الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية

بواسطة: نشر في: 11 أبريل، 2021
mosoah
من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية

من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية

يطرح العديد من دارسي مادة الكيمياء من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية What causes a chemical reaction to speed up ؟” إذ أن التفاعل الكيميائي يختلف في سرعة حدوثه، لاسيما أن معدل التفاعل عبارة عن معدلات التغير التي تحدث في تركيز المواد الداخلة في عملية التفاعل، أو التي تنتج في الوحدة الزمنية، أي ارتفاع تركيز المواد مع مرور الوقت، تصحبكُم موسوعة في جولة للإجابة عن هذا التساؤل، فتابعونا.

  • من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية ؛ زيادة التركيز، وزيادة مساحة سطح المواد المتفاعلة، زيادة الضغط، وكذا ارتفاع درجة الحرارة.
  • حيث إن معدل التفاعل الكيميائي يتأثر بعدد من العوامل التي تسهم في زيادة معدل التصادم بين الأيونات أو الجزيئات أو غيرها من المواد المتفاعلة.
  • لذا نُلقي الضوء على أبرز تلك العوامل المؤثرة على اختلاف طبيعة المواد المتفاعلة؛ فقد تأتي؛ على هيئة أيون، ذرة، أو جزيء.

من العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي

حيث إن من أبرز عوامل التأثير في سرعة التفاعلات هي ما نوجزه في النقاط الآتية:

  • تركيز المواد التي تدخل في العملية التفاعلية الكيميائية.
  • كما توجد العديد من العوامل التي نذكرها تفصيلاً.

إلا إننا نُفضل أن نوجز من العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي فيما يلي:

  • المواد المحفزة أو المسرعة لعملية التفاعل الكيميائي.
  • يدخل التركيز الخاصة بالمواد المتفاعلة في التأثير على سرعة التفاعل الكيميائي.
  • يُحثّ تركيز المادة على زيادة التصادم في معدل زمني مُحدد.
  • مما يؤثر على معدلات التفاعل في العملية الكيميائية.
  • وعلى العكس في حالة زيادة تركيز النواتج التفاعلية فإن معدلات التفاعل تأتي منخفضة.

المواد الحافزة

  • هي تلك المواد التي تسهم في سرعة التفاعل الكيميائي.
  • فمن أشهر العوامل المُحفزة هي عامل الكادميوم.
  • إذ يسهم الكادميوم في عملية تسريع التفاعل في الاتجاهين العكسي والأمام.
  • فيما لا يؤثر الكادميوم أو أ ي من العوامل المحفزة في اختلال التوازن في العملية الكيميائية.
  • بينما يكمُّن دوره في تسريع العملية التفاعلية، مما يؤثر على حدوث التوازن الكيميائي بعدما يخفض معدل طاقة التنشيط في العملية، ويُسر معدلات التفاعل.
  • ومن أبرز الأمثلة على المحفزات هو البلاتين الذي يدخل في تسريع عملية حرق الهيدروجين باستخدام عنصر الأكسحين.
  • لاسيما فإن المواد المحفزة لا تُحدث أي تغير على طبيعة المادة الكيميائية، أو التفاعلات الكيميائية.

درجة الحرارة

  • من العوامل المؤثرة في سرعة التفاعلات الكيميائية، إذ كلما زاد عامل درجة الحرارة زاد معدل وسرعة التفاعل في العملية الكيميائية.
  • بالإضافة إلى تأثير درجة الحرارة على الطاقة الحركية للمادة.
  • مما يؤثر بدوره على ارتفاع معدلات التصادم فيما بين الجزيء أو الأيون وفقًا لطبيعة المادة؛ وذلك في وحدة زمنية.
  • كما يؤثر ذلك على معدل التفاعل الكيميائي، فتصير درجة الحرارة من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية .
  • يُشكل عامل درجة الحرارة تأثير على العملية الكيميائية في بعض التفاعلات.
  • لاسيما فيؤثر على زيادة درجة الحرارة 10º.

الضغط

  • الضغط من العوامل التي تؤثر على سرعة العملية التفاعلية.
  • يسهم عامل الضغط في زيادة سرعة التفاعلات، لذا فهو من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية .
  • الجدير بالذكر أن عامل الضغط يؤثر في التفاعلات الكيميائية الغازية.
  • يُعد عامل الضغط من العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي في حالة التفاعل الغازي فقط.
  • بينما لا يُشكل عامل الضغط فارقًا في التفاعل الكيميائي، إذ ما وقع التفاعل الذي يحدث في المواد الصلبة.
  • وكذا فلا يُشكل عامل الضغط أية من عوامل التأثير في التفاعل الكيميائي بالمواد السائلة.

