- חלקים ממשוואה כימית
- מיקום ריאגנטים ומוצרים
- איזון משוואות כימיות
- מצבים פיזיים של מרכיבי המשוואה הכימית
- שינויים במצב הגופני
- דוגמא למשוואות כימיות
- - פוטוסינתזה
- - נשימה סלולרית
- - תגובות אלמנטים נפוצים
- תגובת הפירוק
- תגובה עקירה
- תגובת חיסול
- תגובת הידרציה
- תגובת נטרול
- תגובת סינתזה
- תגובה עקירה כפולה (מטתזה)
- הפניות
המשוואה הכימית היא ייצוג סכמטי של כמה מן המאפיינים של תגובה כימית. ניתן לומר גם כי המשוואה הכימית מתארת את השינויים שחווים החומרים השונים המעורבים בתגובה.
במשוואה הכימית מוצבים הנוסחאות והסמלים של החומרים המשתתפים השונים, ומציינים בבירור את מספר האטומים של כל יסוד שנמצא בתרכובות, המופיע כמנוי ולא ניתן לשנותם על ידי איזון המשוואה.
משוואה כימית כללית לתגובה כימית. ריאגנטים ומוצרים. מקור: גבריאל בוליבר.
המשוואה הכימית חייבת להראות מאוזנת, כלומר מספר האטומים של שני המגיבים והמוצרים חייב להיות שווה. בדרך זו מצייתים לחוק שימור החומר. רצוי שהמספרים המשמשים לאיזון המשוואות הם מספרים שלמים.
משוואות אלה אינן חושפות את הצעדים העוקבים, וגם לא באילו מנגנונים הופכים המגיבים למוצרים.
זו הסיבה, למרות שהם מועילים מאוד להבין לאן הולכת תגובה כימית, היא לא מאפשרת לנו להבין את ההיבטים המולקולריים שלה או כיצד היא מושפעת על ידי משתנים מסוימים; כמו pH, צמיגות, זמן תגובה, מהירות ערבוב, בין היתר.
חלקים ממשוואה כימית
יש בעיקרון שלושה חלקים עיקריים למשוואה כימית: המגיבים, המוצרים והחץ המציין את כיוון התגובה הכימית.
מיקום ריאגנטים ומוצרים
כל החומרים שמתפקדים כתגובות וכל החומרים שהם מוצרים מופיעים במשוואה הכימית. קבוצות של חומרים אלה מופרדות על ידי חץ המציין את כיוון התגובה. הריאגנטים ממוקמים משמאל לחץ והמוצרים מימין.
פירוש החץ מה שמופק ומכוונה משמאל לימין (→), אם כי בתגובות הפיכות ישנם שני חיצים מקבילים ומקבילים; אחד מכוון לימין ואחד לשמאל. הסמל (Δ) ממוקם בדרך כלל מעל החץ, מה שמצביע על השימוש בחום בתגובה.
בנוסף, זיהוי הזרז ממוקם לרוב על החץ, אם ניתן עם הנוסחה או הסמל שלו. החומרים השונים המופיעים כגיבורים מופרדים על ידי הסימן (+), מה שמצביע על כך שהחומרים מגיבים או משתלבים זה בזה.
במקרה של חומרים המופיעים כמוצרים, אין לסימן (+) את הקונוטציה הקודמת; אלא אם כן התגובה הפיכה. זה נוח כי השלט (+) ממוקם בצורה שווה מהחומרים שהוא מפריד.
איזון משוואות כימיות
זוהי דרישה חיונית כי המשוואות הכימיות יהיו מאוזנות כראוי. לשם כך ממוקם מספר שנקרא המקדם הסטואיציומטרי. במידת הצורך, מקדם זה חייב להיות לפני החומרים המופיעים כמגיבים או כמוצרים.
זה כדי להשיג שמספר כל האטומים של היסודות המופיעים כריאקטנטים שווה בדיוק למספר המופיע במוצר. השיטה הפשוטה ביותר לאיזון משוואות כימיות היא ניסוי וטעייה.
מצבים פיזיים של מרכיבי המשוואה הכימית
בכמה משוואות כימיות המצב הפיזי של החומרים מסומן בתכנית משנה. לשם כך משתמשים בקיצורים הבאים בספרדית: (ים) למצב מוצק; (l) למצב הנוזלי; (ז) מצב גזי; ו (AC) תמיסה מימית.
דוגמא: תגובה של סידן פחמתי עם חומצה הידרוכלורית.
