خطوات الحسابات الكيميائية
خطوات الحسابات الكيميائية
خطوات الحسابات الكيميائية لها أهمية كبيرة عند كتابة معادلة كيميائية متوازنة ، فإن وصفة ملفات تعريف الارتباط تشبه ملفات تعريف الارتباط برقائق الشوكولاتة يُظهر المواد المتفاعلة (المكونات) التي تتحد لتشكيل المنتجات (ملفات تعريف الارتباط) كما يوضح العلاقات العددية بين المواد المتفاعلة والمنتجات (مثل عدد أكواب الطحين المطلوبة لعمل دفعة واحدة من ملفات تعريف الارتباط) ، وهذا ما يسمى الرياضيات الكيميائية (الحسابات الكيميائية) ، ومن خلال موقع ارشيف اليوم سنلقي الضوء على كل شيء المتعلقة بهذا الموضوع.
قاعدة هوند
شاهد أيضا: طريقة كتابة فهرس البحث
مفهوم الحسابات الكيميائية
عندما يتم إجراء التفاعل لأول مرة ، لا يُعرف الكثير عن الطبيعة المجهرية للمنتجات ، لذلك من الضروري تحديد تركيبة وصيغة مادة تم تصنيعها حديثًا بشكل تجريبي يتم التعبير عن هذه البيانات كتكوين النسبة المئوية المعادلات الكيميائية هي تمثيلات رمزية للتغيرات الكيميائية والفيزيائية يتم فصل صيغ المواد التي تخضع للتغيير (المواد المتفاعلة) والمواد التي تخضع للتغيير (نواتج التفاعل) بواسطة سهم ويسبقها عدد صحيح يشير إلى أعدادها النسبية.
المعادلات المتوازنة هي المعادلات التي تؤدي معاملاتها إلى أعداد متساوية من الذرات لكل عنصر في المواد المتفاعلة والمنتجات ، ويمكن استخدام معادلة كيميائية متوازنة لوصف القياس المتكافئ (العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والمنتجات) ، ويتم استخدام المعاملات من المعادلة لاشتقاق العوامل المتكافئة التي يمكن استخدامها لاحقًا في العمليات الحسابية ذات الصلة بمجموعات المواد.
ما هي خطوات الحسابات الكيميائية
من أجل الحصول على معادلة كيميائية صحيحة ، من الضروري معرفة كيفية كتابة معادلة كيميائية ، ويتم ذلك باتباع الخطوات الرئيسية التالية:
- اكتب معادلة خطية للتفاعل الكيميائي: أي أن المعادلة مكتوبة على شكل نص ، على سبيل المثال: ينتج الماء من تفاعل ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين ، ذرتان
- قم بتحويل المعادلة الخطية إلى رموز: ستكتب بعد ذلك المعادلة غير المتوازنة باستخدام الرموز الكيميائية الصحيحة لجميع المواد المتفاعلة والمنتجات ، على سبيل المثال: بالنسبة للمعادلة السابقة ، يحتوي الهيدروجين على الرمز H بينما يحتوي الأكسجين على الرمز O ، لذلك تكتب الرمز المعادلة H2O → H2 + O2
- موازنة المعادلة عن طريق التحقق: الهدف من موازنة المعادلة يكافئ كلا الجانبين ، أي أن عدد الذرات التي تدخل المعادلة يجب أن يكون مساويًا لعدد الذرات في المعادلة بعد التفاعل ، بمعنى آخر ، يجب عليك إجراؤها تأكد من ظهور نفس العدد من كل نوع من الذرات على جانبي المعادلة ، على سبيل المثال موازنة معادلة المياه: 2H2O → 2H2 + O2.
- اكتب رمز الحالة بعد كل رمز كيميائي: يتم ذلك باستخدام الرموز المخصصة لكل عنصر أو رموز تفاعل مثل الحرارة ، على سبيل المثال: + يستخدم لفصل مادة متفاعلة أو منتج عن آخر.
فوائد الحسابات الكيميائية
بعد التعرف على خطوات الحسابات الكيميائية ، من الضروري معرفة أن المعادلة الكيميائية تعطيك معلومات أساسية عن تفاعل كيميائي فيما يلي أهم فوائد الحسابات الكيميائية:
المساهمة في فهم طبيعة المتفاعلات
تساهم المعادلات الكيميائية في فهم طبيعة المواد الكيميائية التي تتفاعل معًا وتشكل معادلة تسهل على متلقي المعلومات فهم المواد الكيميائية الناتجة بشكل أكثر ، بمعنى أكثر دقة يساعد في تحليل المعادلة إلى رموز تسهل على المتلقي متلقي المعلومات لفهم طبيعة كل مادة على حدة.
يساعد على معرفة كميات المواد المتفاعلة والمنتجات
تساعد المعادلة الكيميائية في معرفة الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والمنتجات (على سبيل المثال ، صلبة ، سائلة ، غازية ، مائية) ، عندما يتم إجراء التفاعلات باستخدام كميات أقل من المقاييس المتكافئة من المواد المتفاعلة ، سيتم تحديد كمية المنتج الناتج بواسطة المادة المتفاعلة المحددة ، وكمية المنتج الناتج عن التفاعل المادة الكيميائية هي ناتجها الفعلي ، والذي غالبًا ما يكون أقل من كمية المنتج التي تنبأ بها القياس المتكافئ للمعادلة الكيميائية المتوازنة التي تمثل التفاعل (العائد النظري) ، ومدى توليد التفاعل يتم التعبير عن العائد النظري أيضًا كنسبة مئوية من العائد.
