نظرية التصادم وسرعة التفاعل الكيميائي

يتم تعريف معدل التفاعل الكيميائي بأنه السرعة التي يحدث بها التفاعل الكيميائي، ويتم التعبير عنها بتركيز المواد المتكونة خلال فترة زمنية محددة، أو بتلك المواد التي تتفاعل ويتم استهلاكها خلال فترة زمنية محددة. كما يمكن تعريفه بأنه الكمية من المواد المتفاعلة أو المتكونة في وحدة زمنية معينة.

جدول المحتويات

كيفية التعبير عن معدل التفاعل الكيميائي

ان معدل استهلاك المواد المتفاعلة -Δ [المواد المُتفاعلة] ÷ Δ ز، كما ان معدل استهلاك المواد المتفاعلة أيضا هو معدل تكوين المواد الناتجة ويكون، Δ [المواد الناتجة] ÷ Δ ز، كما انه يتم استخدام القوانين لعملية قياس معدل التفاعل، كما انهم يتصلون بالتفاعلات الكيميائية الموزونة او ما تعرف باسم المتعادلة.

ما هي العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل

يمكن أن تتأثر سرعة ومعدل التفاعل الكيميائي بعدة عوامل، حيث يمكن أن تزداد هذه العوامل مع عملية التصادم بين الجزيئات، بينما تقل مع وجود العوامل التي تعمل على تقليلها، ومن بين أهم تلك العوامل هي.

زيادة تركيز المواد المتفاعلة يؤدي إلى زيادة التفاعل والتصادم الفعال في الوحدة الزمنية، ويعمل على زيادة معدل التفاعل، وترتبط زيادة تركيز تلك المواد بانخفاض معدل التفاعل.

تزداد سرعة التفاعل الكيميائي بزيادة درجة الحرارة، حيث تزداد طاقة جزيئات المادة بارتفاع درجة الحرارة مما يزيد من عملية التصادم بينها، ولكن يختلف معدل تفاعل العديد من التفاعلات الكيميائية بزيادة درجة الحرارة، فقد يزداد معدل التفاعل بمقدار 10 درجات مئوية في بعض التفاعلات، في حين يتباطأ بعد وصوله إلى درجة حرارة معينة.

يتأثر معدل التفاعل الكيميائي في التفاعل بالوسط الذي يحدث فيه، فإذا كان الوسط سائلا أو صلبا أو غازيا أو مائيا أو عضويا أو قطبيا أو غير قطبيا، يختلف معدل التفاعل الكيميائي. كما يتأثر بشكل المواد المتفاعلة وحجمها، ومساحة السطح بالنسبة للمواد الصلبة والسائلة.

الضغط هو عامل مهم في تعزيز عملية التفاعل الكيميائي بين المواد المتفاعلة، وبالتالي يعمل على زيادة سرعة التفاعل الكيميائي. يعد الضغط أحد العوامل الرئيسية في التفاعلات الكيميائية التي تتضمن الغازات، وهذا يتناقض مع التفاعلات التي تشمل المواد الصلبة والسوائل، حيث لا يعتبر الضغط عاملا هاما في تلك الحالات.

زيادة معدل التفاعل الكيميائي يحدث نتيجة لمزج بعض المواد المتفاعلة مع بعضها، وذلك يزيد قدرتها على التفاعل.

تحتوي بعض المواد المحفزة والمسرعة، مثل الأنزيمات، على القدرة على زيادة معدل التفاعل الكيميائي وتقليل الطاقة المطلوبة لتنشيطه، وذلك عن طريق زيادة معدل التصادم بين المواد المتفاعلة وزيادة فاعليتها، مما يؤدي إلى تقليل الترابط بين جزيئات المواد المتفاعلة وزيادة الكثافة الإلكترونية لها، وبالتالي تحقيق التوازن الكيميائي بشكل أسرع.

ما هو الاتزان الكيميائي

يتم تعريف التوازن الكيميائيبأنه الحالة الديناميكية التي تتم فيها المساواة بين معدل التفاعل الأمامي ومعدل التفاعل العكسي، أي أنه لا يوجد أي تغيير صافي في تركيز المواد المتفاعلة.

خصائص النظام الكيميائي

يجبأن تتوفر بعض الخصائص والشروط في النظام الكيميائي خلال الاتزان، ومن بينها:

يجب أن يكون النظام مغلقًا، أي أنه لا يخرج منه أي مواد ولا يدخل إليه أي مواد.
عملية التوازن هي عملية ديناميكية تتضمن العديد من التفاعلات الأمامية والعكسية.
يتساوى فيها معدل التفاعل الامامي مع التفاعل العكسي.