המשוואה הכימית 4

‫המשוואה הכימית‬
‫תגובות כימיות‬
‫‪O-2‬‬
‫‪Mg+2‬‬
‫‪O-2 Mg+2‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Mg‬‬
‫תגובה כימית הינה תהליך שבו נוצר חומר חדש‪ -‬תוצר‬
‫מחומרים שהגיבו‪ -‬מגיבים‪.‬‬
‫הוכחות לכך שהתרחשה תגובה‬
‫ שינוי צבע‪.‬‬
‫ יצירה של גז‪.‬‬
‫ יצירה של משקע‪.‬‬
‫ פליטה או קליטה של חום‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫)‪+3H2(g‬‬
‫‪2AlCl3‬‬
‫)‪2Al(s) + 6HCl(aq‬‬
‫‪021_SODIUMCHLOR.MOV‬‬
‫‪012_FORMALUMBRO.MOV‬‬
‫מתכות אלקליות ‪ +‬מים‬
‫" איכול" מתכות ע"י חומצה‬
‫בתגובה כימית‬
‫ מציינים את הנוסחאות של המגיבים בצד שמאל‪.‬‬
‫ מציינים את הנוסחאות של התוצרים בצד ימין‬
‫ מקשרים ביניהם ע"י חץ‬
‫‪2‬‬
‫סוגים של תגובות כימיות התרכבות‬
‫ תגובה בין שני יסודות או יותר ליצור תרכובת אחת או יותר‪.‬‬
‫‪2H2O‬‬
‫‪O2 + 2H2‬‬
‫ סוג זה כולל גם תגובות בין תרכובת פשוטה ויסוד‪ ,‬או‬
‫שתי תרכובות פשוטות‪ ,‬לתת תרכובת מורכבת יותר‪.‬‬
‫התפרקות‬
‫ תגובות התפרקות‪ ,‬בהן תרכובת מתפרקת למרכיבים‬
‫פשוטים יותר‪.‬‬
‫ למשל בחימום סידן פחמתי מתקבלים שני חומרים‪:‬‬
‫‪CaCO3‬‬
‫‪CaO + CO2‬‬
‫ תגובת פירוק הפוכה לתגובת התרכבות‪.‬‬
‫העתקה‬
‫ תגובות העתקה‪ ,‬בהן יסוד מגיב עם תרכובת לתת‬
‫תרכובת חדשה ויסוד אחר‪.‬‬
‫‪3MgCl2 + 2Fe‬‬
‫‪3Mg + 2FeCl3‬‬
‫ בתגובה זו היסוד מגנזיום מחליף את הברזל‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫העתקה כפולה‬
‫ תגובות העתקה כפולה‪ ,‬בהן שני יסודות מחליפים מקום‪:‬‬
‫‪2AgCl + Ca (NO3)2‬‬
‫‪2AgNO3 + CaCl2‬‬
‫מקדמים סטויכיומטרים‬
‫ חוק שימור המסה‪ -‬המסה נשמרת בתגובה כימית‪.‬‬
‫ חובה לשמור על חוק שימור המסה בכל תגובה כימית‪.‬‬
‫‪CO2 + 2H20‬‬
‫‪4H‬‬
‫‪1C‬‬
‫‪2O‬‬
‫‪2O‬‬
‫‪CH4 + 2O2‬‬
‫‪4O‬‬
‫‪1C‬‬
‫‪4H‬‬
‫איזון תגובה כימית‬
‫בתגובה כימית מאוזנת‪ ,‬יש משני צידי המשוואה‪ ,‬אותו סוג ואותה‬
‫כמות של אטומים‪.‬‬
‫לדוגמא‪:‬‬
‫חנקן חד חמצני מגיב עם חמצן לתת חנקן דו חמצני‬
‫‪NO2‬‬
‫‪NO + O2‬‬
‫נאזן את המשוואה‪:‬‬
‫‪2NO2‬‬
‫‪2NO + O2‬‬
‫‪4‬‬
‫כללים לאיזון משוואה כימית‪:‬‬
‫ מספר האטומים‪ ,‬מסוג מסוים‪ ,‬במגיבים שווה למספר האטומים‪,‬‬
‫מאותו סוג‪ ,‬בתוצרים‪.‬‬
‫ האיזון מתבצע ע"י הוספת מקדמים לנוסחאות‪ ,‬אם צריך‪.‬‬
‫ לעולם לא מוסיפים נוסחאות‪.‬‬
‫ לעולם לא משנים את האינדקסים התחתיים של הנוסחה‪.‬‬
‫תרגיל‬
‫נסחו ואזנו את התגובה בה ‪ C6H14O4‬נשרף שריפה מלאה עם‬
‫חמצן לתת מים ופחמן דו חמצני‪.‬‬
