فيديو السؤال: وصف تفاعل الاستبدال الأحادي بين فلز الصوديوم والماء العلوم • الصف الثالث الإعدادي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي ما يحدث عند تفاعل فلز الصوديوم مع بعض الماء السائل. لماذا يولد التفاعل كمية كبيرة من الغاز؟ أ: ينتج التفاعل كمية كبيرة من غاز الأكسجين عندما يحل الصوديوم محل الأكسجين في الماء. ب: ينتج الصوديوم كمية كبيرة من غاز النيتروجين. ج: ينتج التفاعل كمية كبيرة من هيدروكسيد الصوديوم الذي يتحول إلى غاز في الحال. د: ينتج التفاعل كمية كبيرة من غاز الهيدروجين عندما يحل الصوديوم محل الهيدروجين في الماء. هـ: ينتج التفاعل كمية كبيرة من البخار عندما يتحول الماء إلى بخار في الحال.

دعونا نبدأ بفحص هذا الشكل بعناية. نلاحظ هنا أن قطعة من فلز الصوديوم الصلب تتفاعل مع الماء السائل. ونعلم من معطيات السؤال أن التفاعل يولد كمية كبيرة من الغاز. وفي الشكل، يمكننا أن نرى بعض الفقاعات التي تشير إلى تصاعد غاز. نلاحظ أيضًا وجود لهب، وهو ما يحدث عند اشتعال غاز. تشير كل هذه العلامات الموضحة في الشكل إلى أن التفاعل قوي للغاية. بعض العناصر نشطة للغاية، ويمكنها أن تتفاعل مع الكثير من المواد الكيميائية الأخرى. يسمى هذا الشكل الموضح سلسلة النشاط الكيميائي. تقع العناصر الأكثر نشاطًا بالقرب من قمة السلسلة، في حين تقع العناصر الأقل نشاطًا بالقرب من القاع. ويمكننا تحديد أن الصوديوم من العناصر الأكثر نشاطًا لأنه قريب من قمة سلسلة النشاط الكيميائي.

توضح سلسلة النشاط الكيميائي أيضًا أي الفلزات يمكن أن يحل محل الهيدروجين في جزيئات الماء. ونلاحظ من السلسلة أن الهيدروجين أقل نشاطًا بكثير من الصوديوم. وعليه، فإن الفلزات الموجودة أعلى الهيدروجين في سلسلة النشاط الكيميائي يمكن أن تحل محل الهيدروجين في جزيئات الماء أثناء التفاعل الكيميائي. دعونا نكتب معادلة كيميائية تعبر عن التفاعل بين فلز الصوديوم والماء. عندما يتفاعل الصوديوم مع الماء، ينتج محلول هيدروكسيد الصوديوم وغاز الهيدروجين. يعد هذا التفاعل مثالًا نموذجيًّا لتفاعل الاستبدال الأحادي؛ حيث يحل فلز نشط، وهو الصوديوم في هذه الحالة، محل الهيدروجين في الماء. وبما أن الصوديوم فلز نشط، فإن التفاعل يكون قويًّا وسريعًا للغاية، ويطلق غاز الهيدروجين بسرعة كبيرة.

إذن الخيار الذي يصف سبب تصاعد الغاز عند تفاعل فلز الصوديوم مع الماء وصفًا صحيحًا هو الخيار د. ينتج التفاعل كمية كبيرة من غاز الهيدروجين عندما يحل الصوديوم محل الهيدروجين في الماء.