معدل التفاعلات الكيميائية
يعد معدل التفاعلات الكيميائية من التصنيفات المهمة في تصنيف التفاعلات الكيميائية. تنقسم التفاعلات الكيميائية إلى:
- تفاعلات سريعة جدًا: تحدث في وقت سريع جدًا وقصير جدًا وتنتج نواتج تفاعلية بسرعة ، مثل تفاعل البارود أو انفجاره.
- التفاعلات السريعة: هي التفاعلات التي تحدث بمعدل معتدل نسبيًا وتتطلب وجود بعض العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي أو التي تساعد على التفاعل ، مثل التفاعل الذي يتسبب في صدأ الحديد.
- التفاعلات البطيئة: هذه تفاعلات تستغرق وقتًا طويلاً حتى تتفاعل العناصر المتضمنة في تفاعل كيميائي ، ومثال على ذلك تفاعل الزيت مع الماء.
- تفاعلات بطيئة جدًا: هذه تفاعلات بطيئة جدًا قد تستغرق سنوات حتى تتفاعل عناصر التفاعل الكيميائي مع بعضها البعض.
العوامل المؤثرة في معدل التفاعل الكيميائي
تعتمد التفاعلات الكيميائية على كسر الروابط الكيميائية الموجودة بين جزيئات عنصر ما للتفاعل وتشكيل روابط كيميائية جديدة بالتزامن مع العناصر الأخرى ، حيث تختلف الروابط الجديدة التي يتم تكوينها في الخواص الكيميائية والفيزيائية عن الروابط القديمة.
عند دراسة معدلات التفاعلات الكيميائية المختلفة ، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على معدل التفاعلات الكيميائية ، ومن أهمها:
طبيعة المتفاعلات
- يختلف معدل التفاعلات الكيميائية اعتمادًا على طبيعة المواد المشاركة في تلك التفاعلات اعتمادًا على خصائص المواد المتفاعلة والمنتجات الناتجة عن التفاعل الكيميائي.
- تعد طبيعة المواد المتفاعلة من أهم العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي لأن التفاعل يحدث عن طريق التصادم والاحتكاك بين جزيئات المادة المتفاعلة وكلما كانت جزيئات المادة المتفاعلة أكثر تعقيدًا وأكبر ، قلت فرصة حدوث تفاعل كيميائي. تنفصل الجزيئات وبالتالي يكون التفاعل بطيئًا.
تركيز المواد المتفاعلة
- كلما زاد تركيز المواد الداخلة في تفاعل كيميائي ، زادت سرعة التفاعل الكيميائي ، لأن المواد قوية بما يكفي لتصادم الجزيئات والأيونات مع التركيز والتقارب القوي بينهما ، وبالتالي نواتج التفاعل . اكتشف بشكل أسرع.
- يعتمد على قياس تركيز المواد لقياس عدد الجزيئات الموجودة في وحدة حجم معينة من المواد المتفاعلة. على سبيل المثال ، إذا قمت بحرق قطعة من الخشب داخل غرفة بها القليل من الأكسجين ، فسوف تحترق ببطء ، بينما تحترق بشكل أسرع في مكان يحتوي الهواء فيه على تركيز أعلى من الأكسجين.
درجة الحرارة أثناء التفاعل
- تساعد خاصية فالكون هيت فالكون في الحصول على طاقة المواد المتفاعلة ، وبالتالي كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الطاقة الموجودة في المواد المتفاعلة ، مما يزيد من سرعة حركتها وقدرتها على الاصطدام بين الجزيئات والأيونات المتفاعلة ، مما ينتج عنه إنتاج مواد في نسبة أكبر.
- من بين العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي ، والصقر ، درجة حرارة المواد الداخلة في التفاعل الكيميائي بمقدار عشر درجات تضاعف معدل التفاعل الكيميائي مرتين ، وتغطي هذه الفكرة معظم التفاعلات الكيميائية.
- تعتبر درجة الحرارة من العوامل المؤثرة في تكسير الروابط الكيميائية بين الجزيئات المتفاعلة ، مما يسهل وجود الطاقة الحركية اللازمة لإتمام التفاعل بين جزيئات عناصر التفاعل الكيميائي المختلفة ، حيث تساهم في حدوث التفاعل اللازم للفاعلية. تصادم بينهما.
سطح التفاعل في تفاعلات متباينة الخواص
- التفاعل متباين الخواص هو تفاعل تختلف فيه خصائص وخصائص المواد المتفاعلة ، مثل المواد الصلبة أو الغازات أو السوائل ، لأن سطح المادة الصلبة هو السطح الذي يحدث عليه تفاعل كيميائي ، وكمية أو عدد الجسيمات المتفاعلة يتم تحديده من خلال تحديد مساحة ذلك السطح.
