بعضها من رؤية الضوء أو تغيير اللون أو الاختفاء، ويعتمد ذلك ويختلف بناءً على أنواع مختلفة من التفاعلات الكيميائية.