MolStudio مختبر الكيمياء الحسابي
الفهرس المرجعي الشامل

دليل المعادلات الكيميائية، الجزيئات ثلاثية الأبعاد، المعايرات، والحاسبات

المعادلات الكيميائية التفاعلية (24)
أكسدة واختزال وهالوجينات

موازنة معادلة برمنغنات البوتاسيوم مع حمض الهيدروكلوريك (تحضير الكلور)

تفاعل أكسدة واختزال قياسي تُختزل فيه ذرة المنغنيز من حالة الأكسدة (+7) إلى (+2) مع أكسدة أيونات الكلوريد لإطلاق غاز الكلور.

أكسدة الفلزات

موازنة تفاعل النحاس مع حمض النيتريك المخفف (3Cu + 8HNO₃)

يعمل حمض النيتريك المخفف كعامل مؤكسد قوي يذيب فلز النحاس مكوناً محلول نترات النحاس الثنائي الأزرق وغاز أكسيد النيتريك.

معادلات أيونية صافية

موازنة المعادلة الأيونية لثنائي الكرومات مع أيون الحديد الثنائي في وسط حمضي

تفاعل معايرة الأكسدة والاختزال الشهير الموزون ذرياً وشحنياً في الوسط الحمضي لتحويل الكرومات البرتقالية إلى الكروم الثلاثي الأخضر.

التصنيع الكيميائي

موازنة وحساب مولات تفاعل هابر-بوش لتصنيع الأمونيا (N₂ + 3H₂)

تثبيت النيتروجين الجوي مع الهيدروجين تحت ضغط عالٍ ووجود عامل حفاز من الحديد لإنتاج غاز الأمونيا.

الكيمياء الحيوية

موازنة معادلة البناء الضوئي وحساب كتلة الجلوكوز والأكسجين

التفاعل الحيوي الضوئي لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكر الجلوكوز وغاز الأكسجين النقي.

الكيمياء الحيوية

موازنة معادلة التنفس الخلوي واحتراق الجلوكوز الهوائي

الأكسدة الهوائية الكاملة لجزيء الجلوكوز لتحرير الطاقة الحيوية وإنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء.

تفاعلات الإحلال والحرارة

موازنة تفاعل الثرميت شديد الحرارة لإنتاج الحديد المنصهر

اختزال أكسيد الحديد الثلاثي بواسطة مسحوق الألمنيوم في تفاعل طارد للحرارة بشدة يصهر الحديد الناتج.

تفاعلات الاحتراق

موازنة احتراق الأوكتان الكامل وحساب نسبة الهواء إلى الوقود

الاحتراق التام لوقود الأوكتان القياسي في المحركات وحساب كمية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بدقة.

كيمياء المتراكبات التناسقية

موازنة تفكك سداسي سيانو حديدات البوتاسيوم في حمض الكبريتيك المركز

مثال متقدم لموازنة المتراكبات التناسقية المعقدة ذات الأقواس المتداخلة عبر الجبر الخطي للمصفوفات.

التصنيع الكيميائي

موازنة عملية أوستفالد لأكسدة الأمونيا حفزياً لإنتاج حمض النيتريك

الخطوة التحفيزية الأولى في صناعة حمض النيتريك عبر أكسدة الأمونيا فوق شبكة البلاتين والروديوم.

تفاعلات التعادل

موازنة تعادل حمض الفوسفوريك مع هيدروكسيد الكالسيوم

تفاعل تعادل حمض ثلاثي البروتون مع قاعدة ثنائية الهيدروكسيل لتكوين فوسفات الكالسيوم.

تفاعلات التعادل

موازنة تفاعل تعادل حمض الكبريتيك مع هيدروكسيد الصوديوم

تفاعل التعادل القياسي بين حمض الكبريتيك القوي والصودا الكاوية بنسبة 1 إلى 2 مول.

تفاعلات الترسيب

موازنة تفاعل المطر الذهبي (ترسيب يوديد الرصاص الأصفر)

تفاعل إحلال مزدوج شهير ينتج راسباً بلورياً أصفر لامعاً من يوديد الرصاص الثنائي.

تفاعلات الترسيب

موازنة ترسيب كلوريد الفضة لتقدير أيونات الكلوريد وزنيًا

التفاعل الأساسي في التحليل الوزني ومعايرات مور لتقدير الكلوريدات على هيئة راسب كلوريد الفضة.

تفاعلات التفكك الحراري

موازنة التفكك الحراري لكلورات البوتاسيوم لتحضير الأكسجين مخبرياً

تحلل كلورات البوتاسيوم بالحرارة بوجود ثاني أكسيد المنغنيز لتحضير غاز الأكسجين في المختبر.

تفاعلات الفلزات القلوية

موازنة تفاعل فلز الصوديوم النشط مع الماء وإطلاق الهيدروجين

تفاعل إحلال طارد للحرارة بشدة يتفاعل فيه الصوديوم مع الماء مكوناً هيدروكسيد الصوديوم وغاز الهيدروجين.

