موازنة المعادلات الكيميائية

تخضع التفاعلات الكيميائية إلى قانون حفظ المادة، والذي ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث، وإنما تتحول من شكل إلى آخر، والهدف من موازنة المعادلات الكيميائية هو الالتزام بقانون حفظ المادة، حيث يجب أن يتساوى عدد ذرات المواد المتفاعلة بعدد ذرات المواد الناتجة حتى وإن اختلف طبيعتها، ففي المعادلات الكيميائية، تُكتب الذرات المتفاعلة على الجزء الأيسر من المعادلة الكيميائية، وتكتب الصيغ الكيميائية للمواد النتاجة عل الجانب الأيمن من المعادلة، ويجب أن يتساوى الجانبان من المعادلة عددياً.[١]


خطوات موازنة المعادلات الكيميائية

تحمل المعادلات الكيميائية الشكل (A + B شرح مبسط لوزن المعادلات الكيميائيةC + D)، حيث يمثل كل من A و B المواد المتفاعلة، وكل من C و D المواد الناتجة، وتهدف موازنة المعادلات إلى تساوي عدد ذرات كل عنصر قبل وبعد التفاعل، ولا يشترط تماثل المركبات، وفيما يلي توضيح لخطوات موازنة المعادلات الكيميائية:[٢]

  1. كتابة المعادلة غير المتوازنة لإظهار المواد المتفاعلة والنواتج.
  2. كتابة عدد ذرات كل عنصر موجودة على كل جانب من جوانب سهم التفاعل.
  3. إضافة المعاملات (الأرقام الموجودة أمام الصيغ) بحيث يكون عدد ذرات كل عنصر هو نفسه على جانبي المعادلة، ولهذا الخطوة بعض الشروط:
  4. تضاف المعاملات إلى العناصر التي تحتوي على عدد مختلف من الذرات فقط، أما إن كانت عدد الذرات متساوية، فلا داعي لإضافة المعاملات.
  5. يجب أن يوازن المعامل عدد الذرات على كل جانب.
  6. بشكل عام، تتم إضافة المعاملات إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين بعد الانتهاء من جميع العناصر الأخرى.
  7. تُكتب المعاملات قبل المركب كاملاً، إذ لا يمكن إضافة المعامل للعنصر وحده إن كان في مركب، بل تضاف للمركب كاملاً.
  8. يُضرب المعامل في عدد ذرات العنصر المتواجدة للحصول على العدد الكلي للذرات.
  9. جمع عدد الذرات لكل عنصر في المواد المتفاعلة والناتجة والتحقق من تساوي المجموع.


مثال على موازنة المعادلات الكيميائية

يمكن اتباع الخطوات السابقة لموازنة المعادلة الكيميائية لتفاعل البروبان مع الأكسجين كما يلي:[٣]


  • الخطوة الأولى: كتابة المعادلة غير الموزونة: (C3H8 + O2 → CO2 + H2O)
  • الخطوة الثانية: كتابة عدد ذرات كل عنصر في المواد المتفاعلة والمواد الناتجة:


العنصر
عدد الذرات قبل التفاعل
عدد الذرات بعد التفاعل
الكربون
3
1
الهيدروجين
8
2
الأكسجين
2
3


  • الخطوة الثالثة: من الواضح أن عدد الذرات لكل عنصر غير متساو قبل وبعد التفاعل، لذلك يجب إضافة المعاملات اللازمة لتصبح أعدادها متساوية، الجدول الآتي يوضح المعاملات اللازم إضافتها لكل عنصر في هذا التفاعل:
العنصر
عدد الذرات قبل التفاعل
عدد الذرات بعد التفاعل
المُعامل
الكربون
3
1
3× (CO2)
الهيدروجين
8

2
4 ×(H2O)
الأكسجين
2
6+4=10
5 ×(O2)


  • الخطوة الرابعة: كتابة المعادلة الموزونة والتحقق من تساوي أعداد الذرات لجميع العناصر قبل وبعد التفاعل:
  • المعادلة الموزونة: (C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O)
  • التحقق:


العنصر
عدد الذرات قبل التفاعل
عدد الذرات بعد التفاعل
الكربون
3
3
الهيدروجين
8
4×2=8
الأكسجين
5×2=10
(3×2) + 4= 10


وبهذا تم التأكد من أن عدد الذرات التي دخلت التفاعل الكيميائي هو نفسه عدد الذرات التي نتجت عن هذا التفاعل.

المراجع

  1. ↑ "balancing-a-chemical-equation", embibe, Retrieved 20/9/2022. Edited.
  2. ↑ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (2/12/2020), "/how-to-balance-chemical-equations", thoughtco, Retrieved 20/9/2022. Edited.
  3. ↑ "balancing-chemical-equations", byjus, Retrieved 20/9/2022. Edited.