تفاعلات الاتحاد المباشر

التعريف: تفاعلات تتحد فيها مادتان أو أكثر (عناصر أو مركبات) لتكوين مركب جديد واحد. الشكل العام: A + B ← AB.

تجربة: تفاعل بعض الفلزات مع الأكسجين

نمسك بالملقط شريط ماغنسيوم مصنفرًا (منظفًا بورق الصنفرة)، وقطعة من الصوف الفولاذي (سلك تنظيف الأواني المصنوع من الحديد)، وسلكًا من النحاس، ونعرّض كلًّا منها للهب بنزن المدة نفسها.

الملاحظات والتفسير:

• الماغنسيوم (Mg): يشتعل بسرعة بلهب أبيض ساطع، ويتكوّن مسحوق أبيض هو أكسيد الماغنسيوم (MgO):

  2Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s) + طاقة (حرارة وضوء)

  احتياطات الأمان:

  • لا تُطِل النظر إلى وهج الماغنسيوم؛
  • لأن احتراقه يطلق ضوءًا شديد الشدة مصحوبًا بأشعة فوق بنفسجية قد تؤذي شبكية العين، لذا نرتدي نظارات واقية.

• الحديد (Fe) في الصوف الفولاذي: يحترق بشرر واضح، وينتج أساسًا أكسيد الحديد المغناطيسي (Fe₃O₄):

  3Fe(s) + 2O₂(g) → Fe₃O₄(s)

• النحاس (Cu): لا يحترق بلهب مرئي، لكن تتكوّن على سطحه طبقة سوداء من أكسيد النحاس II (CuO):

  2Cu(s) + O₂(g) → 2CuO(s)

الاستنتاج:

• الفلزات الثلاثة تتفاعل مع أكسجين الهواء، لكنها تختلف في نشاطها الكيميائي: الماغنسيوم أنشط من الحديد، والحديد أنشط من النحاس.
• وقد دلّنا على ذلك شدة التفاعل: لهب ساطع، ثم شرر، ثم مجرد اسوداد السطح.

توضيح: لاحظ أن التفاعلات الثلاثة اتحاد مباشر؛ فمادتان (فلز + أكسجين) أنتجتا مركبًا واحدًا (أكسيد الفلز).