العنوان الرئيسي - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تفاعلات الإحلال

المفاهيم الأساسية

تفاعل الإحلال البسيط: تفاعل تحل فيه ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب. (المعادلة العامة: A + BX → AX + B)

خريطة المفاهيم

```markmap

تصنيف التفاعلات الكيميائية

الهدف

تصنيف التفاعلات الكيميائية

تحديد مميزات الأنواع المختلفة للتفاعلات

الأنواع الرئيسية

تفاعل التكوين

#### تتحد مادتان أو أكثر لتكوين مادة واحدة

#### المعادلة العامة: A + B → AB

#### أمثلة

##### تفاعل عنصرين: Na + Cl₂ → NaCl

##### تفاعل مركبين: CaO + H₂O → Ca(OH)₂

##### تفاعل مركب مع عنصر: SO₂ + O₂ → SO₃

تفاعل الاحتراق

#### يتحد الأكسجين مع مادة كيميائية

#### يطلق طاقة على شكل حرارة وضوء

#### أمثلة

##### احتراق الكربون: C(s) + O₂(g) → CO₂(g)

##### احتراق الهيدروجين: يتكون الماء وتنطلق طاقة

##### احتراق الفلزات مع الأكسجين (كما في الشكل 10-4)

#### خصائص

##### طارد للطاقة (أثبت لافوازييه 1775م)

##### يتطلب وجود الأكسجين

#### العلاقة مع تفاعل التكوين

##### بعض تفاعلات الاحتراق هي أيضاً تفاعلات تكوين (مثل: 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g))

##### ليس كل تفاعلات الاحتراق تفاعلات تكوين (مثل: CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g))

##### احتراق الهيدروكربونات (مثل الميثان) ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون والماء وكمية كبيرة من طاقة

تفاعل التفكك

#### يتفكك مركب واحد لإنتاج عنصر أو أكثر أو مركبات جديدة

#### المعادلة العامة: AB → A + B

#### يحتاج غالباً إلى مصدر للطاقة (حرارة، ضوء، كهرباء)

#### أمثلة

##### تفكك نترات الأمونيوم بالحرارة: NH₄NO₃(s) → N₂O(g) + 2H₂O(g)

##### تفكك أزيد الصوديوم (لنفخ أكياس الهواء): 2NaN₃(s) → 2Na(s) + 3N₂(g)

#### تطبيق عملي

##### يستخدم تفكك أزيد الصوديوم في نفخ أكياس السلامة (الهواء) في السيارات

##### يوفر جهاز إشارة كهربائية لبدء التفاعل عند الاصطدام

تفاعل الإحلال

#### الإحلال البسيط

##### تعريف: تفاعل تحل فيه ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب

##### المعادلة العامة: A + BX → AX + B

##### أمثلة

###### فلز يحل محل الهيدروجين: 2Li(s) + 2H₂O(l) → 2LiOH(aq) + H₂(g)

###### فلز يحل محل فلز آخر: Cu(s) + 2AgNO₃(aq) → Cu(NO₃)₂(aq) + 2Ag(s)

##### سلسلة النشاط الكيميائي

###### أداة لتحديد إمكانية حدوث تفاعل الإحلال البسيط

###### يحل العنصر الأكثر نشاطاً (الأعلى في السلسلة) محل العنصر الأقل نشاطاً (الأدنى في السلسلة)

###### ترتيب الفلزات (من الأكثر نشاطاً): ليثيوم، روبيديوم، بوتاسيوم، كالسيوم، صوديوم، مغنيسيوم، ألومنيوم، منجنيز، خارصين، حديد، نيكل، قصدير، رصاص، نحاس، فضة، بلاتين، ذهب

###### ترتيب الهالوجينات (من الأكثر نشاطاً): فلور، كلور، بروم، يود

#### الإحلال المزدوج

أهمية التصنيف

تنظيم التفاعلات الكثيرة

المساعدة على التذكر والفهم

توقع نواتج التفاعلات

الكيمياء في الحياة (الشكل 11-4)

1635م: افتتاح أول مصنع للأسمدة الكيميائية في بوسطن

1775م: أثبت لافوازييه أن الاحتراق طارد للطاقة ويتطلب أكسجيناً

1800م: أبحاث لاكتشاف معادلة البناء الضوئي

1885م: اختراع محرك الاحتراق الداخلي (نموذج المحرك الحديث)

