قانون حفظ الكتلة ووزن المعادلات
ما هو قانون حفظ الكتلة؟
قانون حفظ الكتلة هو أحد أهم القوانين في الكيمياء، وينص على أن:
"الكتلة لا تفنى ولا تستحدث في التفاعل الكيميائي، بل تتحول من صورة إلى أخرى"
بمعنى آخر: مجموع كتل المواد المتفاعلة = مجموع كتل المواد الناتجة
مثال توضيحي:
المتفاعلات:
4 ذرات هيدروجين + 2 ذرات أكسجين
النواتج:
4 ذرات هيدروجين + 2 ذرات أكسجين
ملاحظة مهمة: لتحقيق قانون حفظ الكتلة، يجب أن تكون المعادلة الكيميائية موزونة. أي أن عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات يساوي عدد ذرات نفس العنصر في النواتج.
وزن المعادلات الكيميائية
وزن المعادلة الكيميائية يعني ضبط عدد جزيئات المواد المتفاعلة والناتجة (بوضع معاملات مناسبة) لكي يتساوى عدد ذرات كل عنصر في طرفي المعادلة.
خطوات وزن المعادلة:
- كتابة المعادلة الكيميائية غير الموزونة، مع التأكد من صحة الصيغ الكيميائية.
- عد عدد ذرات كل عنصر في طرفي المعادلة.
- وضع معاملات (أرقام) أمام الصيغ الكيميائية لجعل عدد ذرات كل عنصر متساوٍ في الطرفين.
- البدء عادة بالعنصر الأكثر تعقيداً (الموجود في أقل عدد من المركبات).
- التحقق من أن عدد ذرات كل عنصر متساوٍ في طرفي المعادلة.
مثال مفصل: وزن معادلة احتراق الميثان
المعادلة غير الموزونة:
الخطوة 1: عد ذرات كل عنصر في الطرفين
المتفاعلات:
- كربون (C): 1
- هيدروجين (H): 4
- أكسجين (O): 2
النواتج:
- كربون (C): 1
- هيدروجين (H): 2
- أكسجين (O): 3
الخطوة 2: موازنة ذرات الكربون
ذرات الكربون متساوية (1 في كل طرف)، لذا لا نحتاج لتعديل.
الخطوة 3: موازنة الهيدروجين
نضع معامل 2 أمام H2O.
الخطوة 4: موازنة الأكسجين
نضع معامل 2 أمام O2.
الخطوة 5: التحقق النهائي
المتفاعلات:
- C: 1
- H: 4
- O: 4
النواتج:
- C: 1
- H: 4
- O: 4
✓ المعادلة أصبحت موزونة!
نصائح هامة:
- ابدأ بتوازن العناصر التي تظهر في مركب واحد فقط في كل طرف.
- ذرات الهيدروجين والأكسجين غالباً ما تكون آخر ما يتم موازنته.
- المعاملات يجب أن تكون أعداداً صحيحة بسيطة.
- لا تقم أبداً بتغيير الصيغة الكيميائية للمركبات!
أمثلة إضافية
مثال 1: تفاعل الصوديوم مع الماء
المعادلة غير الموزونة:
المعادلة الموزونة:
مثال 2: تفاعل كبريتات النحاس مع الحديد
هذه المعادلة موزونة بالفعل:
الأنشطة التفاعلية
أكمل المعاملات الناقصة لموازنة المعادلات:
المعادلة 1:
المعادلة 2:
المعادلة 3:
المعادلة 1: ابدأ بالهيدروجين ثم الأكسجين.
المعادلة 2: ابدأ بالكربون، ثم الهيدروجين، وأخيراً الأكسجين.
المعادلة 3: ابدأ بالألمنيوم، ثم الكلور، وأخيراً الهيدروجين.
حدد ما إذا كانت المعادلات التالية موزونة أم لا:
1: 2KClO3 → 2KCl + 3O2
2: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
3: CH4 + O2 → CO2 + H2O
1. ما هو قانون حفظ الكتلة؟
2. ماذا تعني المعادلة الموزونة؟
3. أي المعادلات التالية موزونة؟
نصائح للممارسة
- حل العديد من أمثلة المعادلات لاكتساب الخبرة.
- تحقق دائماً من صحة موازنتك بعد الانتهاء.
- استخدم الجداول لتتبع عدد الذرات في كل طرف من المعادلة.
- ابدأ بالمعادلات البسيطة ثم انتقل للأكثر تعقيداً.