ما هي خطوات الحسابات الكيميائية، تبدو وصفة ملفات تعريف الارتباط مثل ملف تعريف الارتباط برقائق الشوكولاتة، وتُظهر المواد المتفاعلة (المكونات) التي تتحد لتشكل المنتجات (ملفات تعريف الارتباط)، وتُظهر العلاقات العددية بين المواد المتفاعلة والمنتجات (مثل العدد الدقيق من الأكواب المطلوبة لعمل مجموعة من ملفات تعريف الارتباط)، وهذا ما يسمى الرياضيات الكيميائية (الحسابات الكيميائية)، ومن خلال الموقع تريندي اليوم سنقوم بتسليط الضوء على كل ما يتعلق بهذا الموضوع.
مفهوم الحسابات الكيميائية.
عندما يتم إجراء التفاعل لأول مرة، لا يُعرف الكثير عن الطبيعة المجهرية للمنتجات، لذلك من الضروري تحديد تكوين وصيغة مادة تم تصنيعها حديثًا بشكل تجريبي. حول هذه البيانات كتكوين النسبة المئوية، المعادلات الكيميائية هي تمثيلات رمزية للمواد الكيميائية والفيزيائية. التغييرات، صيغ المواد الخاضعة للتغيير (المواد المتفاعلة) والمواد المعرضة للتغيير (نواتج التفاعل) مفصولة بسهم وتسبقها معاملات أعداد صحيحة تشير إلى أرقامها النسبية.
المعادلات المتوازنة هي المعادلات التي ينتج عن معاملاتها عدد متساوٍ من الذرات لكل عنصر في المواد المتفاعلة والنواتج، ويمكن استخدام معادلة كيميائية متوازنة لوصف قياس العناصر المتفاعلة (العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والنواتج)، ومعاملات المعادلة تستخدم لاشتقاق العوامل المتكافئة التي يمكن استخدامها بعد ذلك للحسابات المتعلقة بكتل المواد.
خطوات الحساب الكيميائي
للحصول على معادلة كيميائية صحيحة، من الضروري معرفة كيفية كتابة معادلة كيميائية، ويتم ذلك باتباع الخطوات الرئيسية التالية
- اكتب معادلة خطية للتفاعل الكيميائي أي أن المعادلة مكتوبة كنص على سبيل المثال ينتج الماء من تفاعل ذرتين من الهيدروجين وذرة أكسجين، ذرتين
- تحويل المعادلة الخطية إلى رموز ستكتب بعد ذلك المعادلة غير المتوازنة باستخدام الرموز الكيميائية الصحيحة لجميع المواد المتفاعلة والمنتجات على سبيل المثال بالنسبة للمعادلة أعلاه، يحتوي الهيدروجين على الرمز H والعنصر الأكسجين له الرمز O، لذلك تكتب المعادلة H2O → H2 + O2
- موازنة المعادلة عن طريق التحقق الهدف من موازنة المعادلة يكافئ كلا الجانبين، أي أن عدد الذرات في المعادلة التي تدخل يجب أن يكون مساويًا لعدد الذرات في المعادلة بعد التفاعل، بمعنى أكثر دقة، تحتاج إلى التأكد من ظهور نفس العدد من كل نوع من الذرات على جانبي المعادلة، على سبيل المثال عند موازنة معادلة المياه 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 + تستخدم لفصل مادة متفاعلة أو منتج عن آخر.
فوائد الحسابات الكيميائية
بعد معرفة خطوات الحسابات الكيميائية، عليك أن تعرف أن المعادلة الكيميائية تعطيك المعلومات الأساسية عن تفاعل كيميائي. وهذه أهم فوائد الحسابات الكيميائية
المساهمة في فهم طبيعة الكواشف
تساعد المعادلات الكيميائية على فهم طبيعة المواد الكيميائية التي تتفاعل مع بعضها البعض وتشكل معادلة تسهل على متلقي المعلومات فهم المزيد عن المواد الكيميائية الناتجة، بمعنى أكثر دقة، مما يساعد على تحليل المعادلة في الرموز التي تجعل المعادلة أسهل في الفهم. أن متلقي المعلومات يفهم طبيعة كل مادة على حدة.
يساعد على معرفة كميات الكواشف والمنتجات.
تساعد المعادلة الكيميائية في معرفة الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والمنتجات (على سبيل المثال، الصلبة والسائلة والغازية والمائية)، عند إجراء التفاعلات باستخدام كميات من الكواشف أقل من المقاييس المتكافئة، سيتم تحديد كمية المنتج الناتج عن طريق الكاشف المحدد، وكمية المنتج الناتج عن التفاعل. المادة الكيميائية هي ناتجها الفعلي، والذي غالبًا ما يكون أقل من كمية المنتج التي تنبأ بها القياس المتكافئ للمعادلة الكيميائية المتوازنة التي يمثلها التفاعل (العائد النظري)، ودرجة التي يولد التفاعل المقدار النظري يتم التعبير عنها كنسبة مئوية من المحصول.
