- التفاعلات الكيميائية
- مؤثرات على سرعة التفاعل
- كتابة معادلة المعدل للتفاعل الكيميائي
- عوامل مؤثرة على سرعة التفاعلات
- قانون معدل سرعة التفاعل
التفاعلات الكيميائية
- هي عبارة عن تكسير روابط في المواد المتفاعلة لإنتاج روابط جديدة في المواد الناتجة مما يؤدي إلى تكوين مواد جديدة مختلفة في صفاتها الكيميائية والفيزيائية معاً، التفاعلات الكيميائية ، تشمل تغير ترتيب الذرات في الجزيئات الكيميائية ، و في مثل هذا التفاعل نشهد اتحاد بعض الجزيئات بطرق أخرى لتكوين شكل من مركب أكبر أو أعقد ، أو تفكك المركبات لتكوين جزيئات أصغر، أو إعادة ترتيب الذرات في المركب.
- والتفاعلات الكيميائية تشمل عادة تكسر أو تكوين روابط كيميائية معدل التفاعل أو معدل سرعة التفاعل الكيميائي (بالإنجليزية: Reaction rate) هو معدل التغير في كميات (تركيز) المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن،أي أنه عبارة عن زيادة تركيز المواد الناتجة بمرور الزمن. وبأخذ قانون بقاء المادة في الاعتبار فإن زيادة تركيز النواتج يعني نقص تركيز المواد الداخلة في التفاعل.
مؤثرات على سرعة التفاعل
طبيعة المواد المتفاعلة
بعض التفاعلات تجري سريعا ، وهذا يعتمد على عدد المواد الداخلة في التفاعل وطورها إن كانت صلبة أو سائلة أو في حالة غازية حيث تتحرك المواد الصلبة بسرعة أقل من حركة الجزيئات في الحالة الغازية.
التركيز
تزداد سرعة التفاعل بزيادة التركيز طبقا للقانون المعدل ويفسره نظرية التصادم. فبزيادة تركيز المواد المتفاعلة يزداد معدل تصادم الجزيئات بعضها البعض.
الضغط
يزداد معدل تفاعل الغازات مع زيادة الضغط ، الذي ما هو إلا زيادة في تركيز الغاز. أما في حالة تفاعل المواد الصلبة أو السائلة فمعدل تفاعلها يعتمد ضعيفا على الضغط.
درجة التفاعل
تحدد درجة التفاعل اعتماد معدل التفاعل على تركيز المواد المتفاعلة أو ضغطها.
درجة الحرارة
إجراء التفاعل عند درجة حرارة أعلى تمد النظام المتفاعل بطاقة حرارية من الخارج مما يزيد من معدل التفاعل ، بسبب زيادة معدل الاصطدامات بين الجزيئات المتفاعلة ، وهذا ما تقوله نظرية التصادم ، ولكن السبب الأساسي وراء هذه الزيادة في معدل التفاعل هو أن ارتفاع درجة الحرارة يعمل على زيادة الجزيئات ذات طاقة تنشيط مما يؤدي إلى اصطدامات “ناجحة” (تجعل الجزيئات تتحد مع بعضها البعض)، وتصف معادلة أرينيوس سلوك النظام المتفاعل بارتفاع درجة الحرارة. كما تصف قاعدة Q10 قاعدة تقريبية بأنه لكثير من التفاعلات يتضاعف معدل التفاعل لكل ارتفاع في درجة الحرارة قدره 10 درجات مئوية.
المذيبات
تجري بعض التفاعلات في محاليل وقد تؤثر طبيعة السائل المذيب معدل سريان التفاعل.
