التفاعلات الكيميائية
تحدث التفاعلات الكيميائية chemical reactions من حولنا فى كل الاوقات: فإشعال عود الثقاب هو تفاعل كيميائى، وتشغيل السيارة هو تفاعل كيميائى، وهضم الطعام فى جسمك هو تفاعل كيميائى، وعملية التنفس التى يقوم بها جسمك كل ثانية هى تفاعل كيميائى، واثناء الجرى واللعب والتفكير والتنفس تحدث تفاعلات كيميائية كثيرة فى جسمك. واعداد الخبز هو ايضا تفاعل كيميائى. بل انه فى كل ثانية نعيشها تحدث خلالها العديد والعديد من التفاعلات الكيميائية داخل اجسامنا، وايضا فى العالم من حولنا فى كل مكان.
يحدث التفاعل الكيميائى عندما تتحد مركبات compounds لتكوين مركبات جديدة، او عندما تتحلل او تتكسر مركبات الى مركبات مختلفة. فمثلا، يتم الاتحاد عندما يجتمع مركب A ويتحد مع مركب B ليعطى مركب C. ويتم التحلل او التكسير عندما يتحلل مركب C ليعطى مركب A و B. فى الحالة الاولى يسمى كل من A و B بالمركبات الداخلة فى التفاعل (reactants ) ومركب C بالمركب الناتج من التفاعل ( products ) . ولكى يتم تحويل A و B الى C، يحدث تغييرات كيميائية فى تركيبات كل واحد من هذه المركبات. ويتم وصف التفاعلات الكيميائية بصيغة مختصرة تسمى بالمعادلات الكيميائية، وفيها توضع المركبات الداخلة فى التفاعل فى جهة اليسار والمركبات الناتجة عن التفاعل فى جهة اليمين. فمثلا:
A + B → C
معادلة كيميائية توضح اتحاد A مع B لتكوين C.
C → A + B
معادلة كيميائية توضح ان C تكسر او تحلل ليعطى A و B.
لقد تعرفنا فى مقالة الجزيئات ان الجزىء مركب من ذرتين او اكثر مرتبطة بروابط كيميائية قوية، بحيث تجعل الجزىء مركب جديد له خواص تختلف عن الذرات الداخلة فى تركيبه. ولنأخذ مثالا عن بعض التفاعلات الكيميائية التى تحدث لبعض المركبات التى نعرفها من حياتنا اليومية. فمثلا جزىء مركب الماء يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة اكسجين، فكيف يتكون هذا المركب؟
يتكون جزىء الماء بواسطة تفاعل كيميائى بين غاز الهيدروجين وغاز الاكسجين تحت درجة حرارة عالية. ويتم التعبير عن هذا التفاعل بالمعادلة الكيميائية التالية:
2H2 + O2 → 2H2O
حيث يكون H2 الصيغة الكيميائية لجزىء غاز الهيدروجين (الذى يتكون من ذرتين هيدروجين)، و O2 الصيغة الكيميائية لجزىء غاز الاكسجين (الذى يتكون من ذرتين اكسجين)، و H2O الصيغة الكيميائية لجزىء للماء (الذى يتكون من ذرة اكسجين واحدة مرتبطة مع ذرتين هيدروجين). وتعبر هذه المعادلة عن التالى: ان اثنين من جزيئات الهيدروجين تتفاعل مع جزىء اكسجين واحد ويكون ناتج التفاعل اثنين من جزيئات الماء. وهو موضح فى الشكل التالى:
فكيف تجمعت جزيئات الهيدروجين والاكسجين لتكوين جزيئات الماء؟ لقد حدثت امور كثيرة فى هذا التفاعل الذى يبدو بسيطا. لقد تطلب هذا التفاعل تكسير روابط كيميائية فى جزيئات الهيدروجين، وتكسير روابط كيميائية فى جزيئات الاكسجين، وتكوين روابط كيميائة جديدة لتكوين مركب الماء. فجزىء الهيدروجين يتكون من ذرتين مرتبطتين مع بعضهما برابطة تساهمية covalent bond، وهى رابطة كيميائية قوية. وتطلب التفاعل الكيميائى ان تنكسر هذه الرابطة لتفصل ذرتى الهيدروجين عن بعضهما. ونفس الشىء يحدث مع جزىء الاكسجين، فهو مكون من ذرتين مرتبطتين مع بعضهما برابطة تساهمية، وتطلب الامر ان تنكسر هذه الرابطة لتعطى ذرات الاكسجين. ثم بعد ذلك ترتبط ذرات الهيدروجين مع ذرات الاكسجين لتعطى ترتيبا جديدا من الذرات ينتج عنه تكوين جزىء الماء.
والآن فى جزى الماء، نجد ان ذرة الاكسجين ترتبط بذرتين هيدروجين (كما موضح فى الشكل التالى لتركيب جزىء الماء). ويتم هذا الارتباط بتكوين اثنين من الروابط الكيميائية التساهمية: رابطة تتكون لتربط ذرة الاكسجين بذرة الهيدروجين الاولى، ورابطة اخرى تربط بين ذرة الاكسجين وذرة الهيدروجين الثانية. مع ملاحظة ان كل رابطة كيميائية تساهمية تتكون من اثنين من الالكترونات، واحد منهما ينتمى لذرة الهيدروجين (الاخضر اللون) والاخر ينتمى لذرة الاكسجين (الاصفر اللون)، بحيث تتشارك الذرتان فى الالكترونين. كما ان الالكترونات التى تساهم فى الرابطة الكيميائية هى الالكترونات التى توجد فى المدار الخارجى لكل ذرة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق