فيديو السؤال: تحديد معادلة التفاعل التي تمثل تفاعل استبدال الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي التفاعلات الآتية مثال لتفاعل استبدال؟ أ: تفاعل الكلورو إيثان زائد هيدروكسيد الصوديوم لتكوين الإيثين زائد كلوريد الصوديوم زائد الماء. ب: تفاعل البروبين زائد الهيدروجين لتكوين البروبان. ج: تفاعل 2-بيوتانول زائد ستة جزيئات أكسجين لتكوين أربعة جزيئات ثاني أكسيد الكربون زائد خمسة جزيئات ماء. د: تفاعل حمض الإيثانويك زائد الإيثانول لتكوين إيثانوات الإيثيل زائد ماء. هـ: تفاعل البنتان زائد الكلور لتكوين 3-كلورو بنتان زائد كلوريد الهيدروجين.

تفاعل الاستبدال نوع من التفاعلات يزال فيه جزء من الجزيء ويحل محله شيء آخر. أحد الأمثلة الأكثر شيوعًا على هذا النوع من التفاعلات هو تفاعل استبدال الألكانات مع الهالوجينات العنصرية. والهالوجينات التي عادة ما تستخدم في تفاعلات الاستبدال هي الفلور والكلور والبروم. من المهم ملاحظة أننا لم نضمن اليود على الرغم من أنه أحد الهالوجينات. ويرجع ذلك إلى أن اليود لا يستخدم في هذا النوع من تفاعلات الاستبدال.

في تفاعل استبدال الألكان، يتفاعل ألكان مع هالوجين، وينتج عن ذلك تكون هالو ألكان وجزيء هاليد هيدروجين. في أحد الأمثلة على هذا النوع من التفاعلات، يتفاعل الميثان أو ‪CH4‬‏، مع الفلور العنصري أو ‪F2‬‏. وفي هذا المثال، تحل إحدى ذرات الفلور من جزيء الهالوجين محل إحدى ذرات الهيدروجين من جزيء الميثان. ويعطي تفاعل الاستبدال الأحادي هذا الناتج ‪CH3F‬‏ أو الفلورو ميثان، وهو أحد الهالو ألكانات. وعند حدوث ذلك، يتكون أيضًا جزيء ‪HF‬‏ أو فلوريد الهيدروجين. ويمكن أن يحدث هذا النوع من التفاعلات عند تفاعل هالوجين، مثل الكلور أو الفلور أو البروم، مع أي ألكان.

وفي ضوء هذه المعطيات، يمكننا الرجوع إلى السؤال والإجابة عنه. أي التفاعلات الآتية مثال لتفاعل استبدال؟ ينص خيار الإجابة أ على تفاعل الكلورو إيثان، وهو هاليد ألكيل، مع هيدروكسيد الصوديوم، وهو قاعدة. وهذا يعطي ناتج الألكين، وهو الإيثين، بالإضافة إلى كلوريد الصوديوم والماء. ويعرف هذا النوع من التفاعلات بتفاعل النزع، وليس تفاعل الاستبدال. ومن ثم، نعلم أن الخيار أ لا يمثل الإجابة الصحيحة.

ينص خيار الإجابة ب على تفاعل ألكين البروبين مع الهيدروجين العنصري، وينتج عن هذا التفاعل تكون البروبان، وهو عبارة عن ألكان. في هذا التفاعل، نضيف ذرتي هيدروجين لرابطة مزدوجة، ولهذا يعرف بأنه تفاعل إضافة. لذلك، بما أننا نعلم أنه لم تستبدل أي ذرات في هذا التفاعل، فيمكننا القول: إن الخيار ب لا يمثل الإجابة الصحيحة.

ينص خيار الإجابة ج على تفاعل 2-بيوتانول مع الأكسجين، ويؤدي هذا التفاعل إلى تكون الناتجين ثاني أكسيد الكربون والماء. وهذا النوع من عمليات الأكسدة يعد تفاعلًا شائعًا يعرف بالاحتراق. ومرة أخرى، لم يحدث استبدال أي ذرات في هذا التفاعل، ومن ثم يمكننا استبعاد خيار الإجابة ج.

يوضح خيار الإجابة د تفاعل حمض الإيثانويك مع الإيثانول. وعند تفاعل حمض كربوكسيلي مع كحول، يتكون إستر، وهو في هذه الحالة إيثانوات الإيثيل والماء. وتعرف هذه العملية بتفاعل الأسترة وليس تفاعل الاستبدال. ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة د.

وبذلك يتبقى لدينا خيار الإجابة هـ. يتفاعل البنتان، وهو ألكان، مع الكلور، وهو عبارة عن هالوجين. وكما ذكرنا من قبل، عند تفاعل ألكان مع هالوجين، يؤدي ذلك إلى تكون هالو ألكان وهاليد هيدروجين. وفي هذه الحالة، يتكون لدينا 3-كلورو بنتان وكلوريد الهيدروجين. ونظرًا لأن ذرة كلور، في هذا المثال، قد حلت محل إحدى ذرات الهيدروجين من البنتان، يمكننا تعريف هذا التفاعل بشكل صحيح على أنه تفاعل استبدال. وهذا يعني أن الإجابة الصحيحة على سؤال «أي التفاعلات الآتية مثال لتفاعل استبدال؟» هي خيار الإجابة هـ.