العوامل التي تؤثر على معدل التفاعلات الكيميائية مهمة للغاية ، خاصة في القطاع الصناعي. لأنها تسهل الحصول على المنتجات في وقت أقل ، ونتيجة لذلك ، يمكن تصنيع المزيد من المنتجات في وقت أقل.وبعضها يحتاج إلى طاقة أكبر وتكلفة أعلى ، ومنهم من يوفر الوقت والجهد ، ويقلل التكاليف ، وسنقدم لكم هذه العوامل في هذا المقال من خلال الموقع سأشرح المزيد عن جاوبني..
مفهوم معدل التفاعل الكيميائي
المحتويات
- هذا هو المعدل الذي يحدث به تفاعل كيميائي عندما تتفاعل الجزيئات لتشكيل منتج في ظل ظروف معينة ، ويتم التعبير عنها باستخدام تركيز المنتج المتكون في وقت معين.
- يتم قياس تركيزات المتفاعل أو المنتج باستخدام المولات والساعات في ثوانٍ أو دقائق ، مع تفاعلات سريعة وفورية وبطيئة ، وتفاعلات كاملة تحدث في اتجاه واحد ، وهناك ردود أفعال أخرى تسير في اتجاهين.
يوصي الموقع بقراءة المحيط من أجلك: حمية الكيمياء: 7 مخاطر مروعة قبل البدء في نظام غذائي للكيمياء
العوامل المؤثرة في معدل التفاعلات الكيميائية
هناك عدة عوامل تؤثر على سرعة التفاعل ، ويسمح استخدامها بالحصول على المنتج بسرعة أكبر. هذه العوامل هي:
خصائص المتفاعلة
- يشير هذا إلى نوع الرابطة لأن الرابطة التساهمية بطيئة بينما يكون التفاعل الأيوني سريعًا. أيضًا ، نظرًا لاتساع مساحة السطح ، فكلما زادت مساحة السطح المعرضة للتفاعل ، كان التفاعل أسرع ، والعكس صحيح.
تركيز المتفاعل
- زيادة التركيز هي زيادة في جزيئات المادة المشاركة في التفاعل ، مما يتسبب في المزيد والمزيد من التصادمات بين الجزيئات وزيادة معدل التفاعل.
درجة الحرارة
- كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت سرعة التفاعل لأن الاصطدام بين الجزيئات يكسر الروابط بين الجزيئات ويسرع التفاعل.
الضغط
- تحفز الزيادة في ضغط وتبريد التفاعل الكيميائي الغازي عملية التفاعل في اتجاه تناقص الحجم ، ولا تتغير قيمة ثابت التوازن عند درجة حرارة ثابتة.
عامل حفاز
- هي مادة تدخل في التفاعل لزيادة المعدل دون أن تتأثر لأنها تقلل من طاقة التنشيط ، وتعتبر من أفضل العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي ، وتستخدم في المجال الصناعي. متكافئ. يتم إنتاج المنتج بأقل تكلفة.
خفيفة
- ويؤثر على عدة تفاعلات أهمها التمثيل الضوئي وأفلام التصوير. في غضون ذلك ، كلما زادت شدة الضوء ، زادت سرعة التفاعل وتكوين المنتجات. هذا هو أحد العوامل التي ليس لها تأثير. كل التفاعلات.
قد تكون مهتمًا أيضًا: تعرف على أهمية المركبات العضوية والاختلافات بينها وبين المركبات غير العضوية
تأثير درجة الحرارة على معدل التفاعل الكيميائي
أظهرت التجارب العلمية أن معدل التفاعل يتناسب طرديا مع درجة الحرارة. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت الطاقة الحركية للجسيمات ، زاد احتمال حدوث تصادم بين الجسيمات ، وكان التفاعل أسرع. .. تم شرح ذلك بعدة نظريات مثل:
النظرية الحركية للغاز
- تقول أن لكل جزيء طاقته الحركية الخاصة عند درجة حرارة معينة ، بعضها ذو طاقة معتدلة والبعض الآخر أقل ، وعندما يحدث التفاعل عند درجة الحرارة هذه ، يكون لديه طاقة كافية للتفاعل. شرحت أن العديد من الجزيئات التي تتفاعل معها بعضهم البعض.
- عندما ترتفع درجة الحرارة ، يدخل المزيد من الجزيئات حتى تتفاعل جميع الجزيئات ، وتسمى هذه الطاقة طاقة التنشيط. هذا يسرع التفاعل ويعطي المنتج أسرع.