```

نقاط مهمة

• هناك نوعان من تفاعلات الإحلال: الإحلال البسيط والإحلال المزدوج.
• في الإحلال البسيط، قد يحل فلز محل الهيدروجين (مثل تفاعل الليثيوم مع الماء) أو فلز محل فلز آخر (مثل تفاعل النحاس مع نترات الفضة).
• سلسلة النشاط الكيميائي هي أداة مفيدة للتنبؤ بإمكانية حدوث تفاعل الإحلال البسيط وتحديد نواتجه.
• النشاط الكيميائي هو مقدرة الفلز على التفاعل مع مادة أخرى.

تفاعلات الإحلال Replacement Reactions

هناك الكثير من التفاعلات التي تتضمن إحلال عنصر محل عنصر آخر في مركب، وتسمى هذه التفاعلات تفاعلات الإحلال. وهناك نوعان منها، هما الإحلال البسيط، والإحلال المزدوج.

تفاعلات الإحلال البسيط: يبين الشكل (a) 4-14 التفاعل بين الليثيوم والماء، حيث تحل فيه ذرة ليثيوم محل ذرة واحدة من ذرتي الهيدروجين في الماء، كما توضحه المعادلة الآتية: 2Li(s) + 2H2O(l) → 2LiOH(aq) + H2(g)

ويسمى التفاعل الذي تحل فيه ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب تفاعل الإحلال البسيط، ويمكن تمثيله بالمعادلة العامة الآتية: A + BX → AX + B

الفلز يحل محل الهيدروجين أو فلز آخر التفاعل بين الليثيوم والماء أحد الأمثلة على تفاعلات الإحلال البسيط؛ حيث تحل فيه ذرة فلز محل ذرة هيدروجين في جزيء الماء. ويحدث نوع آخر من الإحلال البسيط عندما يحل فلز محل فلز آخر في مركب مذاب في الماء. يظهر الشكل (b) 4-14 حدوث تفاعل إحلال بسيط عند وضع صفيحة من النحاس في محلول مائي لنترات الفضة. فالبلورات المتراكمة على قطعة النحاس هي ذرات الفضة التي حلت محلها ذرات النحاس. Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s)

لا يحل الفلز دائماً محل فلز آخر في مركب مذاب في الماء؛ وذلك لأن الفلزات تختلف في نشاطها، ويقصد بالنشاط مقدرة الفلز على التفاعل مع مادة أخرى. ويبين الشكل 15-4 سلسلة النشاط الكيميائي لبعض الفلزات. وتستخدم تفاعلات الإحلال في تحديد موقع الفلزات في السلسلة؛ حيث يوجد أنشط الفلزات في أعلى السلسلة، بينما يوجد أقلها نشاطاً في أسفلها. وقد رتبت الهالوجينات أيضاً في سلسلة النشاط الكيميائي بحسب نشاطها، كما هو مبين في الشكل 15-4.

الشكل 14-4 في تفاعل الإحلال البسيط تحل ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب.

الشكل 15-4 سلسلة النشاط الكيميائي كالمبينة هنا للفلزات والهالوجينات هي أداة مفيدة في تحديد إمكانية حدوث تفاعل كيميائي، وتحديد نواتج تفاعلات الإحلال البسيط.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 | 127

