الشكل 16-4 - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تفاعلات الإحلال المزدوج

المفاهيم الأساسية

تفاعل الإحلال المزدوج: تفاعل يتم فيه تبادل الأيونات بين مركبين.

الراسب: المادة الصلبة التي تنتج خلال تفاعل كيميائي في محلول ما.

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

###### خطوات التوقع

####### 1. تحديد موقع العناصر في سلسلة النشاط.

####### 2. مقارنة النشاط: إذا كان العنصر الحر أنشط من العنصر في المركب، يحدث التفاعل.

####### 3. كتابة المعادلة الرمزية وتوزينها.

###### أمثلة تطبيقية

####### Fe(s) + CuSO₄(aq) → FeSO₄(aq) + Cu(s) (يحدث لأن الحديد أنشط من النحاس)

####### Br₂(l) + MgCl₂(aq) → NR (لا يحدث لأن البروم أقل نشاطاً من الكلور)

####### 3Mg(s) + 2AlCl₃(aq) → 3MgCl₂(aq) + 2Al(s) (يحدث لأن المغنيسيوم أنشط من الألمنيوم)

#### الإحلال المزدوج

##### تعريف: تفاعل يتم فيه تبادل الأيونات بين مركبين

##### المعادلة العامة: AX + BY → AY + BX

##### الآلية: تبادل موقع الأيونين السالبين (X⁻ و Y⁻) وارتباطهما بأيونين موجبين مختلفين (A⁺ و B⁺)

##### أمثلة

###### تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع حمض الهيدروكلوريك: Ca(OH)₂(aq) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + 2H₂O(l)

###### تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع كلوريد النحاس II: 2NaOH(aq) + CuCl₂(aq) → 2NaCl(aq) + Cu(OH)₂(s)

##### نواتج تفاعلات الإحلال المزدوج

###### تنتج ماءً، أو راسباً، أو غازاً

###### الراسب: المادة الصلبة التي تنتج خلال تفاعل كيميائي في محلول ما (مثل: هيدروكسيد النحاس II)

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

• في تفاعل الإحلال المزدوج، يتبادل الأيونان السالبان (X⁻ و Y⁻) موقعهما ويرتبطان بأيونين موجبين مختلفين (A⁺ و B⁺).
• مثال: في تفاعل Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O، تبادل الأيونان السالبان (Cl⁻ و OH⁻) موقعهما.
• مثال آخر: في تفاعل 2NaOH + CuCl₂ → 2NaCl + Cu(OH)₂، ينتج راسب أزرق هو هيدروكسيد النحاس II.
• إحدى مميزات تفاعلات الإحلال المزدوج الأساسية هي نوع الناتج المتكون (ماء، راسب، غاز).

تفاعلات الإحلال المزدوج أماكنها في تفاعلات الإحلال المزدوج كما في تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم وحمض الهيدروكلوريك.

يسمى التفاعل الذي يتم فيه تبادل الأيونات بين مركبين تفاعل الإحلال المزدوج. انظر المعادلة العامة في الشكل 16-4.

يمثل الرمز A و B في هذه المعادلة أيونين موجبين، بينما يمثل الرمز X و Y أيونين سالبين. لاحظ أن الأيونين السالبين قد تبادلا موقعهما، وصارا مرتبطين بأيونين موجبين مختلفين، وبمعنى آخر، حل X محل Y، وحل Y محل X. وهذا السبب يسمى التفاعل المزدوج. فتفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مثلاً، وحمض الهيدروكلوريك الموضح في المعادلة الآتية هو إحلال مزدوج.

Ca(OH)₂(aq) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + 2H₂O(l)

الأيونات في التفاعل هي: Ca²⁺، Cl⁻، H⁺، OH⁻. لاحظ أن الأيونين السالبين Cl⁻ و OH⁻ قد غيرا موقعهما، وارتبطا بالأيونين الموجبين Ca²⁺ و H⁺، على الترتيب. كما أن تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع كلوريد النحاس II هو أيضاً تفاعل إحلال مزدوج.

2NaOH(aq) + CuCl₂(aq) → 2NaCl(aq) + Cu(OH)₂(s)

لاحظ أن الأيونين السالبين Cl⁻ و OH⁻ قد غيرا موقعهما وارتبطا بأيونين موجبين آخرين Na⁺ و Cu²⁺. ويظهر من الشكل 17-4 أن ناتج هذا التفاعل مادة صلبة لا تذوب في الماء، وهي هيدروكسيد النحاس II. وتسمى المادة الصلبة التي تنتج خلال تفاعل كيميائي في محلول ما راسباً.

