الدرس ٢ - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 سرعة التفاعلات الكيميائية

المفاهيم الأساسية

سرعة التفاعل الكيميائي: المعدل الذي تتحول فيه المتفاعلات إلى نواتج.

العامل المحفز (المساعد): مادة تسرع التفاعل الكيميائي لكنها لا تتغير ولا تُستهلك.

طاقة التنشيط: الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لبدء التفاعل الكيميائي.

المثبطات: مواد تُبطئ سرعة التفاعل الكيميائي.

الإنزيمات: محفزات بيولوجية (بروتينات) تسرع التفاعلات في الكائنات الحية.

التركيز: كمية المادة المذابة في حجم معين من المذيب، وزيادته تزيد سرعة التفاعل.

خريطة المفاهيم - استكمال

```markmap

التفاعلات الكيميائية

أنواع التغيرات في المادة

التغير الفيزيائي

• يغير الخصائص الفيزيائية فقط
• مثال: طي الورقة، تجمد الماء

التغير الكيميائي

• ينتج مواد جديدة
• مثال: احتراق الورقة، صدأ الحديد

التفاعل الكيميائي

المكونات

• المتفاعلات: المواد الداخلة
• النواتج: المواد الناتجة

التمثيل

• المعادلة الكيميائية: تمثيل رمزي للتفاعل

- المعادلة اللفظية: تستخدم أسماء المواد

- المتفاعلات على يمين السهم (←)

- النواتج على يسار السهم

- يفصل بينها إشارة (+)

- يقرأ السهم "ينتج"

- المعادلة الرمزية: تستخدم رموز العناصر والصيغ

- الأرقام السفلية: تعبر عن عدد ذرات كل عنصر في المركب

- مثال: CO₂ → ذرتي أكسجين

- عدم وجود رقم يعني ذرة واحدة فقط

• قانون حفظ الكتلة: كتلة المتفاعلات = كتلة النواتج

- مكتشفه: أنطوان لافوازييه (1743-1794م)

- المبدأ: الذرات لا تُستحدث ولا تفنى، بل يُعاد ترتيبها

- التجربة: إغلاق النظام ضروري لملاحظة حفظ الكتلة

أنواع التفاعلات من حيث الطاقة

• التفاعل الماص للحرارة: يمتص طاقة

- شرح الطاقة: المتفاعلات أكثر استقراراً (طاقة روابطها أقل) من النواتج

- تمثيل الطاقة: تكتب كلمة "طاقة" مع المتفاعلات في المعادلة

- مثال: التحليل الكهربائي للماء

- المعادلة: طاقة كهربائية + 2H₂O → 2H₂ + O₂

- التفسير: طاقة كهربائية مطلوبة لكسر جزيئات الماء

- أشكال الطاقة الممتصة: كهربائية، ضوئية، صوتية، حرارية

- مثال عملي (فيزيائي): الكمادات الباردة

- المبدأ: ذوبان نترات الأمونيوم في الماء يمتص الحرارة من الجلد

• التفاعل الطارد للحرارة: يطلق طاقة

- مصدر الطاقة: تكسر روابط المتفاعلات وتكوين روابط جديدة في النواتج

- شرح الطاقة: عندما تكون طاقة الروابط في النواتج أقل من طاقة الروابط في المتفاعلات، تتحرر الطاقة الزائدة (كالضوء والحرارة)

- مثال: اتحاد الهيدروجين والأكسجين لإنتاج الماء (شعلة اللحام)

- المعادلة: طاقة + 2H₂ + O₂ → 2H₂O

- تمثيل الطاقة: تكتب كلمة "طاقة" مع النواتج في المعادلة

- مثال تطبيقي: احتراق الميثان

- المعادلة: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + طاقة

- التفسير: الطاقة تظهر مع النواتج لأنها تتحرر أثناء التفاعل

- التطبيق: تستخدم في طهي الطعام (الشكل ١٠)

- معدل تحرير الطاقة

- تحرير سريع

- ينتج طاقة كافية للإحساس بها أو رؤيتها بسرعة

- مثال: ولاعة الفحم النباتي (سائل + أكسجين ← حرارة لإشعال الفحم)

- مثال: شعلة اللحام (هيدروجين + أكسجين ← حرارة أعلى من 3000°س)

- تحرير بطيء

- يطلق طاقة حرارية ببطء شديد (لا تُرى أو تُحس)

- مثال: صدأ الحديد (حديد + أكسجين + ماء ← صدأ + حرارة بطيئة)

- تطبيق: الكمادات الحارة (تستخدم الإطلاق البطيء للتدفئة لساعات)

سرعة التفاعلات الكيميائية

تعريف سرعة التفاعل

• المعدل الذي تتحول فيه المتفاعلات إلى نواتج

تفاوت السرعة بين التفاعلات

• تفاعلات سريعة جداً: تحدث في ثوانٍ أو أجزاء من الثانية

- مثال: انفجار الألعاب النارية

- مثال: احتراق شريط المغنيسيوم (يطلق ضوءاً أبيض ساطعاً)

• تفاعلات بطيئة جداً: تحدث على مدى سنوات

- مثال: تغير لون التحف النحاسية إلى الأسود (التأكسد)

- مثال: تكون الصدأ

العوامل المؤثرة في السرعة

• التركيز: زيادة تركيز المتفاعلات تزيد سرعة التفاعل
• درجة الحرارة: رفع درجة الحرارة يزيد سرعة معظم التفاعلات
• مساحة السطح: زيادة مساحة سطح المادة الصلبة (بتفتيتها) تزيد سرعة التفاعل
• العوامل المحفزة (المساعدات): مواد تزيد السرعة دون أن تُستهلك

- خصائصها: لا تتغير كيميائياً، لا تُستهلك، تظهر في بداية التفاعل وتستعيد في نهايته

- مثال: الإنزيمات في الجسم (محفزات بيولوجية)

• المثبطات: مواد تُبطئ سرعة التفاعل

أهمية التحكم في السرعة

• تسريع التفاعلات البناءة المرغوب فيها: مثل تفاعلات التصنيع الدوائي
• إبطاء التفاعلات الهدامة غير المرغوب فيها: مثل صدأ المعادن، فساد الطعام

المفردات الجديدة

• طاقة التنشيط: الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لبدء التفاعل
• سرعة التفاعل
• التركيز
• المثبطات
• الإنزيمات

أدلة الحواس على حدوث التفاعل

التذوق

• تغير الطعم (مثال: الحليب يصبح لاذعاً)

البصر

• إنتاج ضوء (مثال: الحشرات المضيئة)
• تغير الشكل (مثال: فجوات الخبز)
• تكون فقاقيع ورغوة (مثال: خل + بيكربونات الصوديوم)
• تغير اللون (مثال: تحول لون التفاح إلى البني)

السمع والبصر

• إنتاج صوت وضوء (مثال: مشعل الطوارئ)

الشم واللمس

• إنتاج رائحة وحرارة (مثال: احتراق الغابة)

أمثلة على تفاعلات منزلية

• مسحوق الخبز + خل ← غاز + مادة صلبة بيضاء
• حديد + أكسجين + ماء ← صدأ الحديد
• غاز الطهي + أكسجين ← حرارة وغازات

التطور في كتابة المعادلات

المعادلة اللفظية (بالأسماء الشائعة)

• خل + مسحوق الخبز ← ...

المعادلة اللفظية (بالأسماء الكيميائية)

• حمض الأسيتيك + كربونات الصوديوم الهيدروجينية ← أسيتات الصوديوم + ماء + ثاني أكسيد الكربون

المعادلة الرمزية (بالصيغ)

• CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂

موازنة المعادلات الكيميائية

الهدف

• تطبيق قانون حفظ الكتلة
• تحقيق تساوي عدد ذرات كل عنصر في الطرفين

مثال تطبيقي: سواد الفضة

• التفاعل: فضة + كبريتيد الهيدروجين ← كبريتيد الفضة + هيدروجين
• المعادلة غير الموزونة: Ag + H₂S → Ag₂S + H₂

- المشكلة: ذرة فضة واحدة في المتفاعلات، وذرتان في النواتج

• المعادلة الموزونة: 2Ag + H₂S → Ag₂S + H₂

- الحل: وضع المعامل 2 أمام Ag

- النتيجة: 2 ذرة فضة في كل طرف

مثال تطبيقي: احتراق الميثان

• التفاعل: ميثان + أكسجين ← ثاني أكسيد كربون + ماء
• المعادلة غير الموزونة: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
• خطوات الموازنة:

1. موازنة الهيدروجين: ضرب H₂O في 2 ← 4 ذرات H في النواتج

2. موازنة الأكسجين: ضرب O₂ في 2 ← 4 ذرات O في المتفاعلات

• المعادلة الموزونة: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

قواعد الموازنة

• تغيير المعاملات فقط (الأرقام الأمامية)
• عدم تغيير الأرقام السفلية (يغير ذلك نوع المركب)
• التحقق: حساب عدد ذرات كل عنصر في الطرفين

