نسخة الفيديو النصية
يمكن أن تتفاعل ذرات الصوديوم مع جزيئات الماء لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم والهيدروجين. أي الأشكال الآتية يصف وصفًا صحيحًا كيف تحل ذرات الصوديوم محل ذرات الهيدروجين أثناء تفاعل الاستبدال هذا؟ أ: يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين NaOH المائي زائد H2 الغاز. ب: يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين NaOH2 المائي. ج: يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج Na(OH)2 المائي زائد NaH2 الصلب. د: يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج NaOH المائي زائد NaOH3 المائي. هـ: يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين NaO الصلب زائد اثنين H2 الغاز.
يطلب منا هذا السؤال تحديد الاستبدال الصحيح للذرات الذي يحدث أثناء التفاعل بين فلز الصوديوم والماء. مذكور في السؤال أن الصوديوم يتفاعل مع الماء. إذن هاتان المادتان هما المتفاعلان، ويجب أن تكونا على يسار سهم التفاعل. مذكور أيضًا أن النواتج ستكون هيدروكسيد الصوديوم والهيدروجين. ومن ثم، يجب أن تكون هاتان المادتان على يمين سهم التفاعل. دعونا الآن نستخدم هذه المعلومات لكتابة معادلة كلامية.
يمكننا أن نكتب أن الصوديوم يتفاعل مع الماء لإنتاج هيدروكسيد الصوديوم زائد الهيدروجين. بعد ذلك، دعونا نكتب أسفل المعادلة الكلامية معادلة كيميائية باستخدام الرموز الصحيحة للعناصر والمركبات المختلفة في التفاعل. رمز الصوديوم هو Na، والصيغة الكيميائية للماء هي H2O. هيدروكسيد الصوديوم صيغته الكيميائية NaOH، والهيدروجين، وهو غاز ثنائي الذرة، صيغته H2. تحتوي المعادلة الكيميائية الموزونة على المعامل اثنين أمام كل من Na وH2O وNaOH.
بما أننا نعرف أن الصيغة الكيميائية للناتج هيدروكسيد الصوديوم هي NaOH، فيمكننا استبعاد الخيارات ب، ج، هـ؛ لأن NaOH ليس ناتجًا في هذه المعادلات. دعونا نحذف هذه المعادلات من هنا. نعلم أيضًا أن الهيدروجين الثنائي الذرة هو أحد النواتج. ومن ثم، يمكننا استبعاد الخيار د؛ لأن H2 ليس ناتجًا في هذه المعادلة. بذلك، يتبقى لدينا الخيار أ، ومن ثم، هو بالتأكيد الإجابة الصحيحة. لكن دعونا نتأكد من ذلك من خلال تذكر ما نعرفه عن تفاعلات الاستبدال.
في تفاعل الاستبدال، يحل عنصر أكثر نشاطًا محل عنصر أقل نشاطًا في مركب ما. الصوديوم أكثر نشاطًا من الهيدروجين، ولذلك يمكنه أن يحل محل ذرات الهيدروجين في أي مركب. نلاحظ أن هذا ما يمثله الشكل في الخيار أ بالفعل. تحل كل ذرة من ذرتي الصوديوم محل ذرة هيدروجين في جزيئي الماء. ينتج عن ذلك اثنان هيدروكسيد الصوديوم. وذرتا الهيدروجين اللتان حل محلهما الصوديوم تتحدان معًا لإنتاج غاز الهيدروجين.
وعليه، فإن الشكل الذي يصف وصفًا صحيحًا كيف تحل ذرات الصوديوم محل ذرات الهيدروجين أثناء تفاعل الاستبدال هو الخيار أ. يتفاعل اثنان Na الصلب مع اثنين H2O السائل لإنتاج اثنين NaOH المائي زائد H2 الغاز.