‫‪H2O + CO2‬‬
‫‪C6H14O4 + O2‬‬
‫נאזן את אטומי הפחמן‪:‬‬
‫‪H2O + 6CO2‬‬
‫‪C6H14O4 + O2‬‬
‫משוואה כימית‬
‫נאזן את אטומי המימן‪:‬‬
‫‪7H2O + 6 CO2‬‬
‫‪C6H14O4 + O2‬‬
‫ולבסוף נאזן את אטומי החמצן‪:‬‬
‫‪7H2O + 6 CO2‬‬
‫‪C6H14O4 + 7.5O2‬‬
‫בד"כ נהוג לתת מקדמים שלמים ולכן‪:‬‬
‫‪14H2O + 12 CO2‬‬
‫‪2C6H14O4 + 15O2‬‬
‫‪5‬‬
‫משוואה כימית‬
‫נסחו ואזנו את התגובה בה נתרן מגיב עם כלור לתת את המלח נתרן כלורי‪.‬‬
‫‪NaCl‬‬
‫‪Na + Cl2‬‬
‫‪2NaCl‬‬
‫‪2Na + Cl2‬‬
‫הערות חשובות‬
‫‪ .1‬ניתן לאזן את המשוואה ע"י כפל הכלור בחצי‪ ,‬אך תמיד עדיף‬
‫לעבוד עם מקדמים שלמים‪.‬‬
‫‪ .2‬לעולם לא לאזן כך שמוסיפים אטומים לתרכובת עצמה‪.‬‬
‫אסור לכתוב ‪ NaCl2‬כדי לאזן‪.‬‬
‫‪ .3‬קיים הבדל מהותי בין הביטוי ‪ Cl2‬לבין הביטוי ‪.2Cl‬‬
‫תרגול‬
‫אזנו את המשוואות הבאות‪:‬‬
‫‪NaF + __BeCl2‬‬
‫‪2 NaF + 1BeCl2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪___ BeCl2 + __FePO4‬‬
‫‪1. __NaCl + __BeF2‬‬
‫‪1. 2NaCl + 1BeF2‬‬
‫‪2. __FeCl3 + __Be3(PO4)2‬‬
‫‪3 BeCl2 + 2FePO4‬‬
‫‪2. 2FeCl3 + 1Be3(PO4)2‬‬
‫‪__CO2 + __H2O‬‬
‫‪3. __CH4 + __O2‬‬
‫‪1CO2 + 2H2O‬‬
‫‪3. 1CH4 + 2O2‬‬
‫‪6‬‬
‫תרגול‪ -‬המשך‬
‫‪4. __AgNO3 + __LiOH‬‬
‫‪__AgOH + __LiNO3‬‬
‫‪1AgOH + 1LiNO3‬‬
‫‪4. 1AgNO3 + 1LiOH‬‬
‫‪__MgO + __Mn‬‬
‫‪5. __Mg + __Mn2O3‬‬
‫‪5. 3Mg + 1Mn2O3‬‬
‫‪3MgO +2Mn‬‬
‫מצבי צבירה בנוסחה הכימית‬
‫ ניתן לסמן בתגובה הכימית את מצבי הצבירה של המגיבים ושל התוצרים‪.‬‬
‫ וכן ניתן לסמן את המצב הפיזיקלי של המגיבים והתוצרים )תנאי התגובה(‪.‬‬
‫‪(l) = liquid (g) = gas (aq) = aqueous (s) = solid‬‬
‫‪in water‬‬
‫)‪2H2O(l‬‬
‫)‪2H2(g) + O2(g‬‬
‫)‪AgI(s‬‬
‫‪Ag+(aq) + I-‬‬
‫)‪(aq‬‬
‫תנאים‬
‫תנאי התגובה מצוינים בד"כ מעל ומתחת לחץ‬
‫)‪4Ag(s) + O2(g‬‬
‫∆‬
‫)‪2Ag2O(S‬‬
‫לחץ‬
‫טמפרטורה‬
‫נוכחות קטליזטורים‬
‫‪CH3OH‬‬
‫‪350 ̊ C‬‬
‫‪340 atm‬‬
‫‪CO(g) + 2H2‬‬
‫‪ZnO, CrO3‬‬
‫‪7‬‬
‫חשיבות כמותית במשוואה הכימית‬
‫ המקדמים במשוואה הכימית‪:‬‬
‫)‪2H2(g) + O2(g‬‬
‫‪2H2O‬‬
‫משמעותם‪:‬‬
‫שתי מולקולות של מימן מגיבות עם מולקולה אחת של חמצן‬
‫לתת שתי מולקולות מים‪.‬‬
‫חשיבות כמותית במשוואה הכימית‬
‫ לפיכך ‪ 2X‬מולקולות של מימן מגיבות עם ‪ X‬מולקולת חמצן לתת‬
‫‪ 2X‬מולקולות של מים‪.‬‬
‫ ולכן שני מול מולקולות של מימן מגיבים עם מול מולקולות חמצן‬
‫לתת שני מול מולקולות מים‪.‬‬
‫ למקדמים בתגובה קוראים מקדמים סטויכיומטרים‪.‬‬
‫‪8‬‬