اشرح تأثير التركيز على معدل التفاعل. غالبًا ما نواجه بعض المشكلات عند تفسير بعض أسئلة الكيمياء. الكيمياء علم دقيق ومعقد للغاية يتعامل مع معظم القضايا العلمية، لذلك يمكننا أن نعتبره صعب الفهم إلى حد ما. تفسير سهل وسلس للسؤال، وبالتالي سنعرف أنه قد تجاوز الإجابة إلى سؤال يبحث عن إجابات كثيرة، وهو شرح للتركيز في سرعة رد الفعل.
اشرح تأثير التركيز على معدل التفاعل.
معدل التفاعل الكيميائي هو المعدل الذي يتم فيه تحويل الكواشف إلى منتجات، لذلك نستنتج أن معدل التفاعل الكيميائي يُقاس على أنه كمية المواد الكيميائية المتفاعلة أو كمية المنتجات المتكونة لكل وحدة زمنية، كزيادة في يزيد تركيز الكواشف في محلول من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي يزيد من معدل التفاعل والعكس صحيح، أي أن انخفاض تركيز الكواشف في محلول يقلل من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي ينخفض معدل التفاعل. تستخدم نظرية الاصطدامات لشرح حدوث التفاعلات الكيميائية بمعدلات مختلفة.
نظرية الاصطدام
تنص نظرية الاصطدام على أنه عندما تصطدم جسيمات المادة المتفاعلة ببعضها البعض في الاتجاه الصحيح، فإن عددًا معينًا فقط من الاصطدامات سيؤدي إلى تغيير ملحوظ أو ملحوظ. تسمى هذه التغييرات الناجحة الاصطدامات الفعالة. يجب أن يكون للتصادم الفعال طاقة كافية، تُعرف أيضًا باسم طاقة التنشيط، والتي تعمل في وقت الاصطدام لكسر الروابط الموجودة مسبقًا وتشكيل روابط جديدة، والتي بدورها تنتج نواتج تفاعل. نشير إلى أن زيادة تركيز المادة المتفاعلة تؤدي إلى المزيد من الاصطدامات وبالتالي تصادمات أكثر كفاءة.
ظروف الاصطدام الفعالة
مع الاصطدام الفعال، تضعف الروابط بين ذرات المواد المتفاعلة وتبدأ الروابط الجديدة في التكون بين الذرات، وللقيام بذلك يجب استيفاء شرطين
- أن يكون اتجاه التصادم بين الجسيمات المتفاعلة مناسبًا، أي أن الجسيمات تصطدم في الاتجاه الذي يؤدي إلى تكوين المنتجات.
- أن الجسيمات المتفاعلة في حالة الاصطدام لديها الحد الأدنى من الطاقة الكافية لكسر الروابط بين ذراتها وتشكيل روابط جديدة، مما يؤدي إلى تكوين المنتجات.
العوامل المؤثرة في معدل التفاعل
يمكن أن تؤثر عدة عوامل على معدل التفاعل الكيميائي، وهذه العوامل إما أن تعزز عملية التصادم بين الجزيئات وبالتالي تزيد أو تقلل من معدل التفاعل، ومن أهم هذه العوامل
- تركيز المواد المتفاعلة زيادة تركيز المواد المتفاعلة يزيد من التصادم الفعال وبالتالي يزيد من معدل التفاعل، بينما يقلل تركيز المواد المتفاعلة من معدل التفاعل.
- درجة الحرارة مع ارتفاع درجة الحرارة يزداد معدل الطاقة الحركية للجزيئات المتفاعلة مما يزيد من عملية التصادم بينها مما يؤدي إلى زيادة معدل التفاعل.
- طبيعة وسط التفاعل يختلف معدل التفاعل الكيميائي إذا كان الوسط سائلًا أو صلبًا أو غازيًا أو حمضيًا أو قلويًا، ويعتمد أيضًا على شكل وحجم ومساحة سطح المواد المتفاعلة.
- الضغط يعتبر أحد العوامل التي تؤثر بشكل فعال على معدل التفاعل إذا كان وسط التفاعل غازيًا، لأن زيادة الضغط يحسن عملية التفاعل، أي زيادة سرعته، ولكن إذا كان الوسط صلبًا أو سائلًا، فلن يكون الضغط عاملاً مهمًا على الإطلاق.
- الخلط يتم زيادة معدل التفاعل الكيميائي بخلط بعض الكواشف مع بعضها البعض، حيث يساعد الخلط على زيادة تفاعلها.
- وجود بعض المحفزات مثل الإنزيمات التي تزيد من معدل التفاعل الكيميائي عن طريق زيادة معدل الاصطدام بين المواد المتفاعلة نظرًا لقدرتها على تقليل الارتباط بين الجزيئات المتفاعلة أو قدرة بعضها على زيادة كثافة الإلكترون في تتفاعل الجزيئات حتى تصل عملية التفاعل بسرعة إلى التوازن الكيميائي.
تجربة تأثير التركيز على معدل التفاعل
تجربة منزلية يمكنك من خلالها تحديد تأثير التركيز على معدل التفاعل عمليًا هي تجربة بيكربونات الصوديوم مع الليمون. نقوم بإعداد وعاءين فارغين، نصب بعضًا من عصير الليمون في الأول، ثم نضيف بيكربونات الصوديوم في الوعاء الثاني. كذلك نسكب بعض عصير الليمون المخفف بالماء ثم نضيف إليه بيكربونات الصوديوم، ونلاحظ أن الليمون المركز يتفاعل بشكل أسرع مع بيكربونات الصوديوم أكثر من الليمون المخفف بالماء وهذا دليل عملي. تأثير التركيز على معدل التفاعل.
وهكذا تعلمنا في هذا المقال إجابة السؤال بشرح تأثير التركيز على معدل التفاعل، حيث شرحنا نظرية الاصطدام موضحين معدلات التفاعل المختلفة، وتحدثنا عن العوامل الأخرى التي تؤثر على معدل التفاعل. رد فعل وإثراء المقال بتجربة يمكنك من خلالها ملاحظة تأثير التركيز عمليًا.