أنواع التفاعلات الكيميائية
تعد التفاعلات الكيميائية ذات انتشار واسع بحياتنا اليومية وليس كما يظن الجميع أنها تقتصر على المخابر العلمية والجامعات وأنابيب الاختبار بل على العكس هي على تماس مباشر مع أي شخص على وجه الأرض.
التفاعل الكيميائي هو عبارة عن تفكيك روابط بين المواد الداخلة بالتفاعل وتشكيل روابط جديدة لتعطي مواد تدعى المواد الناتجة عن التفاعل.
تختلف هذه المواد بالصفات الفيزيائية والكيميائية ويكون هذا التغير إما عن طريق اتحاد ذرات لتعطي مركب أكثر تعقيدًا من المواد الداخلة بالتفاعل أو قد يحصل العكس بتفكيك مركب معقد إلى مركبات أبسط.
التفاعلات الكيميائية في حياتنا اليومية
سوف نذكر بعض المجالات التي تدخل فيها التفاعلات الكيميائية في حياتنا وقربها من جميع الناس:
- لنبدأ بجسم الإنسان فعندما يتناول الإنسان طعامه تبدأ تفاعلات كيميائية ضمن المعدة لكي تهضم الطعام وتحوله إلى أشكال أبسط يستطيع الجسم امتصاصها ومن هذه التفاعلات:
- إفراز المعدة لإنزيم الببسين الذي يحول البروتينات إلى أحماض أمينية.
- إفراز إنزيم الليباز الذي يحول الدهون إلى أحماض دهنية وغليسيرول.
- تتواجد التفاعلات الكيميائية في تحضير الأطعمة وتسخينها الذي يحتاج إلى النار وهي عملية كيميائية تدعى الاحتراق.
- وجود قشرة حمراء على الحديد تدعى بصدأ الحديد هي نتيجة تفاعل كيميائي يدعى الأكسدة.
- استخدامنا للمنظفات والصابون والبطاريات جميعها عبارة عن تفاعلات كيميائية.
- لا تقتصر التفاعلات الكيميائية على الإنسان فحسب وإنما تقوم النباتات بعملية تعد من أعقد العمليات الكيميائية وهي عملية التركيب الضوئي، حيث يمتص الماء من التربة ويمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ويستمد الطاقة الضوئية ليطرح الأوكسجين في الهواء والغلوكوز كغذاء له.
أنواع التفاعلات الكيميائية
للتفاعلات الكيميائية عدة أنواع نذكر منها:
تفاعلات الأكسدة والإرجاع
وهي عملية تقوم فيها الذرات أو الجزيئات بإعطاء الكترونات فيصبح لديها شحنة موجبة زائدة أو نقصان بالشحنة السالبة، وتسمى هذه العملية بالأكسدة.
أما الإرجاع فهو اكتساب الكترونات من قبل الذرات أو الجزيئات فيصبح لديها زيادة في الشحنة السالبة ونقصان في الشحنة الموجبة.
تفاعلات الضم أو الاتحاد
وهو اتحاد مادتين كيميائيتين لإعطاء مادة جديدة وله عدة أنواع:
- اتحاد عنصر مع عنصر ومثال عن ذلك اتحاد الكربون مع الأوكسجين ليعطي ثاني أكسيد الكربون.
- أيضًا اتحاد عنصر مع مركب ليعطي مركب جديد مثل تفاعل أكسيد الكالسيوم مع الماء ليعطي هيدروكسيد الكالسيوم.
- اتحاد مركب مع مركب ليعطي مركب جديد مثل اتحاد أول أكسيد الكربون مع الأوكسجين ليعطي ثنائي أكسيد الكربون.
تفاعلات التفكك
يعد هذا النوع من التفاعلات عكس تفاعلات الاتحاد حيث يتفكك المركب المعقد إلى مواد أبسط، ولكن هذا التفاعل يحتاج لوسيط كالحرارة أو الطاقة الكهربائية.
فمثلًا عند إمرار تيار كهربائي بالماء يتفكك إلى أوكسجين وهيدروجين كما أن أكسيد الزئبق يتفكك بالحرارة ليعطي أوكسجين وزئبق.
تفاعلات الإزاحة أو الاستبدال
يقوم تفاعل الاستبدال بإزاحة الذرة الأقل نشاطًا بذرة أكثر نشاط ويوجد لديها نوعان الاستبدال البسيط والاستبدال المزدوج.
تفاعل الاحتراق
وهو من التفاعلات الأساسية في حياتنا حيث يتفاعل الهيدروكربون مع الأوكسجين ليعطي ثاني أكسيد الكربون والماء.
يعتبر من التفاعلات الطاردة للحرارة والتي لا رجعة فيها ويوجد لدينا الاحتراق الكامل أو الاحتراق النظيف حيث ينتج عن أكسدة الهيدروكربون ثاني أكسيد الكربون والماء ينطلقان بالهواء أي لا يوجد آثار محروقة مثل احتراق الشمعة.
أما الاحتراق غير الكامل أو الاحتراق المتسخ حيث ينتج عن أكسدة الهيدروكربون أول أكسيد الكربون وهو السخام بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء وكمثال عن هذا النوع احتراق الفحم.
العوامل المؤثرة بالتفاعلات الكيميائية
درجة الحرارة
تعد درجة الحرارة من أهم العوامل المؤثرة بالتفاعل الكيميائي فالحرارة المرتفعة تزيد عدد التصادمات والطاقة الحركية فبالتالي تزيد سرعة التفاعل.
بعض التفاعلات تحتاج إلى درجة حرارة عالية وبعضها يحتاج لدرجة حرارة عادية.
سطح التماس
يعد أيضًا من العوامل المهمة بالتفاعل الكيميائي وهو يدل على أهمية العوامل المحيطة بالتفاعل فمثلًا تفاعل الحديد مع الهواء يشكل صدأ الحديد أما عند طلاء الحديد بمادة الدهان العازلة يبقى الحديد كما هو ولا تتغير صفاته.
الوسيط الكيميائي
وهو مادة كيميائية لا تدخل ضمن التفاعل الكيميائي بل تساعد على حدوث التفاعل.
الضغط
حيث أنه كلما زاد الضغط يزيد قرب الجزيئات من بعضها وبالتالي يزيد عدد التصادمات وتزيد سرعة التفاعل والعكس صحيح.
الضوء
بعض التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى الضوء مثل عملية التركيب الضوئي.
خصائص التفاعلات الكيميائية
- تغير اللون: قد يؤدي التفاعل الكيميائي بين مركبين لإعطاء مادة جديدة بلون يختلف عن لون المواد الداخلة بالتفاعل.
- تشكل راسب: بعض التفاعلات الكيميائية ينتج عنها باقي يترسب أسفل الوعاء ويدعى بالراسب.
- انبعاث غازات: عند تفاعل عدة عناصر كيميائية ينتج عن هذه التفاعلات غازات تنطلق بالهواء.
الفرق بين التفاعل الكيميائي والتفاعل الفيزيائي
التفاعلات الكيميائية تقوم بتغيير تركيب وترتيب الذرات لتعطي مواد جديدة يكون لها شكل وصفات مختلفة عن المواد الداخلة بالتفاعل.
أما التفاعل الفيزيائي لا يوجد فيه تغير في تركيب المادة الداخلي ويحصل التغير في شكلها سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، كما يحصل تغير في حجمها ولونها. بالتالي يمكن عكس هذا التفاعل مثل انحلال السكر والملح بالماء.