تفاعلات الإحلال

موازنة تفاعل الألمنيوم مع حمض الهيدروكلوريك وحساب حجم الهيدروجين

أكسدة فلز الألمنيوم الثلاثي في حمض الهيدروكلوريك مع انطلاق ثلاث مولات من غاز الهيدروجين.

التصنيع الكيميائي

موازنة تفاعل الإصلاح البخاري للميثان لإنتاج غاز التصنيع والهيدروجين

الطريقة الصناعية الرئيسية لإنتاج الهيدروجين النقي وغاز التصنيع من الغاز الطبيعي وبخار الماء.

تفاعلات الاحتراق

موازنة معادلة احتراق الإيثانول الكامل وحساب الطاقة الناتجة

الاحتراق التام للكحول الإيثيلي (الإيثانول الحيوي) لإنتاج ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء.

استخلاص الفلزات

موازنة تحميص خام البيريت (ثاني كبريتيد الحديد) في صناعة حمض الكبريتيك

أكسدة خام البيريت بالهواء الساخن لإنتاج أكسيد الحديد الثلاثي وغاز ثاني أكسيد الكبريت.

تفاعلات الأحماض والكربونات

موازنة تفاعل بيكربونات الصوديوم مع حمض الخليك وتصاعد CO₂

تفاعل حمض الأسيتيك مع بيكربونات الصوديوم لتكوين أسيتات الصوديوم وانطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.

المعايرة اليودية التحليلية

موازنة تفاعل اليود مع ثيوكبريتات الصوديوم في المعايرات اليودية

التفاعل القياسي الأساسي في الكيمياء التحليلية لتقدير العوامل المؤكسدة واليود بدقة عالية.

تفاعلات التميؤ

موازنة تفاعل كربيد الكالسيوم مع الماء لتحضير غاز الأسيتيلين

تفاعل كربيد الكالسيوم مع الماء لإنتاج غاز الإيثاين (الأسيتيلين) وهيدروكسيد الكالسيوم.

المعايرة بالبرمنغنات

موازنة معايرة برمنغنات البوتاسيوم بحمض الأوكساليك القياسي في وسط حمضي

التفاعل المعياري لتعيين تركيز محلول برمنغنات البوتاسيوم باستخدام حمض الأوكساليك القياسي.

الجزيئات ثلاثية الأبعاد VSEPR (20)
AX2E2 • sp³

الماء (H2O)

زوجان من الإلكترونات الحرة على ذرة الأكسجين (sp³) يضغطان زاوية الرابطة H–O–H من 109.5° إلى 104.5° مما يمنح الماء قطبية عالية (1.85 ديباي).

AX4 • sp³

الميثان (CH4)

التماثل الهندسي التام رباعي الأوجه (sp³) حول ذرة الكربون يلغي عزوم الروابط الأربع ليكون الجزيء غير قطبي (0.00 D).

AX3E • sp³

الأمونيا (النشادر) (NH3)

زوج إلكتروني حر واحد على النيتروجين يدفع روابط N–H الثلاث ليشكل هرماً ثلاثي القاعدة بزاوية 107.3°.

AX2 • sp

ثاني أكسيد الكربون (CO2)

رابطتان مزدوجتان (C=O) بزاوية خطية 180° وتهجين sp تلغيان العزم القطبي لبعضهما تماماً.

AX3 • sp²

ثلاثي فلوريد البورون (BF3)

يشكل البورون المهجن (sp²) مثلثاً مستوياً متماثلاً بزاوية 120° فتتعادل قطبية روابط B–F الثلاث هندسياً.

AX2E • sp²

ثاني أكسيد الكبريت (SO2)

جزيء منحنٍ (AX2E) مستقر بالرنين مع زوج حر على ذرة الكبريت يمنحه عزماً قطبياً صافياً قدره 1.63 ديباي.

AX3 • sp²

الفورمالديهايد (الميثانال) (CH2O)

مركز كربونيل مستوٍ (sp²) تسحب فيه رابطة الكربونيل المزدوجة C=O الكثافة الإلكترونية بقوة بعزم 2.33 ديباي.

AX4 • sp³

الكلوروفورم (ثلاثي كلورو الميثان) (CHCl3)

عدم تماثل الذرات المحيطة بالكربون الرباعي (ذرة هيدروجين وثلاث ذرات كلور) ينتج عزماً قطبياً صافياً قدره 1.04 ديباي.

AX5 • sp³d

خماسي كلوريد الفوسفور (PCl5)

بنية ثنائي الهرم المثلثي (sp³d) تضم ذرتي كلور محوريتين بزاوية 90° وثلاث ذرات استوائية بزاوية 120°.

AX4E • sp³d

رباعي فلوريد الكبريت (SF4)

هندسة الأرجوحة (AX4E): يستقر الزوج الحر في المستوى الاستوائي لتقليل التنافر الإلكتروني عند الزاوية 90°.

