فيديو السؤال: وزن المعادلات الكيميائية لتفاعل فلز الصوديوم مع الأكسجين الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي من الآتي يمثل المعادلة الصحيحة الموزونة لتفاعل الصوديوم والأكسجين؟ (أ) يتفاعل اثنان من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪Na2O2‬‏ الصلب. (ب) يتفاعل اثنان من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج أربعة من ‪Na2O‬‏ الصلب. (ج) يتفاعل أربعة من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪NaO2‬‏ الصلب. (د) يتفاعل أربعة من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪Na2O‬‏ الصلب. (هـ) يتفاعل اثنان من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪NaO2‬‏ الصلب.

يمكن أن يتفاعل الصوديوم مع الأكسجين لتكوين ‪Na2O‬‏ أو أكسيد الصوديوم. وبدلًا من ذلك، يمكن أن يتفاعل الصوديوم مع الأكسجين لإنتاج ‪Na2O2‬‏، أو بيروكسيد الصوديوم. كما يمكن تحضير ‪NaO2‬‏، أو فوق أكسيد الصوديوم، عن طريق تفاعل بيروكسيد الصوديوم مع الأكسجين في وجود درجة حرارة وضغط مرتفعين. وعليه، فمن الممكن تكوين هذا الناتج. يمكننا معرفة أي معادلة من المعادلات صحيحة من خلال استعراض كل معادلة بالترتيب والتحقق مما إذا كانت موزونة بشكل صحيح.

دعونا نبدأ بالخيار (أ). يمكننا حذف رموز الحالة لأنها جميعًا متطابقة. لدينا عنصران فقط في هذه التفاعلات، وهما الصوديوم والأكسجين. في معادلة التفاعل هذه، يوجد نوع واحد فقط من المتفاعلات يحتوي على الصوديوم. وهذا ينطبق أيضًا على جميع الخيارات. والمعامل التكافئي لهذا النوع يساوي اثنين. ومن ثم، يمكننا تسجيل علامتي إحصاء للصوديوم في عمود المتفاعلات. ولدينا نوع واحد فقط يحتوي على الأكسجين في طرف المتفاعلات. وهذا النوع هو غاز الأكسجين، وهو ثابت بالنسبة لجميع الخيارات من (أ) إلى (هـ). وقيمته السفلية تساوي اثنين. إذن، يمكننا تسجيل علامتي إحصاء للأكسجين في عمود المتفاعلات. لن نضطر إلى تغيير علامات الإحصاء المسجلة للأكسجين في عمود المتفاعلات بالنسبة للخيارات الأخرى؛ إذ إن جميع الخيارات من (أ) إلى (هـ) تحتوي على مول واحد فقط من غاز الأكسجين كمادة بادئة.

بالنسبة للصوديوم الموجود في طرف النواتج، فإن قيمته السفلية تساوي اثنين والمعامل التكافئي له يساوي اثنين. وعند ضرب هاتين القيمتين معًا، سنحصل على القيمة أربعة. وتنطبق الحالة نفسها على الأكسجين. فقيمته السفلية تساوي اثنين، والمعامل التكافئي له يساوي اثنين. ويمكننا ضرب هاتين القيمتين معًا لنحصل على القيمة أربعة. يمكننا ملاحظة أن الصوديوم والأكسجين غير موزونين. وعليه، فإن المعادلة الواردة في الخيار (أ) غير موزونة بشكل صحيح، ولا يمكن أن تمثل الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال.

الخيار (ب) هو تفاعل اثنين من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج أربعة من ‪Na2O‬‏ الصلب. مرة أخرى، لدينا القيمة اثنان للصوديوم في طرف المتفاعلات. ولكن في طرف النواتج، القيمة السفلية للصوديوم تساوي اثنين، والمعامل التكافئي له يساوي أربعة. وعند ضرب هاتين القيمتين معًا، نحصل على القيمة ثمانية. وعليه، فإن عدد علامات الإحصاء المسجلة للصوديوم في طرف النواتج يساوي ثمانية. والأكسجين ليس له قيمة سفلية؛ لذا يمكننا افتراض أنها تساوي واحدًا. والمعامل التكافئي له يساوي أربعة، ومن ثم فإن عدد علامات الإحصاء المسجلة للأكسجين في طرف النواتج يساوي أربعة. ومرة أخرى، نجد أن عدد علامات الإحصاء المسجلة لكل من الأكسجين والصوديوم غير موزون. وعليه، لا يمكن أن يمثل الخيار (ب) الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال.

الخيار (ج) هو تفاعل أربعة من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪NaO2‬‏ الصلب. هذه المرة، المعامل التكافئي للصوديوم في طرف المتفاعلات يساوي أربعة. إلا أن معامله في طرف النواتج يساوي اثنين. وعليه، فإن عدد علامات الإحصاء المسجلة للصوديوم في عمود النواتج يساوي اثنين. أما الأكسجين، فله قيمة سفلية تساوي اثنين والمعامل التكافئي له يساوي اثنين. وعند ضرب هاتين القيمتين إحداهما في الأخرى، نحصل على قيمة تساوي أربعة. مرة أخرى، الصوديوم والأكسجين كلاهما غير موزون، ومن ثم، لا يمكن أن يمثل الخيار (ج) الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال.

الخيار (د) هو تفاعل أربعة من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪Na2O‬‏ الصلب. المعامل التكافئي للصوديوم في طرف المتفاعلات يساوي أربعة. إذن، يمكننا تسجيل أربع علامات إحصاء للصوديوم في عمود المتفاعلات. وفي طرف النواتج، القيمة السفلية للصوديوم تساوي اثنين، والمعامل التكافئي له يساوي اثنين. عند ضرب هاتين القيمتين معًا، نحصل أيضًا على القيمة أربعة. أما الأكسجين في طرف النواتج، فليس له قيمة سفلية، لكن المعامل التكافئي له يساوي اثنين. ومن ثم، يمكننا تسجيل علامتي إحصاء للأكسجين في طرف النواتج. عدد علامات الإحصاء المسجلة للصوديوم يساوي أربعة في كل من طرف المتفاعلات وطرف النواتج. وعدد علامات الإحصاء المسجلة للأكسجين يساوي اثنين في كل من طرف المتفاعلات وطرف النواتج. وبما أن كلًّا من الصوديوم والأكسجين موزونان، فلا بد أن تكون معادلة التفاعل موزونة.

إذن، يبدو أن الخيار (د) يمثل الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال. لكن للتأكد من صحة الإجابة، دعونا نستعرض الخيار (هـ). المعامل التكافئي للصوديوم في طرف المتفاعلات يساوي اثنين، تمامًا كما هو الحال في طرف النواتج. إلا أن القيمة السفلية للأكسجين في طرف النواتج تساوي اثنين، والمعامل التكافئي له يساوي اثنين. وعند ضرب هاتين القيمتين معًا، نحصل على قيمة تساوي أربعة. لذا، على الرغم من أن الصوديوم موزون، فإن الأكسجين ليس كذلك. وعليه، لا يمكن أن يمثل الخيار (هـ) الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال.

من ثم، فإن إجابة السؤال: «أي من الآتي يمثل المعادلة الصحيحة الموزونة لتفاعل الصوديوم والأكسجين؟» هي الخيار (د): يتفاعل أربعة من ‪Na‬‏ الصلب مع غاز ‪O2‬‏ لإنتاج اثنين من ‪Na2O‬‏ الصلب.