تفاعلات الإحلال Replacement Reactions هناك الكثير من التفاعلات التي تتضمن إحلال عنصر محل عنصر آخر في مركب، وتسمى هذه التفاعلات تفاعلات الإحلال. وهناك نوعان منها، هما الإحلال البسيط، والإحلال المزدوج. تفاعلات الإحلال البسيط: يبين الشكل (a) 4-14 التفاعل بين الليثيوم والماء، حيث تحل فيه ذرة ليثيوم محل ذرة واحدة من ذرتي الهيدروجين في الماء، كما توضحه المعادلة الآتية: 2Li(s) + 2H2O(l) → 2LiOH(aq) + H2(g) ويسمى التفاعل الذي تحل فيه ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب تفاعل الإحلال البسيط، ويمكن تمثيله بالمعادلة العامة الآتية: A + BX → AX + B الفلز يحل محل الهيدروجين أو فلز آخر التفاعل بين الليثيوم والماء أحد الأمثلة على تفاعلات الإحلال البسيط؛ حيث تحل فيه ذرة فلز محل ذرة هيدروجين في جزيء الماء. ويحدث نوع آخر من الإحلال البسيط عندما يحل فلز محل فلز آخر في مركب مذاب في الماء. يظهر الشكل (b) 4-14 حدوث تفاعل إحلال بسيط عند وضع صفيحة من النحاس في محلول مائي لنترات الفضة. فالبلورات المتراكمة على قطعة النحاس هي ذرات الفضة التي حلت محلها ذرات النحاس. Cu(s) + 2AgNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2Ag(s) لا يحل الفلز دائماً محل فلز آخر في مركب مذاب في الماء؛ وذلك لأن الفلزات تختلف في نشاطها، ويقصد بالنشاط مقدرة الفلز على التفاعل مع مادة أخرى. ويبين الشكل 15-4 سلسلة النشاط الكيميائي لبعض الفلزات. وتستخدم تفاعلات الإحلال في تحديد موقع الفلزات في السلسلة؛ حيث يوجد أنشط الفلزات في أعلى السلسلة، بينما يوجد أقلها نشاطاً في أسفلها. وقد رتبت الهالوجينات أيضاً في سلسلة النشاط الكيميائي بحسب نشاطها، كما هو مبين في الشكل 15-4. الشكل 14-4 في تفاعل الإحلال البسيط تحل ذرات عنصر محل ذرات عنصر آخر في مركب. الشكل 15-4 سلسلة النشاط الكيميائي كالمبينة هنا للفلزات والهالوجينات هي أداة مفيدة في تحديد إمكانية حدوث تفاعل كيميائي، وتحديد نواتج تفاعلات الإحلال البسيط. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 | 127 --- VISUAL CONTEXT --- **IMAGE**: ليثيوم + ماء Description: صورة توضح تفاعل قطعة من الليثيوم مع الماء داخل كأساً زجاجية، حيث يظهر تصاعد فقاعات غاز الهيدروجين وتكون محلول هيدروكسيد الليثيوم. Context: مثال بصري على تفاعل إحلال بسيط لفلز محل الهيدروجين في الماء. **IMAGE**: نحاس + نترات الفضة Description: صورة توضح تفاعل سلك أو صفيحة من النحاس مغمورة في محلول نترات الفضة. يظهر المحلول باللون الأزرق (دلالة على تكون أيونات النحاس II) مع تراكم بلورات فضية لامعة (معدن الفضة) على سطح النحاس. Context: مثال بصري على تفاعل إحلال بسيط لفلز محل فلز آخر في محلول مائي. **DIAGRAM**: سلسلة النشاط الكيميائي Description: مخطط عمودي يوضح ترتيب الفلزات والهالوجينات حسب نشاطها الكيميائي. يحتوي على عمودين رئيسيين: الفلزات والهالوجينات، مع أسهم حمراء تشير للأسفل. Table Structure: Headers: الفلزات | الهالوجينات Rows: Row 1: ليثيوم | فلور Row 2: روبيديوم | كلور Row 3: بوتاسيوم | بروم Row 4: كالسيوم | يود Row 5: صوديوم | Row 6: مغنيسيوم | Row 7: ألومنيوم | Row 8: منجنيز | Row 9: خارصين | Row 10: حديد | Row 11: نيكل | Row 12: قصدير | Row 13: رصاص | Row 14: نحاس | Row 15: فضة | Row 16: بلاتين | Row 17: ذهب | X-axis: N/A Y-axis: النشاط الكيميائي (من الأكثر إلى الأقل) Key Values: الأكثر نشاطاً (في الأعلى), الأقل نشاطاً (في الأسفل) Context: تستخدم هذه السلسلة للتنبؤ بإمكانية حدوث تفاعلات الإحلال البسيط؛ حيث يحل العنصر الأكثر نشاطاً (الأعلى في السلسلة) محل العنصر الأقل نشاطاً (الأدنى في السلسلة).