خطوات الحسابات الكيميائية من الأهمية بمكان ، عند كتابة معادلة كيميائية متوازنة ، أن وصفة ملفات تعريف الارتباط تشبه ملفات تعريف الارتباط برقائق الشوكولاتة ، فهي تعرض المواد المتفاعلة المكونات التي تتحد لتشكيل المنتجات ملفات تعريف الارتباط، يوضح أيضًا العلاقات العددية بين المواد المتفاعلة والمنتجات مثل عدد أكواب الدقيق المطلوبة لعمل دفعة واحدة من ملفات تعريف الارتباط، وهذا ما يسمى بالرياضيات الكيميائية الحسابات الكيميائية، ومن خلال موقعنا اليوم سوف نلقي الضوء على كل ما يتعلق بهذا الموضوع.
مفهوم الحسابات الكيميائية
عند إجراء التفاعل لأول مرة ، لا يُعرف الكثير عن الطبيعة المجهرية للمنتجات ، لذلك من الضروري تحديد تكوين وصيغة المادة المركبة حديثًا بشكل تجريبي ، وهذا يتضمن طريقة واحدة للتعامل مع هذا التحليل الكمي لتحديد النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر في المركب على الأقل ، وعادة ما يتم الإبلاغ عن هذه البيانات كتكوين النسبة المئوية ، المعادلات الكيميائية هي تمثيلات رمزية للتغيرات الكيميائية والفيزيائية ، يتم فصل صيغ المواد التي تخضع للتغيير المواد المتفاعلة والمواد الناتجة عن التغيير نواتج التفاعل بواسطة sehm ويسبقها عدد صحيح ، تشير المعاملات إلى أرقامها 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 قياس المواد المتفاعلة العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والمنتجات، ويتم استخدام المعاملات من المعادلة لاشتقاق العوامل المكافئة التي يمكن استخدامها لاحقًا للحسابات المتعلقة بكتل المواد.
شاهد أيضاً: الفرق بين الحمض النووي و rna
خطوات الحسابات الكيميائية
من أجل الحصول على معادلة كيميائية صحيحة ، يجب أن تعرف 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 من الهيدروجين وذرة أكسجين ،
- حول المعادلة الخطية إلى رموز: ستكتب بعد ذلك المعادلة غير المتوازنة باستخدام الرموز الكيميائية الصحيحة لجميع المواد المتفاعلة والمنتجات ، على سبيل المثال: بالنسبة للمعادلة السابقة ، يكون عنصر الهيدروجين هو الرمز H وعنصر الأكسجين هو الرمز O ، لذا اكتب المعادلة H2O → H2 + O2
- وازن المعادلة عن طريق التحقق من: الهدف من موازنة المعادلة هو موازنة الجانبين ، أي أن عدد الذرات في المعادلة المدخلة يجب أن يكون مساوياً لعدد الذرات في المعادلة بعد التفاعل ، بمعنى أكثر دقة يجب التأكد من أن نفس العدد من يظهر كل نوع من الذرات على جانبي المعادلة ، على سبيل المثال موازنة معادلة الماء ستكون: 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: + يُستخدم لفصل مادة أو منتج تفاعلي عن الآخر.
فوائد الحسابات الكيميائية
بعد التعرف على خطوات الحسابات الكيميائية ، يجب أن تعلم أن المعادلة الكيميائية تعطيك المعلومات الأساسية عن تفاعل كيميائي ، وإليك أهم فوائد الحسابات الكيميائية:
تسهم في فهم طبيعة المواد المتفاعلة
تساهم المعادلات الكيميائية في فهم طبيعة المواد الكيميائية التي تتفاعل معًا وتشكل معادلة تسهل على متلقي المعلومات فهم المواد الكيميائية الناتجة بشكل أكثر دقة ، فهي تساعد في تحليل المعادلة إلى رموز تجعلها أكثر دقة. يسهل على متلقي المعلومات فهم طبيعة كل مادة على حدة.
تساعد على معرفة كميات المواد المتفاعلة والناتجة
تساعد المعادلة الكيميائية في معرفة الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والمنتجات على سبيل المثال الصلبة، السائلة والغاز ومائي، عند إجراء التفاعلات باستخدام أقل من كميات مكافئة من المواد المتفاعلة ، سيتم تحديد كمية المنتج الناتج بواسطة المادة المتفاعلة المحددة ، وتكون كمية المنتج الناتجة عن تفاعل كيميائي ناتجها الفعلي ، والذي غالبًا ما يكون أقل من كمية المنتج الذي تنبأ به القياس المتكافئ للمعادلة الكيميائية المتوازنة التي تمثل التفاعل العائد النظري، والمدى الذي يولد به التفاعل القيمة النظرية يتم التعبير عنه أيضًا كنسبة مئوية من المحصول.
تساعد على قياس العناصر الكيميائية للتفاعل
يمكن استخدام معادلة كيميائية متوازنة لوصف نسبة العناصر المتفاعلة العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والمنتجات، تُستخدم المعاملات من المعادلة لاشتقاق عوامل التكافؤ التي يمكن استخدامها لاحقًا للحسابات المتعلقة بكتل المواد المتفاعلة والمنتج ، والكميات المولية ، والخصائص الكمية الأخرى.
