التخطي إلى المحتوى
فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل

فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل. غالبًا ما نواجه بعض المشكلات في تفسير بعض الأسئلة حول الكيمياء. الكيمياء علم دقيق للغاية ومعقد يشارك في معظم القضايا العلمية، لذلك قد نرى فيه بعض الصعوبة في الحصول على تفسير سهل وسلس لقضية ما، لذلك سنعرف أنه تجاوز إجابة السؤال الذي يبحث عنه للكثير من الإجابة، وهو شرح التركيز في سرعة رد الفعل.

فسر تأثير التركيز في سرعة التفاعل

سرعة التفاعل الكيميائي هي السرعة التي يتم بها تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات، لذلك نستنتج أن معدل التفاعل الكيميائي يُقاس على أنه كمية المواد الكيميائية المتفاعلة أو كمية المنتجات المُنتَجة لكل وحدة زمنية، كزيادة في يزيد تركيز المواد المتفاعلة في المحلول من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي يزيد من معدل التفاعل والعكس صحيح، أي أن انخفاض تركيز المواد المتفاعلة في المحلول يقلل من عدد الجسيمات المتفاعلة وبالتالي تقل سرعة التفاعل . تستخدم نظرية الاصطدام لشرح حدوث التفاعلات الكيميائية بسرعات مختلفة.

نظرية الاصطدام

تنص نظرية الاصطدام على أنه عندما تتصادم جسيمات المادة المتفاعلة مع بعضها البعض في الاتجاه الصحيح، فإن قدرًا معينًا فقط من الاصطدامات يؤدي إلى تغيير ملموس أو ملحوظ. تسمى هذه التغييرات الناجحة بالاصطدام الفعال. يجب أن يكون للتصادم الفعال طاقة كافية، تُعرف أيضًا باسم طاقة التنشيط التي تعمل في لحظة الاصطدام لكسر الروابط الموجودة مسبقًا وتشكيل روابط جديدة، والتي بدورها تعطي نواتج التفاعل. نشير إلى أن الزيادة في تركيز المادة المتفاعلة تؤدي إلى مزيد من الاصطدامات وبالتالي تصادمات أكثر فاعلية.

ظروف الاصطدام الفعالة

عندما يحدث تصادم فعال، تضعف الروابط بين ذرات المواد المتفاعلة وتبدأ الروابط الجديدة في التكوين بين الذرات. ولكي يحدث هذا لا بد من استيفاء شرطين

  • أن يكون اتجاه الاصطدام بين جسيمات المواد المتفاعلة مناسبًا، أي أن الجسيمات تصطدم بالاتجاه الذي يؤدي إلى تكوين النواتج.
  • أن تمتلك الجسيمات المتفاعلة عند الاصطدام حدًا أدنى من الطاقة يكفي لكسر الروابط بين ذراتها وتشكيل روابط جديدة تؤدي إلى تكوين المنتجات.

العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل

يمكن أن تتأثر سرعة التفاعل الكيميائي بعدة عوامل، وهذه العوامل إما تزيد من عملية التصادم بين الجزيئات وبالتالي تزيد أو تقلل من معدل التفاعل. ومن أهم هذه العوامل

  • تركيز المواد المتفاعلة زيادة تركيز المواد المتفاعلة تزيد من التصادم الفعال وبالتالي تزيد من معدل التفاعل، بينما يقلل تركيز المواد المتفاعلة من معدل التفاعل.
  • درجة الحرارة كلما زادت درجة الحرارة يزداد معدل الطاقة الحركية للجزيئات المتفاعلة مما يزيد من عملية التصادم بينها مما يؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل.
  • طبيعة وسيط التفاعل يختلف معدل التفاعل الكيميائي إذا كان الوسيط سائلًا أو صلبًا أو غازيًا أو حمضيًا أو قلويًا، ويتأثر أيضًا بشكل وحجم ومساحة سطح المواد المتفاعلة.
  • الضغط يعتبر من العوامل التي تؤثر بشكل فعال على معدل التفاعل إذا كان الوسط المتفاعل غازيًا، حيث تؤدي زيادة الضغط إلى تحسين عملية التفاعل، أي زيادة سرعته، أما إذا كان الوسط صلبًا أو سائلًا، فعندئذ يكون الضغط أبدا عامل مهم.
  • الخلط تزداد سرعة التفاعل الكيميائي بخلط بعض المواد المتفاعلة مع بعضها البعض، حيث يساعد الخلط في زيادة قدرتها على عملية التفاعل.
  • وجود بعض المحفزات مثل الإنزيمات التي تزيد من معدل التفاعل الكيميائي عن طريق زيادة معدل الاصطدام بين المواد المتفاعلة لقدرتها على تقليل الترابط بين الجزيئات المتفاعلة، أو قدرة بعضها على زيادة الكثافة الإلكترونية للمادة المتفاعلة. تتفاعل الجزيئات حتى تصل عملية التفاعل إلى التوازن الكيميائي بطريقة سريعة.

تجربة تأثير التركيز على معدل التفاعل

تجربة منزلية يمكنك من خلالها التعرف عمليًا على تأثير التركيز على سرعة التفاعل وهي تجربة بيكربونات الصوديوم مع الليمون. نحضر وعاءين فارغين، نضع في الأول كمية من عصير الليمون، ثم نضيف إليها بيكربونات الصوديوم. كما نضع في الوعاء الثاني كمية من عصير الليمون المخفف بالماء ثم نضيف إليه بيكربونات الصوديوم. نلاحظ أن الليمون المركز يتفاعل بشكل أسرع مع بيكربونات الصوديوم أكثر من الليمون المخفف بالماء، وهذا دليل عملي على تأثير التركيز على سرعة التفاعل.

وبذلك نكون قد عرفنا في هذا المقال إجابة السؤال موضحين تأثير التركيز على معدل التفاعل، كما أوضحنا نظرية الاصطدام التي توضح اختلاف معدلات التفاعل، وتحدثنا عن عوامل أخرى تؤثر على معدل التفاعل. رد الفعل وإثراء المقال بتجربة يمكنك من خلالها ملاحظة تأثير التركيز بطريقة عملية.