بعد دروس الفرد الكيميائي والنوع الكيميائي والتحليل الكهربائي للماء واحتراق الفحم والاحتراق التام وغير التام، يأتي درس موازنة معادلة التفاعل الكيميائي الذي يجد فيه كثير من التلاميذ صعوبة، لكنه بسيط إذا اتبعت خطوات منظمة. تعرض الصفحة القاعدة والخطوات والأمثلة، وتنتهي بتمارين.
معادلة التفاعل الكيميائي
معادلة التفاعل تكتب فيها صيغ المتفاعلات على اليسار، وصيغ النواتج على اليمين، يفصل بينهما سهم يدل على التحول.
مثال: احتراق الهيدروجين في الأكسجين لإعطاء الماء:
H₂ + O₂ → H₂O
لماذا نوازن المعادلة؟
لأن عدد ذرات كل عنصر يجب أن يبقى محفوظا أثناء التفاعل (لا تضيع الذرات ولا تخلق). ولذلك يتساوى عدد ذرات كل عنصر قبل السهم وبعده.
في المعادلة السابقة: يسار السهم ذرتا أكسجين، ويمينه ذرة أكسجين واحدة. إذن غير موازنة.
المعاملات الستوكيومترية
هي أعداد صحيحة نضعها أمام الصيغ في المعادلة لتحقيق الانحفاظ.
ولا نغير الأرقام الصغرى داخل الصيغة (الأدنى)، لأن تغييرها يغير نوع المادة.
خطوات الموازنة
- اكتب المعادلة غير الموازنة بصيغ صحيحة.
- أحص ذرات كل عنصر في الجهتين.
- ابدأ بعنصر يظهر في صيغة واحدة في كل جهة.
- ضع معاملات حتى تتساوى الذرات.
- اترك العنصر الذي يظهر في مادة بسيطة (مثل
O₂) إلى الآخر. - تحقق نهائيا بإحصاء الذرات.
مثال 1: الماء
H₂ + O₂ → H₂O
- الأكسجين: ذرتان يسارا، ذرة يمينا ← نضع
2أمامH₂O:H₂ + O₂ → 2 H₂O. - الهيدروجين: صار يمينا 4 ذرات ← نضع
2أمامH₂.
المعادلة الموازنة: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O.
مثال 2: احتراق الميثان
CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
- الكربون: 1 و1 متوازن.
- الهيدروجين: 4 يسارا و2 يمينا ←
2 H₂O. - الأكسجين: يمينا
2 + 2 = 4←2 O₂.
المعادلة: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.
مثال 3: الحديد والأكسجين
Fe + O₂ → Fe₂O₃
- الحديد: ذرتان يمينا ←
2 Fe. - الأكسجين: ثلاث ذرات يمينا، وذرتان في
O₂← نأخذ مضاعفا مشتركا هو 6:2 Fe₂O₃و3 O₂. - نعيد الحديد:
4 Fe.
المعادلة: 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃.
جدول الإحصاء للتحقق
مثال الميثان:
| العنصر | يسار | يمين |
|---|---|---|
| C | 1 | 1 |
| H | 4 | 4 |
| O | 4 | 4 |
تمارين
وازن المعادلات:
N₂ + H₂ → NH₃←N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃.Mg + O₂ → MgO←2 Mg + O₂ → 2 MgO.C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O←C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O.
نصائح
- لا تغير الأرقام الصغرى داخل الصيغ.
- اترك الأكسجين الحر إلى الأخير.
- تحقق بجدول الإحصاء.
أخطاء شائعة
- تغيير صيغة المادة لتحقيق الموازنة.
- نسيان ضرب المعامل في كل ذرات الصيغة.
- نسيان التحقق النهائي.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ زكرياء مومني في فيديو «موازنة معادلة التفاعل الكيميائي (الدرس 5) للسنة الثالثة متوسط» هذا الدرس في نحو تسع عشرة دقيقة.