```

نقاط مهمة للحفظ

• تختلف سرعات التفاعلات الكيميائية بشكل كبير (من ثوانٍ إلى سنوات).
• الهدف من دراسة سرعة

الدرس ٢

سرعة التفاعلات الكيميائية

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

في هذا الدرس

الأهداف

تصف سرعة التفاعل الكيميائي، وتحدد كيفية قياسها. تعرف كيف تسرع أو تبطئ التفاعلات الكيميائية.

الأهمية

من المفيد أحيانًا تسريع التفاعلات البناءة المرغوب فيها، وإبطاء التفاعلات الهدامة غير المرغوب فيها.

تفاوت السرعة

تنفجر الألعاب النارية سريعًا، بينما تتغير ألوان التحف النحاسية القديمة إلى اللون الأسود ببطء، وتختلف صلابة صفار البيض عند طهيه مدة دقيقتين عن طهيه خمس دقائق، ويجب أن نحدد بدقة المدة اللازمة لوضع صبغة الشعر الملونة على الشعر لنحصل على اللون الذي نريده. تلاحظ من الأمثلة السابقة أن التفاعلات الكيميائية شائعة في حياتك، وكيف أن الزمن عامل مؤثر فيها. ويوضح الشكل ١١، أن التفاعلات الكيميائية لا تحدث جميعها بالسرعة نفسها.