التركيز

  • يؤثر معدل التركيز في معدل تصادم الجزيئات، وقد فسر ذلك نظرية التصادم، فكلما زاد التركيز زاد معدل التصادم بين الجزيئات.
  • فيما يتأثر معدل سرعة التفاعل بتركيز المواد المُدرجة في التفاعل الكيميائي.
  • لاسيما أن معدل سرعة التفاعل عبارة عن تركيز المواد في الوحدة الزمنية.
  • كما يُعرّف معدل السرعة للتفاعل الكيميائي متأثرًا بمعدلات تركيز المادة التي تدخل في العملية التفاعلية في وحدة الزمن.

المزج

  • يُعد المزج في المواد المتفاعلة  من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية .
  • إذ يتوقف سرعة التفاعل الكيميائي على المزج في التفاعلات الكيميائية.
  • يحدث المزج بين المواد المتفاعلة في العملية الكيميائية.
  • مما يُسرع من التفاعل في المعادلة الكيميائية.

وسط التفاعل

  • يختلف وسط التفاعل ما بين القطبي أو الغير قطبي.
  • كما يتعدد الوسط التفاعلي للمادة ما بين إذا كان مائي أو عضوي.
  • فضلاً عن كوّنه في حالات المادة الصلبة أو الغازية أو المائية.

مساحة سطح التفاعل الكيميائي

  • إذ أن معدل التفاعل يتأثر بمعدل زيادة مساحة سطح التفاعل، حيث إن في تلك الحالة تزداد عدد الجزيئات الخاصة بالمادة الصلبة.
  • كما تزيد معدلات سرعة التفاعلات الكيميائية، كلما زادت مساحة سطح التفاعل الكيميائي.
  • وكذا فتزيد فرصة وقوع تصادم أكبر على السطح الصلب، مما يؤثر على التفاعل الذي يقع بين المادة الصلبة والسائل.
  • فقد أشار الكيميائيين أنه في حالة توافر مساحة كبيرة للتفاعل على المادة الصلبة يحدث التفاعل مع السائل بصورة أسرع.

قوانين سرعة التفاعلات الكيميائية

  • تتضح طريقة حساب سرعة التفاعلات الكيميائية من خلال قانون سرعة التفاعل الكيميائي الآتي:
  • سرعة التفاعل= ثابت التفاعل × تركيز المادة A × تركيز المادة B.
  • إذ أن قانون سرعة التفاعل عبارة عن ثابت التفاعل × تركيز المواد المتفاعلة في العملية الكيميائية.
  • سرعة التفاعل= K × A¹ × B²
  • فيما يُعبر الرمز K عن ثابت التفاعل.
  • فيأتي متأثرًا بإحدى العاملين الآتيين وهما؛ عامل درجة الحرارة، فضلاً عن عامل طبيعة المواد التي تدخل في عملية التفاعل.
  • بينما تُشير الأرقام إلى رتبة العملية التفاعلية، وهي بذلك لا تُعد من الثوابت إنما من المتغيرات.
  • إذ يتم حساب الرتب من خلال رتبة التفاعل 1+2 لتساوي 3، فيما تعني تلك القيمة بأن التفاعل من الرتبة التفاعلية الثالثة.
  • فيما يُمكننا أن نُلخص هذا القانون في نه عبارة عن العلاقة بين سرعة التفاعل وتركيز المواد في وجود المحفزات.
  • كما يرمز إلى معد التفاعل في سياق المعادلة الكيميائية الآتية: A + B → C  .
  • حيث إن معدل التفاعل للمادة يعتمد على التغير في التركيز /التغير في الزمن.

أهمية سرعة التفاعل الكيميائي

  • لخصت الدراسات والأبحاث العلمية سرعة التفاعل الكيميائي في النقاط الآتية:
  • قدرة سرعة التفاعل الكيميائي في التحكم بالتفاعلات.
  • إلى جانب أن تلك التفاعلات الكيميائية تسهم في الحصول على النواتج بسرعة.
  • فيما يُمكنك عزيزي القارئ تحميل ملخص سرعة التفاعلات الكيميائية من هنا.

تطرقنا من خلال مقالنا  من اسباب زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية ، إلى جانب قوانين التفاعل الكيميائي، فضلاً عن أهمية سرعة التفاعل الكيميائي، وأبرز العوامل المؤثرة في التفاعل الكيميائي من عوامل محفزة.

ندعوك عزيزي القارئ للاطلاع على المزيد من المقالات عبر موسوعة الكيمياء، أو الاطلاع على مقالات في كافة المجالات عبر كل جديد موسوعة.

المراجع

1

2