الخطوة الأولى في جميع الحسابات الكيميائية هي بالفعل كتابة المعادلة الكيميائية المتوازنة للتفاعل.
لماذا المعادلة الكيميائية المتوازنة بالذات؟
تمثل التفاعل بدقة: المعادلة الكيميائية هي لغة الكيمياء، وهي تمثل التفاعل الكيميائي بشكل رمزي، حيث تشير الرموز إلى العناصر والمركبات المتفاعلة والناتجة عن التفاعل.
تحافظ على قانون حفظ الكتلة: المعادلة المتوازنة تضمن أن عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات يساوي عدد ذرات العنصر نفسه في النواتج، وهذا ما يعبر عنه قانون حفظ الكتلة.
أساس للحسابات الكيميائية: تعتبر المعادلة المتوازنة هي الأساس الذي نعتمد عليه في إجراء جميع الحسابات الكيميائية، مثل حساب النواتج، أو تحديد المادة المحددة، أو حساب النسبة المئوية للصيغة.
الخطوات الأساسية لكتابة المعادلة الكيميائية المتوازنة:
كتابة المعادلة اللفظية: وصف التفاعل الكيميائي بكلمات بسيطة، مثل "يتفاعل الحديد مع الأكسجين لإنتاج أكسيد الحديد".
كتابة الصيغ الكيميائية: استبدال أسماء العناصر والمركبات برموزها الكيميائية وصيغها الجزيئية.
موازنة المعادلة: إضافة أعداد صحيحة (معاملات) أمام الصيغ الكيميائية بحيث يكون عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات مساويًا لعدد ذرات العنصر نفسه في النواتج.
مثال:
المعادلة اللفظية: يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين لإنتاج الماء.
المعادلة الكيميائية غير المتوازنة: H₂ + O₂ → H₂O
المعادلة الكيميائية المتوازنة: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
لماذا يجب أن تكون المعادلة متوازنة؟
لضمان صحة الحسابات: إذا لم تكن المعادلة متوازنة، فإن الحسابات التي تعتمد عليها ستكون خاطئة.
للتعبير عن الواقع: التفاعلات الكيميائية تحدث بطريقة تحافظ على كتلة المادة، والمعادلة المتوازنة تعبر عن هذه الحقيقة.
بعد كتابة المعادلة الكيميائية المتوازنة، يمكنك البدء في إجراء الحسابات الكيميائية المختلفة، مثل:
حساب النواتج: تحديد كمية المادة الناتجة من تفاعل كمية معينة من المتفاعلات.
تحديد المادة المحددة: معرفة أي من المتفاعلات سينفد أولاً ويحدد كمية النواتج.
حساب النسبة المئوية للصيغة: تحديد النسبة المئوية لكل عنصر في مركب معين.