ليست كل التفاعلات الكيميائية تحدث تلقائيًا؛ فبعض التفاعلات تحدث – كما هو ملاحظ في الحياة اليومية – بشكل غير تلقائي، ومنها التفاعلات التي تحصل في احتراق شريط مغنيسيوم، وإشعال الحطب أو الفحم. وفي المقابل نجد أن هناك تفاعلات أخرى تحدث تلقائيًا دون تدخل منك. وستتعرف في هذا الدرس العوامل التي تسرع التفاعلات الكيميائية أو تبطئها.

مراجعة المفردات

حالة المادة: خاصية فيزيائية تعتمد على درجة الحرارة والضغط، وتظهر بأربعة أشكال: صلبة، وسائلة، وغازية، وبلازما.

العامل المحفز (المساعد): مادة تسرع التفاعل الكيميائي لكنه لا يتغير ولا يستهلك.

المفردات الجديدة

طاقة التنشيط سرعة التفاعل التركيز المثبطات الإنزيمات

الشكل ١١ تختلف سرعة التفاعلات الكيميائية كثيرًا؛ فالألعاب النارية مثلاً تنفجر في ثوان، بينما يتغير لون طلاء الوعاء النحاسي إلى اللون الأسود بسرعة بطيئة جدًا.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

٥٦

--- SECTION: الدرس ٢ --- الدرس ٢ سرعة التفاعلات الكيميائية --- SECTION: رابط الدرس الرقمي --- رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa --- SECTION: في هذا الدرس --- في هذا الدرس --- SECTION: الأهداف --- الأهداف تصف سرعة التفاعل الكيميائي، وتحدد كيفية قياسها. تعرف كيف تسرع أو تبطئ التفاعلات الكيميائية. --- SECTION: الأهمية --- الأهمية من المفيد أحيانًا تسريع التفاعلات البناءة المرغوب فيها، وإبطاء التفاعلات الهدامة غير المرغوب فيها. --- SECTION: تفاوت السرعة --- تفاوت السرعة تنفجر الألعاب النارية سريعًا، بينما تتغير ألوان التحف النحاسية القديمة إلى اللون الأسود ببطء، وتختلف صلابة صفار البيض عند طهيه مدة دقيقتين عن طهيه خمس دقائق، ويجب أن نحدد بدقة المدة اللازمة لوضع صبغة الشعر الملونة على الشعر لنحصل على اللون الذي نريده. تلاحظ من الأمثلة السابقة أن التفاعلات الكيميائية شائعة في حياتك، وكيف أن الزمن عامل مؤثر فيها. ويوضح الشكل ١١، أن التفاعلات الكيميائية لا تحدث جميعها بالسرعة نفسها. ليست كل التفاعلات الكيميائية تحدث تلقائيًا؛ فبعض التفاعلات تحدث – كما هو ملاحظ في الحياة اليومية – بشكل غير تلقائي، ومنها التفاعلات التي تحصل في احتراق شريط مغنيسيوم، وإشعال الحطب أو الفحم. وفي المقابل نجد أن هناك تفاعلات أخرى تحدث تلقائيًا دون تدخل منك. وستتعرف في هذا الدرس العوامل التي تسرع التفاعلات الكيميائية أو تبطئها. --- SECTION: مراجعة المفردات --- مراجعة المفردات --- SECTION: حالة المادة --- حالة المادة: خاصية فيزيائية تعتمد على درجة الحرارة والضغط، وتظهر بأربعة أشكال: صلبة، وسائلة، وغازية، وبلازما. --- SECTION: العامل المحفز (المساعد) --- العامل المحفز (المساعد): مادة تسرع التفاعل الكيميائي لكنه لا يتغير ولا يستهلك. --- SECTION: المفردات الجديدة --- المفردات الجديدة طاقة التنشيط سرعة التفاعل التركيز المثبطات الإنزيمات --- SECTION: الشكل ١١ --- الشكل ١١ تختلف سرعة التفاعلات الكيميائية كثيرًا؛ فالألعاب النارية مثلاً تنفجر في ثوان، بينما يتغير لون طلاء الوعاء النحاسي إلى اللون الأسود بسرعة بطيئة جدًا. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 ٥٦ --- VISUAL CONTEXT --- **QR_CODE**: رابط الدرس الرقمي Description: A QR code with text 'رابط الدرس الرقمي' (Digital Lesson Link) and URL 'www.ien.edu.sa' below it. Context: Provides a digital link for the lesson content. **FIGURE**: الشكل ١١ Description: A composite image illustrating different reaction rates. On the left, a burning magnesium ribbon emits bright white light and smoke, representing a fast reaction. On the right, a tarnished copper pot with a dark, oxidized surface, representing a slow reaction. Context: Illustrates the concept of varying chemical reaction rates by contrasting a fast reaction (burning magnesium) with a slow reaction (copper tarnishing).