نسخة الفيديو النصية
يمكن تحضير كربونات الصوديوم في المختبر عن طريق تمرير غاز ثاني أكسيد الكربون خلال محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم. ما المعادلة الموزونة التي تصف هذا التحضير؟
دعونا أولًا نشرح ما يحدث عندما يمرر الكيميائيون غاز ثاني أكسيد الكربون عبر محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم. يمثل الشكل صورة مبسطة جدًّا للتفاعل. نعلم أن غاز ثاني أكسيد الكربون ومحلول هيدروكسيد الصوديوم المائي يتفاعلان معًا. من ثم، نعلم أن هذين النوعين يجب أن يكونا في طرف المتفاعلات في المعادلة الكيميائية على يسار السهم. علمنا من المعطيات أن التفاعل ينتج ملح كربونات الصوديوم، والناتج الثاني هو الماء. إذن كربونات الصوديوم والماء من النواتج؛ لذا يجب أن يكونا على يمين السهم. ونظرًا لأن كربونات الصوديوم ملح قابل للذوبان في الماء، فإنها تذوب في الماء السائل.
بعد أن استنتجنا المتفاعلات والنواتج في هذا التفاعل إلى جانب رموز حالتها، يمكننا كتابة المعادلة الكيميائية لهذا التفاعل. يحتوي محلول هيدروكسيد الصوديوم على كاتيونات الصوديوم واحد موجب وأنيونات الهيدروكسيد المتعددة الذرات التي لها الصيغة الكيميائية الكيميائية OH1−. لكي يصبح المركب متعادل الشحنة إجمالًا، فسوف تحتوي الصيغة الكيميائية لهيدروكسيد الصوديوم على كاتيون صوديوم واحد لكل أنيون هيدروكسيد، وهو ما يعطينا NaOH.
الصيغة الكيميائية لغاز ثاني أكسيد الكربون هي CO2. تحتوي كربونات الصوديوم، مثل هيدروكسيد الصوديوم، على كاتيونات الصوديوم. وتحتوي أيضًا على أنيونات الكربونات التي لها الصيغة الكيميائية CO32−. لكي يصبح المركب متعادلًا إجمالًا، يجب أن يحتوي على اثنين من كاتيونات الصوديوم لكل أنيون كربونات. هذا يعطينا الصيغة الكيميائية Na2CO3. وأخيرًا، نكتب الصيغة الكيميائية للماء، وهي H2O. بما أن الحرارة تستخدم لإنتاج محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم، يمكننا الإشارة إلى ذلك بالرمز 𝛥 أعلى سهم التفاعل.
بعد ذلك، للتأكد من أن المعادلة الكيميائية موزونة، يجب أن نتأكد من أن كل نوع من الذرات له العدد نفسه في المتفاعلات والنواتج. نلاحظ أن المعادلة غير موزونة حاليًّا؛ نظرًا لوجود أعداد مختلفة من ذرات الصوديوم والهيدروجين والأكسجين في المتفاعلات والنواتج. نحتاج إلى إضافة معامل التكافؤ اثنين أمام NaOH لوزن هذه المعادلة الكيميائية. الآن، أصبحت جميع العناصر متساوية في العدد في المتفاعلات والنواتج.
ومن ثم، فإن المعادلة الموزونة لتحضير كربونات الصوديوم عن طريق تمرير غاز ثاني أكسيد الكربون خلال محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم هي NaOH المائي زائد CO2 الغاز يتفاعلان لتكوين Na2CO3 المائي زائد H2O السائل.
