لتبسيط تسجيل العمليات الكيميائية وإدراكها الأفضل ، يتم استخدام معادلة التفاعل. إنه سجل شرطي لتفاعل المواد مع بعضها البعض ، ونتيجة لذلك ، تكوين منتجات جديدة. مع مثل هذه "الصورة" التخطيطية ، من أجل الامتثال لقانون حفظ كتلة المادة ، يتم استخدام المعاملات العددية. تم اقتراح مثل هذا الوصف للتفاعلات الكيميائية باستخدام الأرقام والرموز في عام 1615 بواسطة جان بيغون. في وقت لاحق ، بعد اكتشاف قوانين القياس المتكافئ ، بدأ استخدام القيم الكمية.
تتم كتابة معادلة التفاعل الكيميائي على النحو التالي:
- على الجانب الأيسر من "الصورة" التخطيطية توجد مواد يحدث التفاعل بينها ، توضع علامة "+" بينهما. على الجانب الأيسر توجد نواتج التفاعل ، أي المركبات الجديدة التي يتم تشكيلها. يتم وضع سهم بين الجزأين الأيمن والأيسر للإشارة إلى اتجاه التفاعل. على سبيل المثال ، C + E → SE.
- ثم يتم وضع المعاملات ، وتتمثل مهمتها في "التعادل" ، أي تأكد من أن عدد كل نوع من الذرات قبل التفاعل يساوي عدد الذرات التي تليها.هذه هي الطريقة التي يعمل بها قانون حفظ الأعمال الجماعية. على سبيل المثال ، 2HCl - H2+ Cl2.
هناك معادلة تفاعل حركي تعبر عن اعتماد معدل عملية كيميائية على تركيز المواد التي دخلت في التفاعل. يتم كتابة مثل هذا التفاعل البسيط ، في مرحلة واحدة ، بشكل تخطيطي على النحو التالي: V=k [A1] n1 [A2] n2حيث
V - معدل التفاعل ؛
[A1] ، [A2] - تركيزات المادة ؛
K هو ثابت معدل التفاعل ، والذي يعتمد على طبيعة المواد المتفاعلة ودرجة الحرارة ؛
1 ، n2- ترتيب رد الفعل.إذا استمر التفاعل على عدة مراحل ، فإنهم يشكلون نظامًا من المعادلات الحركية ، سيتم وصف كل منها على حدة.
أيضًا ، النوع المنفصل هو المعادلة الأيونية للتفاعل ، والتي ، عند تجميعها ، لها ميزات ، لأن المواد المسجلة فيه هي في شكل أيونات. يعتبر هذا التمثيل التخطيطي للتفاعل الكيميائي نموذجيًا فقط للتفاعلات البديلة والتبادلية ، في المحاليل المائية أو السبائك ، والتي يتم خلالها تكوين راسب ، أو يتم إطلاق مواد سيئة الانفصال (الماء) أو الغاز. على سبيل المثال: يتفاعل حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد البوتاسيوم كيميائياً لتكوين الملح والماء.
HCl + KOH– KCl + H2O
نكتب هذه المواد على شكل أيونات ، باستثناء الماء ، لأن. لا ينفصل. مثل هذه المعادلةردود الفعل سوف تسمى الأيونية الكاملة.
H++ Cl-+ C++ OH---K++ Cl-+ H2O
الآن في هذا المخطط ، وفقًا لمبدأ التشابه ، نقوم "بتقليل" الأيونات المكررة على الجانبين الأيمن والأيسر ونحصل على:
N++ OH-- N2O.
أيضًا ، تفاعلات الأكسدة والاختزال ، التي تتميز بتغيير في حالات أكسدة الذرات ، سيكون لها ميزات في إعداد السجل التخطيطي. من الضروري تحديد الذرات التي غيرت حالة الأكسدة ، ووضع ميزان إلكتروني ، على أساسه ثم ترتيب المعاملات.
وهكذا ، فإن معادلة التفاعل الكيميائي هي سجل تخطيطي للعملية المعقدة بأكملها لتكوين مواد جديدة من خلال التحلل والجمع والاستبدال والتبادل. كما يوفر معلومات نوعية وكمية حول المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل.