إحدى المميزات الأساسية لتفاعلات الإحلال المزدوج هي نوع الناتج المتكون عندما يحدث التفاعل، فجميع هذه التفاعلات تنتج ماءً، أو راسباً، أو غازاً.

عندما يضاف هيدروكسيد الصوديوم II إلى محلول كلوريد النحاس، تتبادل أيونات Cl⁻ و OH⁻ موقعيهما، وينتج عن التفاعل كلوريد الصوديوم الذي يبقى ذائباً في المحلول، وهيدروكسيد النحاس II الذي يترسب في صورة مادة صلبة زرقاء اللون.

وزارة التعليم 2025 - 1447

130

--- SECTION: الشكل 16-4 --- تفاعلات الإحلال المزدوج أماكنها في تفاعلات الإحلال المزدوج كما في تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم وحمض الهيدروكلوريك. يسمى التفاعل الذي يتم فيه تبادل الأيونات بين مركبين تفاعل الإحلال المزدوج. انظر المعادلة العامة في الشكل 16-4. يمثل الرمز A و B في هذه المعادلة أيونين موجبين، بينما يمثل الرمز X و Y أيونين سالبين. لاحظ أن الأيونين السالبين قد تبادلا موقعهما، وصارا مرتبطين بأيونين موجبين مختلفين، وبمعنى آخر، حل X محل Y، وحل Y محل X. وهذا السبب يسمى التفاعل المزدوج. فتفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مثلاً، وحمض الهيدروكلوريك الموضح في المعادلة الآتية هو إحلال مزدوج. Ca(OH)₂(aq) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + 2H₂O(l) الأيونات في التفاعل هي: Ca²⁺، Cl⁻، H⁺، OH⁻. لاحظ أن الأيونين السالبين Cl⁻ و OH⁻ قد غيرا موقعهما، وارتبطا بالأيونين الموجبين Ca²⁺ و H⁺، على الترتيب. كما أن تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع كلوريد النحاس II هو أيضاً تفاعل إحلال مزدوج. 2NaOH(aq) + CuCl₂(aq) → 2NaCl(aq) + Cu(OH)₂(s) لاحظ أن الأيونين السالبين Cl⁻ و OH⁻ قد غيرا موقعهما وارتبطا بأيونين موجبين آخرين Na⁺ و Cu²⁺. ويظهر من الشكل 17-4 أن ناتج هذا التفاعل مادة صلبة لا تذوب في الماء، وهي هيدروكسيد النحاس II. وتسمى المادة الصلبة التي تنتج خلال تفاعل كيميائي في محلول ما راسباً. --- SECTION: نواتج تفاعلات الإحلال المزدوج --- إحدى المميزات الأساسية لتفاعلات الإحلال المزدوج هي نوع الناتج المتكون عندما يحدث التفاعل، فجميع هذه التفاعلات تنتج ماءً، أو راسباً، أو غازاً. --- SECTION: الشكل 17-4 --- عندما يضاف هيدروكسيد الصوديوم II إلى محلول كلوريد النحاس، تتبادل أيونات Cl⁻ و OH⁻ موقعيهما، وينتج عن التفاعل كلوريد الصوديوم الذي يبقى ذائباً في المحلول، وهيدروكسيد النحاس II الذي يترسب في صورة مادة صلبة زرقاء اللون. وزارة التعليم 2025 - 1447 130 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: تفاعلات الإحلال المزدوج Description: Diagram illustrating double displacement reactions. The top part shows a general symbolic representation (AX + BY → AY + BX) with arrows indicating ion exchange. The bottom part shows a specific example: Calcium hydroxide reacting with hydrochloric acid to form calcium chloride and water. Context: Illustrates the concept of double displacement reactions and provides a concrete chemical example. **FIGURE**: الشكل 17-4 Description: A test tube containing a blue liquid with a precipitate forming at the bottom. The precipitate is described as a solid substance that does not dissolve in water. Data: The image visually represents the formation of a precipitate, which is a key outcome of certain double displacement reactions, as described in the text. Key Values: Precipitate formation, Blue color of the solution/precipitate Context: Visually demonstrates the formation of a precipitate (solid product) in a chemical reaction, specifically the reaction between sodium hydroxide and copper(II) chloride, resulting in copper(II) hydroxide precipitate.