AX3E2 • sp³d

ثلاثي فلوريد الكلور (ClF3)

هندسة حرف T (AX3E2) حيث يشغل زوجان حران موقعين استوائيين ويثنيان الرابطة المحورية قليلاً إلى 87.5°.

AX2E3 • sp³d

ثنائي فلوريد الزينون (XeF2)

ثلاثة أزواج حرة متناظرة في المستوى الاستوائي تترك ذرتي الفلور على استقامة واحدة بزاوية 180° وعزم قطبي صفري.

AX6 • sp³d²

سداسي فلوريد الكبريت (SF6)

بنية ثمانية الأوجه منتظمة تماماً (sp³d²) بست روابط متكافئة بزاوية 90° وعزم ثنائي قطب يساوي الصفر.

AX5E • sp³d²

خماسي فلوريد البروم (BrF5)

هرم رباعي القاعدة (AX5E) تميل فيه ذرات الفلور القاعدية بعيداً عن الزوج الحر لتصبح الزاوية 84.8°.

AX4E2 • sp³d²

رباعي فلوريد الزينون (XeF4)

مركب غاز نبيل مربع مستوٍ (AX4E2) يتقابل فيه الزوجان الحران بزاوية 180° فيلغيان العزم القطبي كلياً.

AX2 • sp

سيانيد الهيدروجين (HCN)

جزيء خطي بتهجين sp يحتوي على رابطة ثلاثية C≡N وعزم قطبي قوي (2.98 ديباي) باتجاه ذرة النيتروجين.

AX3 (×2) • sp²

الإيثين (الإيثيلين) (C2H4)

الرابطة المزدوجة (π) بين ذرتي الكربون تثبت الذرات الست في مستوى واحد بتهجين sp² وزوايا قريبة من 120°.

AX2 (×2) • sp

الإيثاين (الأسيتيلين) (C2H2)

الرابطة الثلاثية (رابطة سيجما ورابطتان باي) تجعل الجزيء خطياً تماماً بزاوية 180°.

AX3 (Ring) • sp² (Delocalized π)

البنزين العطري (C6H6)

ست ذرات كربون مهجنة (sp²) تشكل حلقة سداسية منتظمة بطول رابطة 1.39 أنغستروم وسحابة إلكترونية عطرية غير متمركزة.

sp³ Chain + Bent –OH • sp³

الإيثانول (الكحول الإيثيلي) (C2H5OH)

ذرتا كربون بتهجين sp³ مرتبطتان بمجموعة هيدروكسيل قطبية (–OH) تمنح الإيثانول قدرته على تكوين روابط هيدروجينية.

حاسبات الكيمياء التحليلية والفيزيائية
M = m / (Mw × V) | m = M × Mw × V

حاسبة المولارية وتحضير المحاليل القياسية

حساب التركيز المولاري (mol/L) والكتلة بالغرام اللازمة لتحضير محلول قياسي بحجم محدد.

C₁ × V₁ = C₂ × V₂

حاسبة تخفيف المحاليل القياسية (C₁V₁ = C₂V₂)

حساب حجم المحلول المركز (V₁) وحجم الماء المقطر اللازم إضافته للوصول إلى التركيز المخفف المطلوب.

pH = pKa + log₁₀([A⁻] / [HA])

حاسبة المحاليل المنظمة (معادلة هندرسون-هاسلبالخ)

حساب الرقم الهيدروجيني (pH) للمحلول المنظم (Buffer) من قيمة pKa وتركيز الحمض الضعيف وملحه المرافق.

ΔG° = ΔH° − T·ΔS° | Keq = exp(−ΔG° / RT)

حاسبة طاقة غيبس الحرة (ΔG°) وثابت الاتزان وتلقائية التفاعل

حساب التغير في طاقة غيبس الحرة (ΔG°) وتحديد تلقائية التفاعل الكيميائي وثابت الاتزان الحراري Keq.

Ecell = E°cell − (RT / nF) · ln(Q)

حاسبة معادلة نيرنست وجهد الخلية الكهروكيميائية (Ecell)

حساب القوة الدافعة الكهربائية للخلية الجلفانية في الظروف غير القياسية وطاقة الشغل الكهربائي.

A = ε · ℓ · c | %T = 10^(2 − A)

حاسبة قانون بير-لامبرت والامتصاص الطيفي (UV-Vis)

حساب الامتصاصية الضوئية (A) والنفاذية المئوية (%T) في مطيافية الأشعة المرئية وفوق البنفسجية.

ln(k₂ / k₁) = (Ea / R) · (1/T₁ − 1/T₂)

حاسبة معادلة أرهينيوس وطاقة التنشيط وسرعة التفاعل

حساب تضاعف ثابت سرعة التفاعل الكيميائي (k₂/k₁) بتغير درجة الحرارة وطاقة التنشيط Ea.

N(t) = N₀ · (1/2)^(t / t½) | k = ln(2) / t½

حاسبة عمر النصف وحركية التفاعلات من الرتبة الأولى

حساب الكتلة أو النشاط المتبقي وثابت التفكك k لتفاعلات الرتبة الأولى والنظائر المشعة.