الذرة: تتكون من نواة مركزية بها بروتونات e تحمل شحنة كهربائية موجبة
و يدور حولها الكترونات e- تحمل شحنة كهربائية سالبة في مدرات وهمية.
الذرة تكون متعادلة كهربائيا أي عدد الالكترونات يساوي عدد البروتونات.
الشاردة: هي ذرة فقدت أو اكتسبت إلكترون واحد أو أكثر.
عندما تفقد يصبح عدد البروتونات أكبر من عدد الالكترونات و تصبح بذلك شاردة موجبة وعندما تكتسب يصبح عدد الالكترونات أكبر من عدد البروتونات و تصبح بذلك شاردة سالبة.
مثل: ذرة الصوديوم تفقد إلكترون و تصبح شاردة موجبة (Na ------> Na+ + 1e- ).
ذرة الكلور تكتسب إلكترون و تصبح شاردة سالبة (Cl + 1e- --------> Cl-).
المحلول: يكون متعادل كهربائيا صيغته: (A+ + B-) يكون فيه عدد الشحن الموجبة يساوي عدد الشحن السالبة.
الأجسام الصلبة الجزيئية ( مسحوق السكر ) و محاليها لاتنقل الكهرباء لأنها لا تحتوي على الشوارد
أما الأجسام الصلبة الشاردية ( مسحوق ملح الطعام ) لا تنقل الكهرباء لأن شواردها غير حرة و محاليلها
تنقل الكهرباء لأنها تحتوي على شوارد حرة حاملات الشحن . ( الماء المقطر لا ينقل الكهرباء لأنه لا يحتوي على شوارد )
الذرة الشارد الموجبة البسيطة
الهيدروجين ( H ) H+ شاردة الهيدروجين
الصوديوم ( Na ) Na+ شاردة الصوديوم
البوتاسيوم ( K ) K+ شاردة البوتاسيوم
الفضــة ( Ag ) Ag+ شاردة الفضـــــة
النحـــاس ( Cu ) شاردة النحــاس Cu2+
القصديـــر ( Sn ) شاردة القصديـــر Sn2+
الحديــــــد ( Fe ) Fe2+ شاردة الحديد الثنائي
Fe3+ شاردة الحديد الثلاثي
الزنـــك ( Zn ) Zn 2+ شاردة الزنـــــك
الألمينوم ( Al ) Al3+ شاردة الألمينوم
الكالسيوم ( Ca ) Ca2+ شاردة الكالسيوم
المانغنيزيوم (Mg ) Mg 2+ شاردة المانغنيزيوم
الكواشف: تنبيه: وجود اللون الأزرق في المحلول دليل على وجود شاردة النحاس Cu2+
الشاردة الكاشف معادلة التفاعل النتيجة
شاردة الكلور CL- محلول نترات الفضة
(Ag+ + NO3-) (Na+ + Cl-) + (Ag+ + NO3-) => AgCl + Na+ + NO3-
Ag+ + Cl- => AgCl الراسب هو كلور الفضة
شوارد الصوديوم Na+و شوارد النترات NO3- لم تشارك في التفاعل راسب أبيض يسود بوجود الضوء AgCl
شاردة الكربونات
CO32- محلول حمض كلور الماء (H+ + Cl-) (Ca2++CO32-) + 2(H++Cl-) => (Ca2++2Cl-) + H2O + CO2
CO32- + 2H+ => H2O + CO2 صعود غاز ثنائي أكسيد الكربون صعود غاز يعكر ماء الكلس
شاردة الكالسيوم
Ca2+ أوكسلات الأمونيوم
(2NH4+ + C2O4-2) (CA2++CO32-)+(2NH4++C2O42-)=>CaC2O4 +(2NH4++CO32-)
CA2+ + C2O42- =>CaC2O4 الراسب هو أوكسلات الكالسيوم راسب أبيض
CaC2O4
شاردة الكبريتات SO42- كلور الباريوم
(Ba2+ + 2Cl-) (Zn2+ +SO42-)+(Ba2+ + 2Cl-) =>Ba(SO4) + Zn2++2Cl-
Ba2+ + SO42- => Ba(SO4)الراسب هو كبريتات الباريوم راسب أبيض
Ba(SO4)
شاردة النحاس Cu2+ محلول هيدروكسيد الصوديوم
( محلول الصود )
(Na+ + OH- ) (Cu2+ + SO42-)+2(Na+ + HO-)=>Cu(HO)2 +SO42-+ 2Na+
Cu2+ + 2HO- => Cu(HO)2 الراسب هو هيدروكسيد النحاس راسب أزرق
Cu(HO)2
الحديد الثنائي Fe2+ (Fe2+ + SO42-)+2(Na+ + HO-) =>Fe(HO)2+ SO42-+ 2Na+
Fe2+ + 2HO- => Fe(HO)2 الراسب هو هيدروكسيد الحديد2 راسب أخضر
Fe(HO)2
الحديد الثلاثي Fe3+ (Fe2+ + 3Cl-)+3(Na+ + HO-)-->Fe(HO)3 +3Cl- + 3Na+
Fe3+ + 3HO- => Fe(HO)3 الراسب هو هيدروكسيد الحديد3 راسب أحمر صدئي
Fe(HO)3
شاردة الزنك Zn2+ (Zn2+ + SO42-)+2(Na+ + HO-)-->Zn(HO)2+SO42- +2Na+
Zn2+ + 2HO- => Zn(HO)2 الراسب هو هيدروكسيد الزنك راسب أبيض
Zn(HO)2
شاردة الألمنيوم Al3+ (Al3+ + 3Cl-)+3(Na+ + HO-)-->Al(HO)3 +3Cl- + 3Na+
Al3+ + 3HO- => Al(HO)3 الراسب هو هيدروكسيد الألمنيوم راسب أبيض
Al(HO)3
الكشف عن الغازات: 1)- غاز الكلور Cl2 نضيف كاشف النيلة إلى المحلول فيفقد لونه الأزرق عند وجود غاز الكلور.