تسهم المعادلة الكيميائية في تحديد النسبة المئوية الكتلية للمحلول بدقة
لتحديد المحلول بدقة ، نحتاج إلى تحديد تركيزه: كمية المادة المذابة في كمية معينة من المذيب ، تستخدم كلمات مثل المخفف أو المركز لوصف المحاليل التي تحتوي على القليل أو الكثير من المذاب على التوالي ، ولكن هذه هي مصطلحات نسبية ، وتعتمد معانيها على عوامل مختلفة ، يتم تعريف نسبة الكتلة على أنها كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول مضروبة في 100.
تساعد المعادلة الكيميائية في معرفة تركيز الحلول
عادة ما يتم التعبير عن تركيز المحلول في شكل مولارية ويمكن تحضيره عن طريق إذابة كتلة معروفة من المذاب في مذيب أو تمييع محلول مخزون. تركيز المادة هو مقدار المذاب الموجود بكمية معينة من المحلول: عادة ما يتم التعبير عن التركيزات من حيث المولارية ، والتي تعرف بأنها عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول.
موازنة الحسابات الكيميائية
عادة تقوم بموازنة ذرات الهيدروجين الهيدروجين أولا متبوعة بجسيمات O الأكسجين، ثم أي جسيمات أخرى ، إليك أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند موازنة المعادلة الكيميائية:
- يجب موازنة الجزيء الأكثر تعقيدًا أولاً.
- لا تقم أبدًا بتغيير الرمز الكيميائي للمادة ، ولا الرموز الموجودة في الرموز الكيميائية المتفاعلة ولا حتى الرموز الناتجة.
- اضرب الرقم الموجود أمام الصيغة في كل رمز يتبعها.
- لا يمكن تكوين الذرات أو تدميرها في تفاعل كيميائي أي لا “تأكل” أي رموز كيميائية.
لإجراء الحسابات الكيميائية لابد أن نوجد المعادلة الرمزية
لإجراء الحسابات الكيميائية ، يجب إيجاد المعادلة الرمزية أو التمثيل الرمزي للتفاعل الكيميائي في المواد المتفاعلة هي المواد الأولية وهو مكتوب على اليسار ، ونتائج المعادلة الكيميائية هي المواد التي تظهر بعد التفاعل الكيميائي وتكتب على اليمين ، أما بالنسبة للأرقام المجاورة لرموز الكيان ، فهي تشير إلى عدد مولات المادة التي يتم إنتاجها أو استخدامها في التفاعل الكيميائي ، وعند تنفيذ هذه المعادلة ، يجب مراعاة ما يلي:
- تكتب المواد المتفاعلة على اليسار بينما تكتب المواد الناتجة على اليمين.
- تشير المعاملات الموجودة بجانب رموز الكيان إلى عدد مولات مادة ما يتم إنتاجها أو استخدامها في التفاعل الكيميائي.
- يتم فصل المواد المتفاعلة والمنتجات بواسطة sehm 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 أو صلبة مواد أو طلب لتر أو حتى الغازية حجم.
شاهد أيضاً: ما هو الرمز الكيميائي للماء وما هي خصائصه الكيميائية وما هي مكوناته
تعتمد الحسابات الكيميائية على
تعتمد الحسابات الكيميائية على قانون حفظ الكتلةينص قانون حفظ الكتلة على أن الذرات لا تُفقد أو تُنشأ في تفاعل كيميائي ، بل تتحد الذرات مع بعضها البعض بطرق مختلفة لتشكيل المواد الناتجة عن التفاعل ، ولهذا السبب في معادلة الرمز المتوازن عدد ذرات كل عنصر هو نفسه على جانبي المعادلة ، حيث أن الذرات لا تُفقد أو تُنشأ في تفاعل كيميائي ، والكتلة الإجمالية للمنتجات تساوي الكتلة الكلية للمتفاعلات ، ومجموع كتل الصيغة النسبية للمواد المتفاعلة تساوي مجموع كتل الصيغة النسبية للمنتجات ، على سبيل المثال الحسابات باستخدام قانون حفظ الكتلة ، يمكن حساب كتلة مادة واحدة في التفاعل إذا كانت المواد الأخرى معروفة ، مثال: تتكون كربونات الكالسيوم من 28 جرامًا من أكسيد الكالسيوم و 22 جرامًا من ثاني أكسيد الكربون.
وبهذا القدر من المعلومات وصلنا إلى نهاية مقالنا وهو العنوان خطوات الحسابات الكيميائية حيث تحدثنا عن مفهوم الحسابات الكيميائية وفوائدها ، حيث قمنا بإلقاء الضوء على موازنة الحسابات الكيميائية وإجراء الحسابات الكيميائية ، يجب أن نجد المعادلة الرمزية والعلامة التي تستند إليها هذه الحسابات.