سرعة التفاعلات الكيميائية
تعد سرعة التفاعلات الكيميائية تصنيفًا مهمًا في تصنيف التفاعلات الكيميائية، وتنقسم التفاعلات الكيميائية من حيث سرعتها إلى:
- تفاعلات سريعة جدًا: تحدث في وقت سريع جدًا وقصير جدًا، ويتم إنتاج نواتج التفاعلات بسرعة، مثل تفاعل أو انفجار البارود.
- التفاعلات السريعة: هي التفاعلات التي تحدث خلال سرعة متوسطة نسبيًا، وتتطلب وجود بعض العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي، أو التي تساعد على حدوث التفاعل، مثل التفاعل الذي ينتج عنه صدأ الحديد.
- التفاعلات البطيئة: هي التفاعلات التي تستغرق وقتًا طويلاً من أجل التفاعل مع العناصر التي تدخل 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 سرعة التفاعل الكيميائي
تعتمد التفاعلات الكيميائية على كسر الروابط الكيميائية الموجودة بين جزيئات العنصر من أجل التفاعل وتشكيل روابط كيميائية جديدة مع عناصر أخرى، حيث تختلف الروابط الجديدة التي يتم تكوينها في الخواص الكيميائية والفيزيائية عن الروابط القديمة.
من خلال دراسة سرعة التفاعلات الكيميائية المختلفة، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعلات الكيميائية، ومن أهمها:
طبيعة المتفاعلات
- تختلف سرعة التفاعلات الكيميائية وفقًا لطبيعة المواد المشاركة في هذه التفاعلات من خلال اعتمادًا على خصائص المواد المتفاعلة والمواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي.
- تعد طبيعة المواد المتفاعلة من أهم العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي، حيث يحدث التفاعل مع وجود تصادم واحتكاك بين جزيئات عناصر التفاعل، وكلما زادت المتفاعلات تعقيدًا وكبيرة الجزيئات، تقل فرصة إذابة الجزيئات، وبالتالي يكون التفاعل بطيئًا.
تركيز المواد المتفاعلة
- كلما زاد تركيز المواد التي تدخل في التفاعل الكيميائي، زادت سرعة التفاعل الكيميائي، حيث أن المواد قوية بما يكفي لتتسبب في اصطدام الجسيمات والأيونات مع صقر التركيز والقرب الشديد بينهما، وبالتالي تظهر نواتج التفاعل بشكل أسرع.
- يعتمد ذلك على قياس تركيز المواد على قياس عدد الجسيمات في وحدة معينة من حجم المواد المتفاعلة، على سبيل المثال عندما تحرق قطعة من الخشب داخل الغرفة مع انخفاض الأكسجين فإنها تحترق ببطء، بينما تحترق بشكل أسرع في مكان يحتوي الهواء فيه على تركيز أعلى من الأكسجين.
درجة الحرارة أثناء التفاعل
- تساعد حرارة تريندات تريندات على طاقة المواد المتفاعلة، لذلك فكلما ارتفعت درجة الحرارة زادت الطاقة داخل المواد المتفاعلة، وبالتالي تزداد سرعة حركته وقدرته على الاصطدام بين الجزيئات المتفاعلة والأيونات مما قد ينتج عنه المواد الناتجة بنسبة أكبر.
- من العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي، ومع تريندات درجة حرارة المواد الداخلة في التفاعل الكيميائي بعشر درجات، تتضاعف سرعة التفاعل الكيميائي، وهذه الفكرة شاملة لمعظم التفاعلات الكيميائية.
- تعتبر درجة الحرارة من العوامل التي تؤثر على تفكك الروابط الكيميائية بين جزيئات المتفاعلات، مما يسهل وجود الطاقة الحركية اللازمة لإتمام التفاعل بين جزيئات عناصر التفاعل الكيميائي المختلفة، حيث يساهم في التفاعل اللازم. ليصطدم بينهما.
مساحة سطح التفاعل في التفاعلات متباينة الخواص
- المقصود بالتفاعل متباين الخواص هو اختلاف خصائص وخصائص المواد المتفاعلة مثل المواد الصلبة أو الغازية أو السائلة، حيث أن سطح المادة الصلبة هو السطح الذي يحدث عليه التفاعل الكيميائي، وكمية التفاعل أو عدده. يتم تحديد الجزيئات عن طريق تحديد مساحة هذا السطح.