2)- غاز الهيدروجين H2 نقرب عود ثقاب مشتعل منه فيحدث فرقعة.
3)- غاز الأكسجين O2 نقرب عود ثقاب على وشك الانطفاء منه فيزداد توهجا.
4)- غاز ثنائي أكسيد الكربون CO2 يعكر ماء الكلس.
التحليل الكهربائي البسيط:
بعد غلق القاطعة نلاحظ صعود غاز الكلور Cl2 عند المصعد و ترسب شعيرات من الزنك Zn عند المهبط
التفسير: عند المصعد: شاردتين من الكلور تفقد كل واحدة إلكترون و تصبح ذرة و يشكلان معا غاز الكلور Cl2
Cl- ---------> Cl + 1e- 2Cl- ---------> Cl2(g) + 2e-
- عند المهبط : شاردة زنك تكتسب إلكترونين السابقين و تشكل ذرة الزنك و تترسب في المهبط.
Zn2+ + 2e- --------> Zn(s)
المعادلة الإجمالية : نجمع المعادلتين السابقتين نحصل على : (Zn2+ + 2Cl-) --------> Zn(s) + Cl2(g)
- نفس الشيء يحدث مع الحديد Fe و القصدير Sn و النحاس Cu .
" عندما نمرر تيارا كهربائيا فى محلول شــاردى ، فإن الشــوارد الموجبة تنتقل نحو المهبط لتكتسب إلكترونات ، أما الشـوارد الســالبة تنتقل نحو المصعد
لتفقد إلكترونات " أى أن التيار الكهربائى فى المحلول الشاردى ناتج عن إنتقال مزدوج للشوارد الموجبة والشوارد السالبة فى جهتين متعاكستين .
التحليل الكهربائي لمحلول مائي شاردي: نضع محلول محمض كبريتات النحاس (Cu2+ + SO42-) في وعاء التحليل حيث المصعد من فحم و المهبط من نحاس فنلاحظ ترسب النحاس عند المهبط و انطلاق غاز الأكسجين عند المصعد و اختفاء اللون الأزرق في الوعاء.
- نضع في هذه المرة المهبط من فحم و المصعد من نحاس فنلاحظ ترسب النحاس عند المهبط و تآكل المصعد و عدم اختفاء اللون الأزرق.
التفسير : تفاعلت ذرات النحاس الموجودة في المصعد حيث فقدت كل ذرة إلكترونين و تحولت إلى شاردة Cu(s) --------> Cu2+ + 2e-
اكتسبت شوارد النحاس الموجودة في المحلول الإلكترونين و تحولت إلى ذرات و ترسبت عند المهبط: Cu2+ + 2e- -------> Cu(s)
المعادلة الإجمالية:بجمع المعادلتين السابقين Cu(s) + Cu2+ -------> Cu2+ + Cu(s)
هذا التحليل غير بسيط: لأن حدث فيه تآكل للمصعد
يستعمل هذا النوع من التفاعل لطلي المواد المعدنية مثلا لطلاء خاتم من فضة بالذهب: نضع الخاتم في المهبط ونضع المصعد من ذهب و المحلول يجب أن يحتوي على شوارد الذهب .
تفاعل حمض كلور الماء مع بعض المعادن
محلول حمض كلور الماء يتكون من شاردة الهيدروجين H+ و شاردة الكلور Cl- و صيغته (H++Cl-).
تفاعل حمض كلور الماء مع الحديد.
المتفاعلات: نضع في أنبوب برادة الحديد الثنائي (Fe) ونضيف له محلول حمض كلور الماء ( H+ + Cl - )
النواتج: انطلاق غاز الهيدروجين (H2) و تشكل محلول كلور الحديد الثنائي (Fe2+ + 2 Cl- )
المعادلة الشاردية: Fe + ( 2H+ + 2Cl - ) H2 + ( Fe2+ + 2 Cl- )
بما أن شاردة الكلور (Cl-) لم تشارك في التفاعل يمكن كتابة المعادلة المختصرة كمايلي: Fe + 2H+ H2 + Fe2+
تفاعل حمض كلور الماء مع الألمنيوم. 2Al + ( 6H+ + 6Cl - ) 3H2 + (2Al3+ + 6 Cl- )
2Al + 6H+ 3H2 + 2Al3+
تعريف الفرد الكيميائي: الفرد الكيميائي هو كل حبيبة مجهريه مكونة للمادة.مثل: الجزيء و الذرة و الشاردة و نواة الذرة و الإلكترون.
تعريف النوع الكيميائي: النوع الكيميائي هو مجموعة من الأفراد الكيميائية المتماثلة.الجزيئية أو الشاردية أو ذرية مثل الماء و الحديد و غاز ثاني أكسيد الكربون...الخ نتعامل مع الأنواع الكيميائية في المستوى العياني و نفسر التحولات الكيميائية على المستوى ألمجهري بالأفراد الكيميائية.
كيف تؤثر شاردة النحاس على ذرة الحديد ؟
نضع مسمار من حديد في بيشر و نضيف له كمية من محلول كبريتات النحاس و نتركه مدة زمنية.
نلاحظ تشكل راسب أحمر على المسمار و اختفاء اللون الأزرق من المحلول و تآكل المسمار.
عبر كتابيا عن حصيلة هذا التفاعل الكيميائي
كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الجزيئية
كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الشاردية:
كتابة المعادلة الكيميائية بدون الأفراد الكيميائية التي لم تشارك في التفاعلات