من طرف العوامل الحركية:
14.تعريف:
نسمي عاملا حركيا كيميائيا ، كل مقدار يمكن من تغيير سرعة تطور مجموعة كيميائية .
24. تأثير تراكيز المتفاعلات:
تتفاعل شوارد اليود مع جزيئات الماء الأكسجيني في وسط حمضي حسب المعادلة:
نصب في كأسين نفس الحجم من المحمض بقطرات من حمض الكبريت ونضيف لكل منهما نفس الحجم من محلول لكن تركيز هذا الأخير في الكأس الثاني أكبر منه في الكأس الأول .
نلاحظ أن التفاعل يكون أسرع كلما كان تركيز أحد المتفاعلات أكبر.
34. تأثير درجة الحرارة:
النشاط التجريبي 4:
نصب في أنبوب اختبار 1 و 2 من محلول حمض
الأكساليك ذي التركيز
نترك الكأس 1 عند درجة حرارة عادية ونرفع درجة
الثاني إلى 40° نضيف في نفس اللحظة إلى كل منهما
بيرمونغنات البوتاسيوم نلاحظ اختفاء
اللون البنفسجي المميز للشوارد أسرع في الكأس 2 الذي تم تسخينه ( أي رفع درجة حرارته).
نستنتج أنه كلما كانت درجة الحرارة مرتفعة كلما ازدادت سرعة التفاعل .
ـ يتم تسريع التفاعلات البطيئة برفع درجة حرارتها ، يمكن جعل التحول بطيئا بخفض درجة حرارته أو توقيفه فجأة بوضع المزيج في درجة حرارة منخفضة أي وضعه في حمام جليدي و هو ما يعرف بعملية الإسقاء ( ) ( الغطس الكيميائي).
ـ يمكن كذلك إنجاز الغطس الكيميائي بإضافة كمية كبيرة من المذيب إلى الوسط التفاعلي لأن تخفيض تراكيز المتفاعلات يجعل التحول بطيئا .
:
كما نشير إلا أن هناك عوامل أخرى مثل الوسيط و المذيب.
44. التفسير المجهري للعوامل الحركية :
حتى تؤثر الأفراد الكيميائية في بعضها ( ذرات ، شوارد،جزيئات) يجب أن تتصادم مع بعضها و أن يكون الصدم فعال حتى تنكسر الروابط و إعادة ترتيبها من جديد ، وحتى يكون التصادم فعالا يجب أن تتغير الأفراد بعد الصدم و يحدث دلك في الحالة السائلة أو الغازية
ـ عند ارتفاع درجة حرارة المتفاعلات تزداد سرعة مكوناتها وبالتالي طاقتها الحركية فتصبح التصادمات أكثر فعالية وتزداد لذلك سرعة التفاعل .
ـ إن زيادة تراكيز المتفاعلات يؤدي إلى زيادة عدد أفرادها في وسط التفاعل مما يزيد من احتمال تلاقيها وبالتالي يزداد عدد التصادمات الفعالة فتزداد سرعة التفاعل.
54.الوساطة:
أ ـ تعريف:
الوسيط هو نوع كيميائي يزيد في سرعة التفاعل دون أن يؤثر على مردوده.
أ ـ أنواع الوسيط:
وسيط متجانس: هو الذي تكون حالته الفيزيائية مماثلة للحالة الفيزيائية للمتفاعلات أي أن المتفاعلات و الوسيط تتواجد في طور واحد سائل أو غاز.
وسيط غير متجانس:
هو الذي تكون حالته الفيزيائية مختلفة عن الحالة الفيزيائية للمتفاعلات ، فالوسيط الصلب يكون تأثيره كبيرا كلما كان مجزئا أو بشكل مسحوق ( زيادة سطح التلامس) .
وسيط يتكون من جزيئات بيولوجية وغالبا ما تكون بروتينات والمتفاعلات والوسيط تتواجد في نفس المحلول وبالتالي فالوسيط الإنزيمي يشكل حالة خاصة من الوسيط المتجانس .
الوسيط الإنتقائي :
عندما يكون عددا كبيرا من نواتج التفاعل ممكن التشكل انطلاقا من نفس المتفاعلات ، بإمكان وسيط مختار بشكل مناسب من انتقاء تفاعل يسمح بإنتاج النوع المرغوب فيه.
مثال : ،
دور الوسيط:
يغير الوسيط آلية التفاعل أي طبيعة المراحل التي تسمح بالمرور من المتفاعلات إلى النواتج و يكون دوره حركي فقط فليس بإمكانه تغيير جهة تطور التحول و لاحالة توازنه .
