واکنش شیمیاییفرایندی است که طی آن یکسری از مواد شیمیایی به مواد دیگر تغییر می یابند. آن ها یا خود به خودی اند که نیاز به ورورد انرژی ندارند. یا غیر خودیه خودی اند که نیازمند انرژی هستند، که انرزی به صورت گرما، نور و الکتریسیته می باشد. در واکنش شیمیایی با تشکیل و شکست پیوند ها اتفاق می افتد. موادی که در ابتدا در واکنش شیمایی در گیر می شوند، ماده اولیه نام دارند. در یک تغییر شیمایی مواد اولیه بهمحصولات تبدیل می شود که دارای خواصی متفاوت از مواد اولیه هستند

شکل روبرو انجام یک واکنش شیمیایی را نشان می دهد

در واکنش های شیمیایی قانون پایستگی جرم برقرار است

واکنش سوختن متان

CH₄   +   O₂   -->    CO₂   +   H₂O + energy

در این واکنش متان و اکسیژن ، ماده اولیه و دی اکسید کربن و آب ، محصول است. در اثر واکنش سوختن، انرژی آزاد می شود

 

چند مثال

CaCO₃   +  2 HCl  -->   CaCl₂   +   H₂O   +   CO₂

Fe₂O₃(s) + 2 Al(s) ---> 2 Fe(l) + Al₂O₃(s)

                        (heat)
 2KClO₃  (s) -------->        2KCl (s) + 3O₂   (g) 
                          MnO₂
                  

HCl(aq) + Ca(OH)₂(aq) ---> CaCl₂(aq) + 2H₂O(l)

توصیف علائم

واکنش های سوختن

_ CH4 + _ O2 ---> _ H2O + _ CO2

چون جهار هیدروژن در متان داریم یک عدد 2 قبل از آب می گذاریم

CH4 + _ O2 ---> 2 H2O + CO2

CH4 + 2 O2 ---> 2 H2O + CO2

حال فقط کافی است تعداد اکسیژن ها تنظیم شود

دیدن موازنه سوختن اتان با انیمیشن خالی از لطف نیست

 

 

 

 

واکنش سوختن بوتان را ببینید

_ C4H10 + _ O2 ---> _ CO2 + _ H2O

ضرایب آب و دی اکسید کربن را می گذاریم

_ C4H10 + _ O2 ---> 4 CO2 + 5 H2O

اکنون 2 اکسیژن در سمت چپ و سیزده اکسیژن در سمت راست داریم. اما نباید فراموش کرد که اکسیژن یک ملکول دو اتمی است و چون واکنش باید با اعداد صحیح موازنه شود، ضرایب را در 2 ضرب می کنیم

2 C4H10 + _ O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O

حال با گذاشتن عدد 13 واکنش موازنه می شود

2 C4H10 + 13 O2 ---> 8 CO2 + 10 H2O

این واکنش به صورت های زیر نیز موازنه است

4 C4H10 + 26 O2 ---> 16 CO2 + 20 H2O

یا

6 C4H10 + 39 O2 ---> 24 CO2 + 30 H2O

اما واکنش بالایی به 2 و واکنش پایینی به 3 تقسیم شود تا کمترین اعداد صحیح بدست آید

سوختن ایزوپروپیل الکل

_ C3H7OH + _ O2 ---> _ CO2 + _ H2O

ابتدا کربن و هیدروژن را تنظیم می کنیم

_ C3H7OH + _ O2 ---> 3 CO2 + 4 H2O

اما دوباره با اکسیژن مشکل داریم، معادله را در 2 ضرب می کنیم

2 C3H7OH + _ O2 ---> 6 CO2 + 8 H2O

با گذاشتن ضریب 9 تعداد اکسیژن ها تنظیم می شود

2 C3H7OH + 9 O2 ---> 6 CO2 + 8 H2O

 

موازنه معادلات یونی با یون های چند اتمی

_ Ag⁺(NO3)^- + _ Ca²⁺Cl^-2 ---> _ Ag⁺Cl^- + _ Ca²⁺ (NO3) ^-2

بجز نیترات و کلر تعداد همه اتم ها با هم برابر است. ابتدا با گذاشتن یک 2 تعداد نیترات ها را تنظیم می کنیم

2 AgNO3 + _ CaCl2 ---> _ AgCl + _ Ca (NO3)2

در این حالت موازنه نقره ها به هم می خورد که باید یک 2 جلوی نقره کلرید گذاشته شود

2 AgNO3 + _ CaCl2 ---> 2 AgCl + _ Ca (NO3)2

اگر دوباره کنترل کنیم، همه چیز تکمیل است

2 AgNO3 + CaCl2 ---> 2 AgCl + Ca (NO3)2

موازنه معادلات یونی که آب محصول آن ها ست

_ H2SO4 + _ K⁺(OH)^- ---> _ K⁺2(SO4)²⁺ + _ H2O

آب را تشکیل شده از یون هیدروژن و یون هیدروکسید در نظر می گیریم

_ H2(SO4)+ _ K⁺(OH)^- ---> _ K⁺2(SO4)²⁺ + _ H⁺(OH)^-

با موازنه زیر دو هیدروژن در هر طرف، یک سولفات در هر طرف و دو پتاسیم و دو هیدروکسید در هر طرف خواهیم داشت

H2(SO4)+ 2 K(OH) ---> K2(SO4) + 2 H(OH)

و واکنش موازنه می شود

واکنش بعدی را ببینید

_ H3PO4 + _ Ca²⁺(OH)^-2 ---> _ H⁺(OH)^- + _ Ca²⁺3(PO4)^3-2

ابتدا برای موازنه تعداد هیدروژن های اسید فسفریک عدد 3 را به آب می دهیم

_ H3PO4 + _ Ca(OH)2 ---> 3 H(OH) + _ Ca3(PO4)2

برای تنظیم تعداد فسفات ها یک 2 به فسفریک اسید می دهیم

2 H3PO4 + _ Ca(OH)2 ---> 3 H(OH) + Ca3(PO4)2

چون تعداد هیدروژن ها را تغییر داده ایم. دوباره تعداد آن را در دو طرف موازنه می کنیم

2 H3PO4 + _ Ca(OH)2--->6 H(OH)+ Ca3(PO4)2

با قرار دادن ضریب 3 برای کلسیم هیدروکسید، واکنش موازنه می شود

2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 ---> 6 H(OH) + Ca3(PO4)2