فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل
فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل، تختلف سرعة التفاعل في التجارب الكيميائية باختلاف عامل التركيز للتجربة واختلاف تأثيره عليها، كيف يتأثر التركيز في سرعة التفاعل، غالبًا ما نواجه بعض المشكلات في تفسير الأسئلة المتعلقة بالكيمياء، والكيمياء هي علم معقد للغاية ومعقد يشارك في معظم المشكلات العلمية، لذلك، يمكننا أن نرى بعض الصعوبة في الحصول على شرح سهل وسلس لمشكلة ما، لذلك سوف نتعلم Express عن تفسير التركيز في سرعة رد الفعل.
فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل
معدل التفاعل الكيميائي هو المعدل الذي يتم فيه تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات، لذلك نستنتج أن معدل التفاعل الكيميائي يقاس على أنه كمية المواد الكيميائية المتفاعلة أو كمية المنتجات المنتجة لكل وحدة زمنية، كزيادة في يزيد تركيز المواد المتفاعلة في المحلول من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي يزيد من معدل التفاعل والعكس صحيح، أي أن تقليل تركيز المواد المتفاعلة في المحلول يقلل من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي ينخفض معدل التفاعل، تُستخدم نظرية الاصطدام للشرح حدوث تفاعلات كيميائية بمعدلات مختلفة.
ما هي نظرية الاصطدام
تنص نظرية الاصطدام على أنه عندما تصطدم الجسيمات المتفاعلة مع بعضها البعض في الاتجاه الصحيح، فإن قدرًا معينًا فقط من الاصطدامات يؤدي إلى تغيير محسوس أو مرئي، تسمى هذه التغييرات الناجحة الاصطدامات الفعالة، يجب أن يكون للتصادم الفعال أيضًا طاقة كافية، والمعروفة أيضًا باسم طاقة التنشيط، والتي في لحظة الاصطدام، تعمل على كسر الروابط الموجودة مسبقًا وتشكيل روابط جديدة، والتي بدورها تعطي نواتج التفاعل ونؤكد أن زيادة تركيز المادة المتفاعلة تؤدي إلى مزيد من الاصطدامات وبالتالي تصادمات أكثر فاعلية .
أهم ظروف الاصطدام الفعلية
عندما يحدث تصادم فعلي، تضعف الروابط بين ذرات المواد المتفاعلة وتبدأ روابط جديدة في التكوين بين الذرات ولكي يحدث هذا، يجب استيفاء شرطين
- يكون اتجاه الاصطدام بين الجسيمات المتفاعلة مناسبًا، أي أن الجسيمات تصطدم في الاتجاه الذي يؤدي إلى تكوين المنتجات.
- الجسيمات المتفاعلة، عندما تصطدم، يكون لها الحد الأدنى من الطاقة الكافية لكسر الروابط بين ذراتها وتشكيل روابط جديدة تؤدي إلى تكوين المنتجات.
ما العوامل المؤثرة في معدل التفاعل
يمكن أن يتأثر معدل التفاعل الكيميائي بعدة عوامل، وهذه العوامل إما تزيد من عملية التصادم بين الجزيئات وبالتالي تزيد من معدل التفاعل أو تنقصه، ومن أهم هذه العوامل
- تركيز المواد المتفاعلة زيادة تركيز المواد المتفاعلة تزيد من التأثير الفعال وبالتالي تزيد من معدل التفاعل، بينما يقلل تركيز المواد المتفاعلة من معدل التفاعل.
- درجة الحرارة مع زيادة درجة الحرارة، يزداد معدل الطاقة الحركية للجسيمات المتفاعلة وبالتالي تزداد عملية التصادم بينها، مما يؤدي إلى زيادة معدل التفاعل.
- طبيعة وسط التفاعل يختلف معدل التفاعل الكيميائي فيما إذا كان الوسط سائلًا أو صلبًا أو غازيًا أو حمضيًا أو قلويًا ويتأثر بالشكل والحجم والمساحة السطحية للمواد المتفاعلة.
- الضغط يعتبر من العوامل التي تؤثر فعليًا على معدل التفاعل إذا كان وسط التفاعل غازيًا، لأن الضغط المتزايد يعزز عملية التفاعل أي يزيد من سرعته، أما إذا كان الوسط صلبًا أو سائلًا فلا يتم أخذ الضغط داخل الحساب، عامل مهم في كل شيء.
- الخلط يتم زيادة معدل التفاعل الكيميائي بخلط بعض المواد المتفاعلة مع بعضها البعض لأن الخلط يساعد على زيادة قدرتها على معالجة التفاعل.
- وجود المحفزات مثل الإنزيمات التي تزيد من معدل التفاعل الكيميائي عن طريق زيادة معدل الاصطدام بين المواد المتفاعلة بسبب قدرتها على تقليل الارتباط بين الجزيئات المتفاعلة أو قدرة بعضها على زيادة كثافة الإلكترون، من الجزيئات المتفاعلة بحيث تصل عملية التفاعل إلى التوازن الكيميائي بطريقة سريعة.
مثال تجربة حول تأثير التركيز على معدل التفاعل
تجربة بالمنزل يمكن من خلالها تحديد تأثير التركيز على سرعة التفاعل عمليا وهي تجربة بيكربونات الصوديوم بالليمون ونقوم بتحضير عبوتين فارغتين ووضع كمية من عصير الليمون في الأولى ثم نضيف بيكربونات الصوديوم ، ووضع في الحاوية الثانية كمية من عصير الليمون المخفف بالماء، ثم أضف بيكربونات الصوديوم ولاحظ أن الليمون المركز يتفاعل بشكل أسرع مع بيكربونات الصوديوم من الليمون المخفف بالماء، وهذا دليل عملي على تأثير التركيز على التفاعل معدل.