- يتم تحديد عدد جزيئات المواد المتفاعلة عن طريق تحديد حجم الدقيقة الصلبة، وبالتالي تكون العلاقة موجبة. مع تريندات، يزيد حجم مساحة السطح من سرعة التفاعل الكيميائي، وكلما صغر مساحة سطح التفاعل، تقل السرعة.
- على سبيل المثال، إذا قمت بحرق قطعة كبيرة من الفحم، فسوف تقضي الكثير من الوقت في إشعالها، بينما عندما تقوم بتقسيم الفحم إلى قطع صغيرة، ستحترق قطع الفحم الصغيرة بشكل أسرع.
العامل المتحرك
- تعد حركة تريندات أحد العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي، حيث تساعد القدرة على تحريك المواد المتفاعلة في تسريع الاصطدام بين الجزيئات والأيونات وبالتالي زيادة سرعة التفاعل وكسر الروابط بين الجزيئات والحصول على جديد. منتجات من التفاعل.
تأثير ضغط تفاعلات الغاز
- ضغط تفاعلات الغاز هو نفس تأثير تركيز عناصر التفاعل الكيميائي، فكلما زاد ضغط تفاعلات الغاز، زادت سرعة التفاعل الذي ينتج عن تصادم الجسيمات داخل المركب، بينما إذا كانت هذه المركبات معقدة، فقد لا تحصل على السرعة المطلوبة للتفاعل.
العامل المساعد أو العامل المساعد وتأثيره على سرعة التفاعل الكيميائي
- المحفز هو مادة تساعد تريندات على تسريع تفاعل الجزيئات والأيونات التي تدخل التفاعل الكيميائي، بشرط عدم استهلاك هذا المحفز داخل التفاعل، ودون التأثير على نواتج التفاعل.
- المحفز هو أحد العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي، وهو مادة تدخل في التفاعل ويمكن استعادتها بعد نهاية التفاعل الكيميائي، مما يسمح باستخدامه في تفاعلات كيميائية أخرى.
- تساعد طاقة التنشيط التي يمتلكها هذا المحفز على تريندات على سرعة التفاعل الكيميائي، مما يساعد على تقليل كمية طاقة التنشيط أو المستهلكة لإكمال التفاعل الكيميائي، ولكن بشرط ألا تؤثر هذه المادة الفعالة على نواتج المادة الكيميائية. تفاعل.
- من بين أبرز أنواع المحفزات في التفاعلات الكيميائية، اللافلزات مثل الرصاص والببتيدات، وتستخدم على وجه التحديد في استكمال التفاعلات بين المواد متباينة الخواص، مثل تفاعلات الهدرجة.
خصائص التفاعلات الكيميائية
هناك بعض الخصائص التي تنتج عن التفاعلات الكيميائية والتي تؤكد نجاح التفاعل الكيميائي بين الجزيئات والأيونات المختلفة للمواد المتفاعلة كما يلي:
- تغير اللون: ينتج هذا النوع من التفاعل عن تفاعل مادتين مختلفتين، مما يؤدي إلى ظهور لون جديد، من خلال تفاعل لون المواد القديمة مع الذرات التي أضيفت من اللون الجديد، مما يؤكد حدوث تغيرات كيميائية أو فيزيائية للمركبات الناتجة عن التفاعل.
- تكوين الرواسب: الرواسب عبارة عن مواد كيميائية تظل موجودة أو معلقة في محلول كيميائي بعد الانتهاء بنجاح من التفاعل بين العناصر الكيميائية التي دخلت التفاعل الكيميائي.
- إطلاق الغاز: يتم إطلاق الغاز في نهاية التفاعل الكيميائي بين بعض العناصر الكيميائية مما يؤدي إلى انبعاث هذا الغاز واختلاطه مع ذرات الهواء المحيطة، وتعتمد مراقبة هذا الغاز على مدى كثافته، فترة استمرار وجودها وتأثيرها على ذرات الهواء المحيطة بوسط التفاعل.
في النهاية نأمل أن نكون قد قدمنا معلومات كافية عن مجموعة العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي، ومدى تأثير هذه العوامل على تحفيز وتنشيط جزيئات عناصر التفاعل الكيميائي مما يساعد لتفكيك الروابط الكيميائية الموجودة بينهم، وبالتالي السماح بإنشاء روابط كيميائية جديدة تختلف من حيث الخصائص الفيزيائية. هناك بعض الخصائص التي تفسر نجاح تفاعل كيميائي من خلال تكوين الرواسب أو انبعاث الغازات و تغيير لون المنتجات.