الإشعاع الكهرومغناطيسي
الأشعة الكهرومغناطيسية هي أحد أنواع الطاقة. ولهذا فيمكنها تسريع معدل التفاعل. وقد تتسبب في انفصال الروابط بين الذرات في الجزيئات ، أو إثارة الجزيئات ، فتنشأ مركبات وسطية تساعدنا على الحصول على الناتج المطلوب. (أما بالنسبة إلى الأدوية فقد تُفسد تلك التفاعلات الغير مرغوبة الدواء ، لذلك ينصح بالحفاظ على الأدوية في مكان مظلم أو في ثلاجة. وأحيانا تعبأ الأدوية السائلة الحساسة للضوء في زجاجات بنية اللون ماصة للضوء )،مثال :يتفاعل الميثان مع الكلور في الظلام ولكن التفاعل يكون بطيئا جدا ، ولكن في وجود ضوء خافت يتفاعل الغازان، ويصل التفاعل درجة الانفجار عند تعرض المخلوط إلى ضوء شديد.
المحفزات
يزداد معدل التفاعل في وجود محفز (عامل مساعد) ، مثل الكادميوم ، ويعمل المحفز على تسريع كلا التفاعلين في الاتجاه الأمامي والاتجاه العكسي حيث أن مفعول العامل المساعد يخفض طاقة التنشيط ، والمحفز مع ذلك لا يؤثر على التوازن الكيميائي، و إنما ينحصر مفعوله في تسريع معدل التفاعل وبالتالي تسريع الوصول إلى حالة التوازن الكيميائي ،وعلى سبيل المثال يسرع البلاتين احتراق الهيدروجين بالأكسجين عند درجة الحرارة العادية.
مقالات مشابهة
النظائر
يختلف معدل التفاعل باختلاف النظير ، ونجد ذلك على الأخص بالنسبة للهيدروجين حيث أن كتلة الديوتيريوم ضعف كتلة الهيدروجين.
مساحة السطح
بالنسبة لتفاعلات تجري على السطح في تفاعلات مع المادة الصلبة يزداد معدل التفاعل بزيادة السطح. ذلك لزيادة عدد جزيئات المادة الصلبة المعرضة للمواد المتفاعلة الأخرى.
التقليب
التقليب والرج يزيد من معدل التفاعل وعلى الأخص في تفاعلات المادة الصلبة مع السوائل.
كتابة معادلة المعدل للتفاعل الكيميائي
n A + m B → C + D
- كالآتي طبقا لتعريف الترموديناميكا الحرارية والذي يربط سرعة التفاعل بتركيز المواد الداخلة في التفاعل ، في الصيغة r =k ( T ) [ A ] n’ [M ] m’
- في تلك المعادلة تمثل (k T) ثابت معدل التفاعل أو “ثابت التفاعل” مع أنه ليس ثابتا حقيقيا بسبب احتوائه على عوامل كثيرة تؤثر على سرعة التفاعل ماعدا تركيز المواد والتي لا بد من أخذها في الحسبان ومن ضمنها كما نرى اعتماده على درجة الحرارة T.
- وبالنسبة لتفاعلات الغازات فيمكن الاستعاضة عن التركيز (الذي يستخدم في السوائل أو المواد الصلبة) ب الضغط الجزئي طبقا لقانون الغاز المثالي.
عوامل مؤثرة على سرعة التفاعلات
- طبيعة المواد المتفاعلة (أيونات، جزيئات، ذرات).
- تركيز المواد المتفاعلة .
- المواد الحافزة: عبارة عن مواد تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي بدون أن تتغير كيميائياً.
- درجة الحرارة ، حيث كلما زادت درجة الحرارة زادت سرعة التفاعل.
- الضغط، كلما زاد الضغط كلما زادت سرعة التفاعل.
قانون معدل سرعة التفاعل
يتم التعبير عن قانون معدل سرعة التفاعل الكيميائي للمعادلة (A+ B→ C) كما يأتي:
- معدل التفاعل= التغير في التركيز/ التغير في الزمن.
- معدل التفاعل للمادة A= – التغير في تركيز المادة A/ التغير في الزمن.
- معدل التفاعل للمادة B= – التغير في تركيز المادة B/ التغير في الزمن.
- معدل التفاعل للمادة C= التغير في تركيز المادة C/ التغير في الزمن.
- معدل التفاعل= – التغير في تركيز المادة A/ التغير في الزمن= -التغير في تركيز المادة B/ التغير في الزمن= التغير في تركيز المادة C/ التغير في الزمن.
بواسطة: Amira Amin
اضف تعليق