كل ما تريد معرفته عن العوامل المؤثرة في التفاعل الكيميائي

تُحدد سرعة ومسار التفاعل الكيميائي عدة عوامل مترابطة فيما بينها، وتشمل:

1. تركيز المواد المتفاعلة:

• مبدأ معدل التفاعل:
  • ينص على أن معدل التفاعل يتناسب طرديًا مع تركيز كل مادة متفاعلة مرفوعًا إلى قوة معينة.
• زيادة التركيز:
  • تُؤدي إلى زيادة عدد جزيئات المواد المتفاعلة التي تصطدم ببعضها البعض في وحدة الزمن،
  • مما يُؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل.
• مثال:
  • خلط كميات متساوية من حمض الهيدروكلوريك (HCl) مع هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)
  • ينتج عنه تفاعل أسرع من خلط كميات قليلة من كل منهما.

2. درجة الحرارة:

• قاعدة فان'ت هوف:
  • تنص على أن معدل التفاعل يتضاعف تقريبًا كل 10 درجات مئوية ترتفع بها درجة الحرارة.
• ارتفاع درجة الحرارة:
  • يُؤدي إلى زيادة طاقة جزيئات المواد المتفاعلة،
  • مما يُؤدي إلى زيادة احتمالية اصطدامها ببعضها البعض بطاقة كافية لكسر الروابط الكيميائية
  • وتكوين الروابط الجديدة اللازمة لحدوث التفاعل.
• مثال:
  • غليان الماء (100 درجة مئوية)
  • يُساعد على تسريع عملية الطهي
  • مقارنة بغلي الماء على ڼار هادئة (حوالي 80 درجة مئوية).

3. مساحة السطح:

• زيادة مساحة السطح:
  • تُؤدي إلى زيادة عدد جزيئات المواد المتفاعلة التي تتعرض لبعضها البعض،
  • مما يُؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل.
• مثال:
  • طحن المواد المتفاعلة إلى جسيمات صغيرة
  • يُزيد من مساحة سطحها،
  • مما يُسرع من سرعة التفاعل.

4. وجود محفز:

• المحفز:
  • مادة كيميائية تُسرع من سرعة التفاعل دون أن تستهلك في التفاعل.
• المحفز:
  • يُقلل من طاقة التنشيط اللازمة لحدوث التفاعل،
  • مما يُؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل.
• أمثلة:
  • إنزيمات في جسم الإنسان
  • تُساعد على هضم الطعام.
  • محفزات في صناعة البلاستيك
  • تُستخدم لزيادة سرعة إنتاج البلاستيك.

5. طبيعة المواد المتفاعلة:

• بعض المواد المتفاعلة تتفاعل بسهولة أكبر من غيرها:
  • وذلك بسبب اختلاف بنية جزيئاتها وطاقتها الداخلية.
• مثال:
  • تفاعل الصوديوم مع الماء أسرع بكثير من تفاعل الحديد مع الماء.

6. الضغط:

• في حالة الغازات:
  • يُؤدي زيادة الضغط إلى زيادة عدد جزيئات الغاز التي تصطدم ببعضها البعض في وحدة الزمن،
  • مما يُؤدي إلى زيادة سرعة التفاعل.
• مثال:
  • تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين
  • ينتج عنه الماء
  • يكون أسرع في وجود ضغط مرتفع.