- يتم تحديد عدد الجسيمات المتفاعلة عن طريق تحديد حجم الجسيمات الصلبة ، وبالتالي تكون العلاقة مباشرة ، وبالنسبة للصقور ، يزيد حجم السطح من سرعة التفاعل الكيميائي ، وتصغر مساحة السطح. رد الفعل ، أبطأ السرعة.
- على سبيل المثال ، إذا قمت بحرق قطعة كبيرة من الفحم ، فسوف يستغرق الاشتعال وقتًا طويلاً ، بينما إذا قمت بتقسيم الفحم إلى قطع صغيرة ، فسوف تحترق قطع الفحم الصغيرة بشكل أسرع.
عامل الخلط
- تعتبر حركة الصقر من العوامل المؤثرة في معدل التفاعل الكيميائي ، لأن القدرة على تحريك المواد المتفاعلة تساعد على تسريع الاصطدام بين الجزيئات والأيونات ، وبالتالي زيادة معدل التفاعل ، وكسر الروابط بين الجزيئات والحصول على منتجات جديدة من التفاعل.
تأثير الضغط للتفاعلات الغازية
- لضغط التفاعلات الغازية نفس تأثير تركيز عناصر التفاعل الكيميائي ، لأنه كلما زاد ضغط التفاعلات الغازية ، كلما كان التفاعل أسرع ، وهذا بسبب اصطدام الجزيئات داخل المركب ، بينما إذا كانت هذه المركبات معقدة ، فقد لا تصل إلى المعدل المطلوب للتفاعل.
محفز أو محفز وتأثيره على معدل التفاعل الكيميائي
- المحفز هو مادة تساعد في تسريع تفاعل الجزيئات والأيونات التي تدخل تفاعل كيميائي ، بشرط ألا يتم استهلاك المحفز أثناء التفاعل ودون التأثير على نواتج التفاعل.
- المحفز هو أحد العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي ، وهو مادة تدخل في التفاعل ويمكن استعادتها بعد انتهاء التفاعل الكيميائي ، مما يتيح استخدامها في تفاعلات كيميائية أخرى.
- تساعد طاقة التنشيط لهذا المحفز على تسريع التفاعل الكيميائي ، مما يساعد على تقليل كمية طاقة التنشيط أو المستهلكة لإكمال التفاعل الكيميائي ، ولكن بشرط ألا تؤثر هذه المادة الفعالة على نواتج التفاعل الكيميائي.
- من بين أهم أنواع المحفزات في التفاعلات الكيميائية اللافلزات مثل الرصاص والببتيد ، وتستخدم بشكل خاص في استكمال التفاعلات بين المواد ذات الخواص متباينة الخواص ، مثل تفاعلات الهدرجة.
خصائص التفاعلات الكيميائية
هناك بعض الخصائص التي تنتج عن التفاعلات الكيميائية التي تؤكد نجاح تفاعل كيميائي بين الجزيئات والأيونات المختلفة للمواد المتفاعلة كما يلي:
- تغير اللون: هذا النوع من التفاعل هو نتيجة تفاعل مادتين مختلفتين ، مما يؤدي إلى تكوين لون جديد ، من خلال تفاعل لون المادة القديمة مع الذرات المضافة من اللون الجديد ، مما يؤكد حدوث مادة كيميائية ، أو التغيرات الفيزيائية في المركبات الناتجة عن تفاعل.
- تكوين الرواسب: الرواسب عبارة عن مادة كيميائية تظل موجودة أو معلقة في محلول كيميائي بعد الانتهاء بنجاح من التفاعل بين العناصر الكيميائية التي دخلت في التفاعل الكيميائي.
- إطلاق الغاز: ينطلق غاز في نهاية تفاعل كيميائي بين بعض العناصر الكيميائية مما ينتج عنه انبعاث هذا الغاز واختلاطه بذرات الهواء المحيط.
في الختام نتمنى أن نكون قد قدمنا معلومات كافية عن مجموعة العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي وإلى أي مدى تؤثر هذه العوامل على تحفيز وتنشيط جزيئات عناصر التفاعل الكيميائي مما يساعد على تفتيت الروابط الكيميائية الموجودة بينهما ، وبالتالي تسمح بتكوين روابط كيميائية جديدة ، والتي تختلف من حيث الخصائص الفيزيائية والعناصر الكيميائية للمركبات الأساسية ، وهناك بعض الخصائص التي تفسر نجاح التفاعل الكيميائي من خلال تكوين الرواسب. أو انبعاث الغازات وتغير لون المنتجات.