مثال:
يتفكك الماء الأكسجيني إلى ماء و أكسجين وينمذج التحول بمعادلة التفاعل التالية:
هذا التفاعل بطيئ جدا يمكن تسريعه بوجود شوارد الحديد الثلاثي و التي بقى لونها كما هو قبل التفاعل وبعد التفاعل مما يبين أن لم تتأثر ، فقط لعبت دور الوسيط الذي يسرع التفاعل.
64. أهمية العوامل الحركية:
تكمن أهمية العوامل الحركية في تسريع التفاعل إما برفع درجة حرارة المزيج أو بزيادة تراكيز المتفاعلات أو إدخال وسيط مناسب فبعض التفاعلات البطيئة في الدرجة العادية يمكن تسريعها برفع درجة حرارتها ، وتخفيض درجة حرارة بعض التحولات يؤدي إلى إبطائها أو توقيفها ، فالتخفيض الفجائي لدرجة الحرارة يوقف سريان التفاعل ، ويمكن إجراء عملية الإسقاء في الماء الجليدي من أجل توقيف التفاعل قبل إجراء القياس
ـ أمثلة
لتسريع أو إطلاق تحول برفع درجة الحرارة:
ـ تصنيع النشادر تفاعل بطيء عند درجة الحارة الاعتيادية ، من أجل تسريع هذا التحول يتم إنجازه عند درجة حرارة مرتفعة.
ـ طهي المواد الغذائية.
ـ صناعة الحديد
إبطاء أو توقيف تحول بخفض درجة الحرارة:
ـ إبطاء تفاعلات التحلل بسبب الجراثيم للمواد الغذائية وذلك بحفظها في درجة حرارة منخفظة ( حفظ المواد الغذائية في الثلاجة).
ـ توقيف تحول كيميائي : نحتاج في مختبرات الكيمياء إلى تحليل وتركيب ما عند لحظة معينة وبما أن الخليط هو في حالة حول مستمر ، يجب توقيفه عند لحظة إنجاز القياسات لتكون التحليلات صحيحة ، في هذه الحالة نقوم بالغطس الكيميائي أو عملية الإسقاء
14.تعريف:
نسمي عاملا حركيا كيميائيا ، كل مقدار يمكن من تغيير سرعة تطور مجموعة كيميائية .
24. تأثير تراكيز المتفاعلات:
تتفاعل شوارد اليود مع جزيئات الماء الأكسجيني في وسط حمضي حسب المعادلة:
نصب في كأسين نفس الحجم من المحمض بقطرات من حمض الكبريت ونضيف لكل منهما نفس الحجم من محلول لكن تركيز هذا الأخير في الكأس الثاني أكبر منه في الكأس الأول .
نلاحظ أن التفاعل يكون أسرع كلما كان تركيز أحد المتفاعلات أكبر.
34. تأثير درجة الحرارة:
النشاط التجريبي 4:
نصب في أنبوب اختبار 1 و 2 من محلول حمض
الأكساليك ذي التركيز
نترك الكأس 1 عند درجة حرارة عادية ونرفع درجة
الثاني إلى 40° نضيف في نفس اللحظة إلى كل منهما
بيرمونغنات البوتاسيوم نلاحظ اختفاء
اللون البنفسجي المميز للشوارد أسرع في الكأس 2 الذي تم تسخينه ( أي رفع درجة حرارته).
نستنتج أنه كلما كانت درجة الحرارة مرتفعة كلما ازدادت سرعة التفاعل .
ـ يتم تسريع التفاعلات البطيئة برفع درجة حرارتها ، يمكن جعل التحول بطيئا بخفض درجة حرارته أو توقيفه فجأة بوضع المزيج في درجة حرارة منخفضة أي وضعه في حمام جليدي و هو ما يعرف بعملية الإسقاء ( ) ( الغطس الكيميائي).
ـ يمكن كذلك إنجاز الغطس الكيميائي بإضافة كمية كبيرة من المذيب إلى الوسط التفاعلي لأن تخفيض تراكيز المتفاعلات يجعل التحول بطيئا .
:
كما نشير إلا أن هناك عوامل أخرى مثل الوسيط و المذيب.
