التفاعلات الكيميائية: المعادلات الكيميائية

هذا بعض مسحوق الجرافيت - وهو شكل من الكربون يتكون كليا من ذرات الكربون. يحتوي الهواء على الكثير من غاز الأكسجين الذي يتكون من ذرات الأكسجين. إذا قمنا بإشعال الجرافيت... ... فسنحصل على تفاعل كيميائي بين المادتين. ما زالت كل من ذرات الكربون وذرات الأكسجين موجودة، لكنها الآن مترابطة ببعضها. لقد كونت مادة جديدة - ثاني أكسيد الكربون. هناك عدة طرق مختلفة لوصف هذا التفاعل الكيميائي. طريقة بسيطة هي فقط بذكر المواد التي بدأنا بها، والمواد التي انتهينا إليها. بدأنا في هذا المثال بالكربون وغاز الأكسجين، وانتهينا بثاني أكسيد الكربون. كتابتها هكذا: "كربون + أكسجين، سهم، ثاني أكسيد الكربون"، تسمى بالمعادلة الكلماتية. إنها تبدو كالمعادلة الحسابية قليلا، لكن نكتب سهما بدلا من علامة "يساوي". يسمى هذا السهم بسهم التفاعل، ويوضح اتجاه التفاعل. المواد التي نبدأ بها - المواد التي تتفاعل - تسمى بالمتفاعلات، والمواد التي تتكون تسمى بالنواتج. طريقة أخرى لوصف هذا التفاعل الكيميائي هي برسم الذرات وكيفية ارتباطها. ترتبط ذرات الكربون معا بالمليارات مكونة بلورات كبيرة. لكننا لا نحتاج إلا لرسم أحد ذرات الكربون لتوضيح التفاعل. الذرات في غاز الأكسجين ترتبط في أزواج، مكونة جزيئات الأكسجين. يمكننها رسمها هكذا. تُكون الذرات في ثاني أكسيد الكربون جزيئات أيضا، بذرة كربون في المنتصف، وذرة أكسجين على كل جانب. الاسم ثاني أكسيد الكربون يوضح أن هناك ذرتي أكسجين في الجزيء لأن ثاني تعني اثنين. يمكننا كتابة الاسم المختصر لكل نوع من الذرات داخل الذرات، أي الرموز الكيميائية. نكتب الكربون كحرف C، والأكسجين كحرف O. أحيانا نكتب الرموز الكيميائية فقط، بدون رسم الذرات حولها. هذه الطريقة لتوضيخ شكل الجزيئات تسمى بالصيغة البنيوية. الطريقة الثالثة لوصف التفاعل هي استخدام الاختصارات الخاصة بكل مادة - الصيغة الكيميائية. تُكتب ذرات الكربون كحرف C أيضا، لكن الذرات التي تُكون جزيئات تُكتب بطريقة خاصة. ذرات غاز الأكسجين، التي ترتبط في أزواج، تُكتب هكذا: O إثنان. يُكتب الرقم بعد الذرة التي يوجد منها أكثر من ذرة واحدة. يحتوي الناتج المتكون، ثاني أكسيد الكربون، على ذرة كربون واحدة وذرتي أكسجين: C ثم O ثم إثنان. لذا يبدو التفاعل بأكمله كالتالي: C زائد O إثنان سهم تفاعل C - O - two. وصف التفاعل الكيميائي هكذا باستخدام الرموز الكيميائية يسمى بالمعادلة الكيميائية. إذا فهذه هي الطرق الثلاثة لوصف التفاعل الكيميائي بين الكربون والأكسجين: ... المعادلة الكلماتية، أي كتابة أسماء المواد. ... استخدام الصيغة البنيوية للمواد، والتي توضح شكل الجزيئات، والمعادلة الكيميائية، والتي توضح عدد الذرات الموجودة من كل نوع.