يساعد على قياس العناصر الكيميائية للتفاعل.
يمكن استخدام معادلة كيميائية متوازنة لوصف قياس العناصر المتفاعلة (العلاقات بين كميات المواد المتفاعلة والمنتجات)، وتُستخدم المعاملات في المعادلة لاشتقاق العوامل المتكافئة التي يمكن استخدامها بعد ذلك في الحسابات المتعلقة بكتل المواد المتفاعلة والمنتج، والكميات المولية وغيرها. . الخصائص الكمية.
تساعد المعادلة الكيميائية في تحديد نسبة الكتلة الدقيقة للمحلول.
لتحديد المحلول بدقة، نحتاج إلى تحديد تركيزه – كمية المذاب في كمية معينة من المذيب. تُستخدم كلمات مثل مخفف أو مركز لوصف الحلول التي تحتوي على القليل أو الكثير من المذاب المذاب على التوالي، ولكن هذه مصطلحات نسبية. التي تعتمد معانيها على عوامل مختلفة، يتم تحديد نسبة الكتلة، وهي كتلة المذاب مقسومة على كتلة المحلول مضروبة في 100.
تساعد المعادلة الكيميائية على معرفة تركيز المحاليل.
يتم التعبير عن تركيزات المحلول بشكل عام على شكل مولات ويمكن تحضيرها عن طريق إذابة كتلة معروفة من المذاب في مذيب أو عن طريق تخفيف محلول مخزون. هو عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول.
رصيد الحساب الكيميائي
عادة، تتوازن ذرات H (الهيدروجين) أولاً، تليها ذرات O (الأكسجين)، ثم أي ذرات أخرى. فيما يلي أهم الأشياء التي يجب مراعاتها عند موازنة معادلة كيميائية
- يجب أن تبدأ بموازنة الجزيء الأكثر تعقيدًا.
- لا تقم أبدًا بتغيير الرمز الكيميائي للمادة، ولا الرموز الموجودة في الرموز الكيميائية التي تتفاعل أو حتى الرموز الناتجة.
- اضرب الرقم الموجود أمام الصيغة في كل رمز يتبعها.
- لا يمكن تكوين الذرات أو تدميرها في تفاعل كيميائي (أي أنها لا “تأكل” أي رموز كيميائية).
لإجراء العمليات الحسابية الكيميائية، يجب أن نجد المعادلة الرمزية
لإجراء الحسابات الكيميائية، يجب أن نجد المعادلة الرمزية أو التمثيل الرمزي للتفاعل الكيميائي، والمواد المتفاعلة (المواد الخام) المكتوبة على اليسار ونواتج المعادلة الكيميائية (المواد التي تظهر بعد التفاعل) وهي مكتوبة إلى اليمين، من حيث الأرقام المجاورة لرموز الكيان. وهي تشير إلى عدد مولات المادة التي يتم إنتاجها أو استخدامها في تفاعل كيميائي. عند إجراء هذه المعادلة، يجب مراعاة ما يلي
- المواد المتفاعلة مكتوبة على اليسار والنواتج على اليمين.
- تشير المعاملات الموجودة بجانب رموز الكيان إلى عدد مولات مادة ما يتم إنتاجها أو استخدامها في تفاعل كيميائي.
- يتم فصل المواد المتفاعلة والنواتج بواسطة سهم ويتم قراءتها بصوت عالٍ بشكل عام على أنها “حصاد”.
- يجب أن تحتوي المعادلات الكيميائية على معلومات عن خصائص حالة المنتجات والمواد المتفاعلة، سواء كانت مائية (مذابة في الماء – تيار متردد)، صلبة (مواد)، سائلة (لترات) أو حتى غازية (حجم).
تستند الحسابات الكيميائية على
تعتمد الحسابات الكيميائية على قانون حفظ الكتلة، وينص قانون حفظ الكتلة على أن الذرات لا تضيع أو تتشكل في تفاعل كيميائي، بل تتحد معًا بطرق مختلفة لتكوين مواد ناتجة عن التفاعل، لهذا السبب في معادلة الرمز المتوازن، عدد ذرات كل عنصر هو نفسه. على طرفي المعادلة، نظرًا لأن الذرات لم تفقد أو تتشكل في تفاعل كيميائي، فإن مجموع كتل المنتجات يساوي الكتلة الكلية لـ المواد المتفاعلة، ومجموع الكتل النسبية لصيغة المواد المتفاعلة يساوي مجموع الكتل النسبية لصيغة المنتجات ؛ على سبيل المثال، يمكن للحسابات باستخدام قانون حفظ الكتلة حساب كتلة مادة ما في التفاعل إذا كانت كتل المواد الأخرى معروفة، على سبيل المثال تتكون كربونات الكالسيوم من 28 جرامًا من أكسيد الكالسيوم و 22 جرامًا من الكربون ثاني أكسيد.