CaCO 3 (ים) + 2 HCl (aq) → CaCl 2 (ים) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
שינויים במצב הגופני
במקרים מסוימים, מצוין במשוואה הכימית אם יש ייצור של גז בתגובה הכימית או אם יש משקעים של כל אחד מהחומרים המיוצרים.
נוכחותו של גז מסומנת על ידי חץ אנכי עם קצהו כלפי מעלה (↑), ממוקם בצד ימין של החומר הגזי.
דוגמא: תגובה של אבץ עם חומצה הידרוכלורית.
Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑
אם בתגובה הכימית אחד החומרים יוצר משקעים, זה מסמל על ידי הצבת חץ אנכי עם קצהו מופנה כלפי מטה (↓), ממוקם בצד ימין של החומר המשקע.
דוגמה: תגובה של חומצה הידרוכלורית עם חנקתי כסף.
HCl + AgNO 3 → HNO 3 + AgCl ↓
דוגמא למשוואות כימיות
- פוטוסינתזה
משוואת פוטוסינתזה
פוטוסינתזה היא תהליך שבאמצעותו הצמחים לוכדים והופכים אנרגיית אור, המגיעה מאור השמש, כדי לייצר את האנרגיה הדרושה לקיומם. הפוטוסינתזה מתבצעת על ידי כמה אברונים של תאי צמח הנקראים כלורופלסטים.
התילקואידים נמצאים בקרום הכלורופלסט, אתרים בהם נמצאים הכלורופיליות a ו- b, שהם הפיגמנטים העיקריים הלוכדים אנרגיית אור.
למרות שפוטוסינתזה היא תהליך מורכב, ניתן לתאר אותה במשוואה הכימית הבאה:
6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ↑ ºGº = 2,870 kJ / mol
C 6 H 12 O 6 היא הנוסחה לגלוקוזה, פחמימות המטבולית לייצור ATP; תרכובת שהיא מאגר האנרגיה העיקרי ברוב היצורים החיים. יתר על כן, NADPH נוצר מגלוקוזה, קו אנזים הכרחי לתגובות רבות.
- נשימה סלולרית
התאים משתמשים בחמצן למטבוליזם של חומרים רבים הנמצאים במזון הנאכל. בינתיים, ATP משמש כמקור אנרגיה לפעילויות המבוצעות על ידי יצורים חיים, לייצור פחמן דו חמצני ומים בתהליכים אלה.
בעזרת גלוקוז כמודל לחומר מטבוליסטי, ניתן לתאר את הנשימה בעזרת המשוואה הכימית הבאה:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O
- תגובות אלמנטים נפוצים
תגובת הפירוק
תרכובת או תרכובות מתנתקות ויוצרים תרכובות שונות אחרות עם האטומים שלהם:
2 KClO 3 (ים) → 2 KCl (ים) + 3 O 2 (g)
תגובה עקירה
מתכת מגיבה עם תרכובת, ומחליפה מתכת שנמצאת בה:
מג (ים) + CuSO 4 (aq) → Cu (s) + MgSO 4 (aq)
תגובת חיסול
בסוג זה של תגובה, מספר האטומים או הקבוצות המחוברים לאטום פחמן פוחת:
CH 3 -CH 2 Br + NaOH → H 2 C = CH 2 + H 2 O + NaBr
תגובת הידרציה
זוהי תגובה בה תרכובת מוסיפה מולקולת מים. תגובה זו חשובה בהכנת אלכוהולים:
H 2 C = CH 2 + H 2 O → H 2 C-CH 2 OH
תגובת נטרול
בסיס או אלקלי מגיבים עם חומצה המייצרת מלח ומים:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)
תגובת סינתזה
בסוג תגובה זו משולבים שני חומרים או יותר ליצירת תרכובת חדשה:
2 Li (ים) + Cl 2 (g) → 2 LiCl (ים)
תגובה עקירה כפולה (מטתזה)
בסוג זה של תגובה יש חילופי של יונים חיוביים ושליליים ליצירת תרכובות חדשות:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
הפניות
- פלורס, ג '(2002). כִּימִיָה עידן מהדורה 1 . סנטילנה עריכה
- Mathews, CK, Van Holde, KE ו- Ahern, KG (2002). בִּיוֹכִימִיָה. 3 הייתה המהדורה. המו"ל פירסון אדיסון ווסלי
- וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
- ויקיפדיה. (2019). משוואה כימית. התאושש מ: en.wikipedia.org
- הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (20 בספטמבר 2019). מהי משוואה כימית? התאושש מ: thoughtco.com