44. التفسير المجهري للعوامل الحركية :
حتى تؤثر الأفراد الكيميائية في بعضها ( ذرات ، شوارد،جزيئات) يجب أن تتصادم مع بعضها و أن يكون الصدم فعال حتى تنكسر الروابط و إعادة ترتيبها من جديد ، وحتى يكون التصادم فعالا يجب أن تتغير الأفراد بعد الصدم و يحدث دلك في الحالة السائلة أو الغازية
ـ عند ارتفاع درجة حرارة المتفاعلات تزداد سرعة مكوناتها وبالتالي طاقتها الحركية فتصبح التصادمات أكثر فعالية وتزداد لذلك سرعة التفاعل .
ـ إن زيادة تراكيز المتفاعلات يؤدي إلى زيادة عدد أفرادها في وسط التفاعل مما يزيد من احتمال تلاقيها وبالتالي يزداد عدد التصادمات الفعالة فتزداد سرعة التفاعل.
54.الوساطة:
أ ـ تعريف:
الوسيط هو نوع كيميائي يزيد في سرعة التفاعل دون أن يؤثر على مردوده.
أ ـ أنواع الوسيط:
وسيط متجانس: هو الذي تكون حالته الفيزيائية مماثلة للحالة الفيزيائية للمتفاعلات أي أن المتفاعلات و الوسيط تتواجد في طور واحد سائل أو غاز.
وسيط غير متجانس:
هو الذي تكون حالته الفيزيائية مختلفة عن الحالة الفيزيائية للمتفاعلات ، فالوسيط الصلب يكون تأثيره كبيرا كلما كان مجزئا أو بشكل مسحوق ( زيادة سطح التلامس) .
وسيط يتكون من جزيئات بيولوجية وغالبا ما تكون بروتينات والمتفاعلات والوسيط تتواجد في نفس المحلول وبالتالي فالوسيط الإنزيمي يشكل حالة خاصة من الوسيط المتجانس .
الوسيط الإنتقائي :
عندما يكون عددا كبيرا من نواتج التفاعل ممكن التشكل انطلاقا من نفس المتفاعلات ، بإمكان وسيط مختار بشكل مناسب من انتقاء تفاعل يسمح بإنتاج النوع المرغوب فيه.
مثال : ،
دور الوسيط:
يغير الوسيط آلية التفاعل أي طبيعة المراحل التي تسمح بالمرور من المتفاعلات إلى النواتج و يكون دوره حركي فقط فليس بإمكانه تغيير جهة تطور التحول و لاحالة توازنه .
مثال:
يتفكك الماء الأكسجيني إلى ماء و أكسجين وينمذج التحول بمعادلة التفاعل التالية:
هذا التفاعل بطيئ جدا يمكن تسريعه بوجود شوارد الحديد الثلاثي و التي بقى لونها كما هو قبل التفاعل وبعد التفاعل مما يبين أن لم تتأثر ، فقط لعبت دور الوسيط الذي يسرع التفاعل.
64. أهمية العوامل الحركية:
تكمن أهمية العوامل الحركية في تسريع التفاعل إما برفع درجة حرارة المزيج أو بزيادة تراكيز المتفاعلات أو إدخال وسيط مناسب فبعض التفاعلات البطيئة في الدرجة العادية يمكن تسريعها برفع درجة حرارتها ، وتخفيض درجة حرارة بعض التحولات يؤدي إلى إبطائها أو توقيفها ، فالتخفيض الفجائي لدرجة الحرارة يوقف سريان التفاعل ، ويمكن إجراء عملية الإسقاء في الماء الجليدي من أجل توقيف التفاعل قبل إجراء القياس
ـ أمثلة
لتسريع أو إطلاق تحول برفع درجة الحرارة:
ـ تصنيع النشادر تفاعل بطيء عند درجة الحارة الاعتيادية ، من أجل تسريع هذا التحول يتم إنجازه عند درجة حرارة مرتفعة.
ـ طهي المواد الغذائية.
ـ صناعة الحديد
إبطاء أو توقيف تحول بخفض درجة الحرارة:
ـ إبطاء تفاعلات التحلل بسبب الجراثيم للمواد الغذائية وذلك بحفظها في درجة حرارة منخفظة ( حفظ المواد الغذائية في الثلاجة).
ـ توقيف تحول كيميائي : نحتاج في مختبرات الكيمياء إلى تحليل وتركيب ما عند لحظة معينة وبما أن الخليط هو في حالة حول مستمر ، يجب توقيفه عند لحظة إنجاز القياسات لتكون التحليلات صحيحة ، في هذه الحالة نقوم بالغطس الكيميائي أو عملية الإسقاء
