شارك:
5 العوامل التي تؤثر على سرعة رد الفعل
سرعة التفاعل الكيميائي هي السرعة التي يحدث بها تحول المواد التي تسمى الكواشف في مواد أخرى تسمى المنتجات. العوامل التي تؤثر على السرعة يمكن أن تكون عدة. طبيعة الكواشف ، حجم الجسيمات ، الحالة المادية للمواد ...
الكواشف يمكن أن تكون ذرات أو جزيئات تصطدم أو تصطدم مع بعضها البعض ، مما تسبب في انقطاع الروابط بينهما. بعد الاستراحة ، يتم إنشاء روابط جديدة ويتم تشكيل المنتجات.
إذا تم استهلاك واحد على الأقل من الكواشف بالكامل في التفاعل ، مما أدى إلى تكوين المنتج بالكامل ، يقال إن التفاعل يكون كاملًا وموجهًا في اتجاه واحد فقط..
في بعض الحالات ، تصطدم المنتجات المشكلة مرة أخرى وتقطع روابطها لإعادة تنظيم وتصبح الكواشف مرة أخرى. وهذا ما يسمى رد فعل عكسي.
تحدث كل من التفاعلات بسرعات مختلفة ، ولكن عندما تكون سرعة التفاعل المباشر مساوية لسرعة رد الفعل العكسي ، يتم إنشاء توازن حركي ، مما يعني أن التفاعل يكون في حالة توازن..
العوامل التي تؤثر على سرعة رد الفعل
أي تفاعل كيميائي يخضع لسلسلة من العوامل ، والتي تسبب سرعة نفسه بسرعة أو ببطء. نجد ردود الفعل التي تحدث في ثوان ، مثل الانفجارات ، وغيرها من ردود الفعل التي تستغرق وقتا أطول قليلا ، مثل أكسدة قضيب من الحديد وضعت في العراء.
هذه العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي هي:
حجم جزيئات المواد
ومن المعروف أيضا باسم سطح الاتصال. إذا كانت المواد تحتوي على سطح تلامس كبير ، أي أنها مضغوطة للغاية ، يكون التفاعل أبطأ من عندما يكون سطح التلامس صغيرًا.
مثال على ذلك تفاعل Alka seltzer في الكمبيوتر اللوحي و Alka seltzer في المسحوق. إن Alka seltzer عبارة عن مزيج من حمض الصفصاف ، مع بيكربونات الصوديوم ، فوسفات الكالسيوم وحمض الستريك.
إذا كانت المواد من الأنواع الذرية ، فإن لها أيضًا تباين في تفاعلها بسبب حجم الذرة وكمية الإلكترونات في مستواها الأخير.
لهذا السبب ، يتفاعل الصوديوم (Na) بعنف مع الماء مقارنة بالكالسيوم (Ca). وبالمثل ، يتأكسد الحديد (Fe) بسهولة بواسطة بخار الماء الموجود في الهواء المحيط ، مقارنة بالرصاص (Pb) الذي يكون تفاعله أبطأ بكثير.
تتمتع الأنواع الأيونية بتفاعلية عالية للغاية (معدلات تفاعل منخفضة) ، عند مقارنتها بالأنواع المحايدة. وهكذا ، المغنيسيوم + 2 هو أكثر تفاعلا من المغنيسيوم.
الحالة المادية للمواد
تؤثر حالة تجميع المواد المتفاعلة أيضًا على معدل التفاعل. في الحالة الصلبة ، تكون الجزيئات (الذرات) قريبة جدًا من بعضها البعض ، وبالتالي يكون التنقل بينها منخفضًا جدًا ، مع تصادمات بطيئة جدًا.
في الحالة السائلة ، يكون للجزيئات قدرة أكبر على الحركة ، مما يجعل التفاعلات أسرع مقارنة بالحالة الصلبة.
في الحالة الغازية ، يكون للتفاعل سرعة أعلى بكثير ، وذلك بفضل الفصل الكبير بين جزيئات المواد المتفاعلة.
لزيادة معدل تفاعل مادة ما ، يمكن إذابته في الماء ، بطريقة تجعل الجزيئات تذوب وتزيد من الحركة فيما بينها..
تركيز الكواشف
يشير تركيز المادة إلى كمية الجزيئات (الذرات أو الأيونات أو الجزيئات) الموجودة في حجم معين.
في التفاعل الكيميائي ، إذا كان هناك الكثير من الجزيئات ، فإن عدد الاصطدام بينهما سيكون مرتفعًا جدًا ، وبالتالي فإن سرعة التفاعل ستكون عالية.
كلما زاد تركيز المواد المتفاعلة ، زاد معدل تفاعل تكوين المنتجات.
درجة الحرارة
في نظام مكون من الكواشف ، تكون كل الجزيئات التي تتكون منها في حالة حركة ، إما الاهتزاز ، كما يحدث في المواد الصلبة ، أو تتحرك في حالة السوائل والغازات.
في كلتا الحالتين لوحظت الاهتزازية E و E الحركية على التوالي. تتناسب هذه الطاقات بشكل مباشر مع درجة الحرارة التي يوجد بها النظام.
عن طريق زيادة درجة حرارة النظام ، تزداد الحركات الجزيئية للمواد.
تزداد حدة التصادمات بينهما ، وهو ما يكفي لحدوث الكسر والترابط ، والتغلب على العقبة التي تشكل طاقة التنشيط Ea.
عند زيادة درجة حرارة النظام ، تزداد التفاعلية وتكون سرعة التفاعل أقل بالتالي.
المحفزات
إنها مواد كيميائية تؤثر على التفاعل الكيميائي ، إما عن طريق زيادة معدل التفاعل أو عن طريق تقليله. السمة الرئيسية هي أنه لا يشارك في التفاعل الكيميائي ، مما يعني أنه في نهاية التفاعل ، يمكن عزله عن النظام.
مثال على ذلك هو هدرجة مركب عضوي غير مشبع بهيدريد الألومنيوم الليثيوم كمحفز:
CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3
في معادلة كيميائية ، يوضع المحفز أعلى السهم مما يشير إلى اتجاه التفاعل.
في تفاعل كيميائي ، يمكن أن يحدث أن كلا من المحفز والمواد المتفاعلة ليست في نفس الحالة الفيزيائية ، ويعرف هذا النوع من النظام باسم "غير متجانسة".
وتسمى هذه المحفزات الاتصال. المحفزات "المتجانسة" هي تلك التي لها نفس الحالة المادية للمتفاعلات وتسمى النقل.
مراجع
- ليفين ، الكيمياء الفيزيائية. VOL.2. مكجرو هيل 2004
- Capparelli ، ألبرتو لويس الكيمياء الفيزيائية الأساسية. E-كتاب.
- فرنانديز سانشيز ليليا ، كورال لوبيز إلبيديو ، وآخرون (2016) ، حركية التفاعلات الكيميائية. المستردة: zaloamati.azc.uam.mx.
- آن ماري هيلمنستين ، دكتوراه العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي. المستردة: thinkco.com.