تساعد في قياس العناصر الكيميائية للتفاعل
يمكن استخدام معادلة كيميائية متوازنة لوصف قياس العناصر المتفاعلة (العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والمنتجات) تُستخدم المعاملات من المعادلة لاشتقاق العوامل المتكافئة التي يمكن استخدامها لاحقًا للحسابات المتعلقة بكتل المواد المتفاعلة والمنتج ، والكميات المولية ، والخصائص الكمية الأخرى.
تساهم المعادلة الكيميائية في تحديد النسبة المئوية للكتلة الدقيقة للمحلول
لتحديد محلول بدقة ، نحتاج إلى تحديد تركيزه: كمية المذاب في كمية معينة من المذيب تستخدم الكلمات مثل مخفف أو مركز لوصف الحلول التي تحتوي على القليل أو الكثير من المذاب المذاب على التوالي ولكن هذه مصطلحات نسبية تعتمد معانيها وفقًا لعوامل مختلفة ، يتم تحديد النسبة المئوية للكتلة على أنها كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول مضروبة في 100.
تساعد المعادلة الكيميائية في معرفة تركيز المحاليل
عادة ما يتم التعبير عن تركيزات المحلول في المولارية ويمكن تحضيرها عن طريق إذابة كتلة معروفة من المذاب في مذيب أو تمييع محلول مخزون. تركيز المادة هو مقدار المذاب الموجود في كمية معينة من المحلول. عادة ما يتم التعبير عن التركيزات من حيث المولارية ، والتي يتم تحديدها بواسطة عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول.
وحدة قياس المولارية
موازنة الحسابات الكيميائية
عادة ، تقوم بموازنة ذرات H (الهيدروجين) أولاً ، تليها ذرات O (الأكسجين) ، ثم أي ذرات أخرى. فيما يلي أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند موازنة معادلة كيميائية:
- يجب أن تبدأ بموازنة الجزيء الأكثر تعقيدًا.
- لا تغير أبدًا الرمز الكيميائي للمادة ، ولا تغير الرموز الموجودة في الرموز الكيميائية للمادة المتفاعلة ، ولا حتى رموز المنتج.
- اضرب الرقم الموجود أمام الصيغة في كل رمز يتبعها.
- لا يمكن إنشاء الذرات أو تدميرها في تفاعل كيميائي (أي أنها لا “تأكل” أي رموز كيميائية).
لإجراء العمليات الحسابية الكيميائية ، يجب أن نجد المعادلة الرمزية
لإجراء حسابات كيميائية ، يجب أن نجد المعادلة الرمزية أو التمثيل الرمزي للتفاعل الكيميائي. المواد المتفاعلة (وهي المواد الخام) المكتوبة على اليسار ، ونواتج المعادلة الكيميائية (المواد التي تظهر بعد التفاعل الكيميائي) مكتوبة على اليمين. بالنسبة للأرقام الموجودة بجانب رموز الكيان ، تشير إلى عدد مولات مادة ما التي يتم إنتاجها أو استخدامها في تفاعل كيميائي. عند تنفيذ هذه المعادلة ، يجب مراعاة ما يلي:
- المواد المتفاعلة مكتوبة على اليسار والنواتج مكتوبة على اليمين.
- تشير المعاملات الموجودة بجانب رموز الكيان إلى عدد مولات المادة التي يتم إنتاجها أو استخدامها في تفاعل كيميائي.
- يتم فصل المواد المتفاعلة والمنتجات بواسطة سهم وعادة ما يتم قراءتها بصوت عالٍ على أنها “محاصيل”.
- يجب أن تحتوي المعادلات الكيميائية على معلومات حول خصائص حالة المنتجات والمواد المتفاعلة سواء كانت مائية (مذابة في الماء – aq) ، صلبة (مواد) ، سائلة (لتر) أو حتى غازية (حجم).
تعتمد الحسابات الكيميائية على
تعتمد الحسابات الكيميائية على قانون حفظ الكتلة. ينص قانون حفظ الكتلة على أن الذرات لا تُفقد أو تُصنع في تفاعل كيميائي. بدلاً من ذلك ، تتحد الذرات مع بعضها البعض بطرق مختلفة لتشكيل المواد الناتجة عن التفاعل. لهذا السبب ، في معادلة الرمز المتوازن ، يكون عدد ذرات كل عنصر هو نفسه في كلا جانبي المعادلة ، بما أن الذرات لا تُفقد أو تُصنع في تفاعل كيميائي ، فإن مجموع كتل المنتجات يساوي الكتلة الكلية للمواد المتفاعلة ، ومجموع كتل الصيغة النسبية للمواد المتفاعلة يساوي مجموع كتل الصيغة النسبية للمنتجات على سبيل المثال ، يمكن للحسابات باستخدام قانون حفظ الكتلة حساب كتلة مادة واحدة في التفاعل إذا كانت كتل المواد الأخرى معروفة ، على سبيل المثال: تتكون كربونات الكالسيوم من 28 جرامًا من أكسيد الكالسيوم و 22 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون.
قوانين المولارية والمولالية
شاهد أيضا: جميع الأكتنيدات عناصر لينة
بهذا القدر من المعلومات وصلنا إلى نهاية مقالتنا في موقع ارشيف والتي لخصت عنوان خطوات الحسابات الكيميائية والتي تحدثنا فيها عن مفهوم الحسابات الكيميائية وفوائدها نلقي الضوء أيضًا على موازنة الحسابات الكيميائية وإجراء الحسابات الكيميائية يجب أن نجد المعادلة الرمزية وما تعتمد عليه هذه الحسابات.