التحولات الكيميائية والألعاب النارية
لمستوى 3 متوسط
المعادلات الكيميائية لاحتراق كل معدن:
|
المعدن |
معادلة الاحتراق في
الهواء (أو الأكسجين) |
لون اللهب المميز |
|
الزنك
(Zn) |
Zn(s) + O₂(g) → 2ZnO(s) |
أزرق باهت أو عديم اللون |
|
الألمنيوم
(Al) |
4Al(s) + 3O₂(g) → 2Al₂O₃(s) |
لا لون مميز (لهب أبيض باهت) |
|
المغنيزيوم
(Mg) |
Mg(s) + O₂(g) → 2MgO(s) |
أبيض ساطع جدًا |
|
الكالسيوم
(Ca) |
Ca(s) + O₂(g) → 2CaO(s) |
برتقالي مائل للأحمر |
|
الصوديوم
(Na) |
Na(s) + O₂(g) → 2Na₂O(s) |
أصفر ذهبي قوي |
|
الحديد
(Fe) |
Fe(s) + 2O₂(g) → Fe₃O₄(s) |
شرارات برتقالية برّاقة |
|
الباريوم
(Ba) |
Ba(s) + O₂(g) → 2BaO(s) |
أخضر مصفر |
|
الليثيوم
(Li) |
Li(s) + O₂(g) → 2Li₂O(s) |
أحمر قرمزي |
|
النحاس
(Cu) |
Cu(s) + O₂(g) →
2CuO(s) |
أخضر مزرق |
محاكاة الألعاب النارية:(👉أنقر على الرابط) .
🎇 العوامل المؤثرة في التفاعلات الكيميائية داخل الألعاب النارية
- 🔹 نوع المواد المتفاعلة (التركيب الكيميائي)
- كل
معدن أو مركّب يعطي لونًا مختلفًا عند الاحتراق.
- مثال:
- المغنيزيوم (Mg) يعطي
لهبًا أبيض ساطعًا.
- الباريوم (Ba) يعطي
لهبًا أخضر.
- الليثيوم (Li) يعطي
لهبًا أحمر.
- إذن نوع
المادة يحدد لون اللهب وشكل الانفجار.
- 🔥 درجة الحرارة
- كل
تفاعل يحتاج إلى درجة حرارة معينة ليبدأ.
- كلما
ارتفعت درجة الحرارة، كانت سرعة التفاعل أكبر والانفجار أقوى.
- ولهذا
تُستعمل مواد مؤكسدة قوية مثل نترات البوتاسيوم (KNO₃) أو
بيركلورات البوتاسيوم (KClO₄) لتوليد
حرارة عالية.
- 💨 كمية الأكسجين (المؤكسد)
- الأكسجين
ضروري للاحتراق.
- كلما
زادت كمية الأكسجين المتوفرة (من الهواء أو من المؤكسد)، تسارعت
التفاعلات واشتعلت الألوان بوضوح أكبر.
- 💥 حجم الحبيبات وتوزيعها
- الحبيبات
الدقيقة تزيد من سطح التلامس بين المواد، مما يسرّع التفاعل.
- بينما
الحبيبات الكبيرة تحترق ببطء أكثر وتعطي وهجًا أطول.
- ➜ لذلك يُتحكم في حجم المساحيق لتوليد أنواع مختلفة من
الانفجارات.
- 🧪
عامل تركيب المزيج الإبتدائي
- أي
زيادة أو نقص في أحد المكوّنات (مثل المؤكسد أو الوقود) تغير لون اللهب
أو تقلل من شدة الانفجار.
- يجب
أن تكون النسبة دقيقة جدًا للحصول على تفاعل متوازن وآمن.
- 🌬️ الضغط والوسط المحيط
- في ضغط مرتفع أو وسط مغلق، تزداد سرعة التفاعل والانفجار.
- أما في ضغط منخفض (كالمرتفعات)، فقد تكون اللّهب أضعف قليلًا.
⚗️ الخلاصة العلمية:
تتحكم درجة الحرارة، كمية
الأكسجين، نوع المادة، حجم الحبيبات وتركيب المزيج الإبتدائي في سرعة التفاعل وشكل ولون اللّهب في الألعاب النارية، وهي العوامل التي تحدّد جمال العرض ودقته.
.روابط متعلقة بالتحولات الكيميائية