نظرية الاصطدام
هذه نظرية تشرح أهمية العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي وسبب زيادة معدل التفاعل في وجود أي منها.
كما يصف تأثير درجة الحرارة على معدل التفاعل ويحتوي على بعض الافتراضات. أهمها:
- الافتراض الأول: يذكر أنه من أجل حدوث التفاعل ، يجب أن تحدث تصادمات بين جزيئات المواد المتفاعلة ، وإذا لم يكن هناك تصادم بين المواد المتفاعلة ، فلن يحدث التفاعل.
- الافتراض الثاني: يشير هذا إلى وجود علاقة مباشرة بين معدل التفاعل وعدد الاصطدامات التي تحدث بين جزيئات المواد المتفاعلة خلال وحدة زمنية.
- الافتراض الثالث: يشير هذا إلى أن دقيقة من الاصطدام البناء مطلوبة كشرط أساسي لحدوث رد الفعل.
لكي يكون التصادم بناءًا ، يجب أن يكون اتجاهه صحيحًا بين جزيئات المادة المتفاعلة ، بحيث يكون التصادم في الاتجاه المؤدي إلى تكوين المنتج ، وتكون الدقائق هي الحد الأدنى المطلوب للمتفاعل لديه طاقة. رد الفعل الذي يحدث.
اقرأ أيضًا: العوامل المؤثرة في معدل التفاعلات الكيميائية
تأثير التركيز على معدل التفاعل الكيميائي
يعتبر التركيز من أهم العوامل المؤثرة في معدل التفاعلات الكيميائية ، وقد جرب العديد من العلماء لإيجاد العلاقة بين التركيز والمعدل حتى أوضح العالمان فاج وغولدبيرغ هذه العلاقة.
لقد أنشأوا قانونًا ، معبرًا عنه وأطلق عليه اسم قانون التأثير الجماعي ، “معدل التفاعل الكيميائي يتناسب طرديًا مع ناتج ناتج تركيزات جزيئات مادة التفاعل ، بحيث يكون لكل منها قوة مساوية لعدد من الشامات أو الأيونات.
هذا القانون مهم جدًا في الكيمياء وقد شجع العديد من العلاقات الصعبة التي لا يستطيع الكثير تفسيرها. يتم استخدامه أيضًا لحساب قيمة ثابت التوازن في معادلة كيميائية عندما تكون درجة الحرارة ثابتة.
العوامل المؤثرة في التوازن الكيميائي
التوازن الكيميائي هو حالة يوجد فيها استقرار وتوازن بين المواد المتفاعلة والمنتج ، ولا يوجد تغيير في نسبة التفاعل أو التركيز لهذا النظام ، وهناك عدة عوامل تؤثر على حالة التوازن وفقًا للمبدأ التالي. هنالك. Le Chatelet ، أي:
تركيز
- من ناحية أخرى ، مع زيادة تركيز المادة في التفاعل ، لا تتغير قيمة ثابت التوازن ، لذلك ينتقل التفاعل إلى الجانب الآخر. لذلك ، إذا قمت بزيادة التركيز في اتجاه واحد ، فسوف يستمر التفاعل في الاتجاه الآخر. الجانب.
درجة الحرارة
- في حالة التفاعل الماص للحرارة ، ينتقل التفاعل إلى جانب الامتصاص وتزداد القيمة الثابتة ، وفي حالة تفاعل الطرد المركزي ، تقلل درجة الحرارة من القيمة الثابتة لأنها تؤثر على قيمة ثابت التوازن.
الضغط
- من بين العوامل التي تؤثر على قيم موضع الثبات والتوازن ، مثل تفاعلات إنتاج الغاز ، يستمر التفاعل في المناطق التي تقلل من حجم النظام ، لكن التفاعلات التي تحدث في المحلول لا تتأثر. ..
العلاقة بين طاقة التنشيط ومعدل التفاعل الكيميائي
تُعرف طاقة التنشيط بأنها الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لجزيء مشارك في تفاعل كيميائي للوصول إلى حالته النشطة ، ويحدث التفاعل الكيميائي لتكوين منتج.
هناك علاقة تناسبية مباشرة بين هذه الطاقة ومعدل التفاعل. بمعنى آخر ، كلما زادت الطاقة لديك ، كان رد الفعل أسرع والعكس صحيح. تزداد هذه الطاقة مع زيادة التصادم بين الجسيمات. عندما تصل إلى أعلى قيمة لها ، فإنها تسمى الطاقة الكامنة.
قانون معدل التفاعل الكيميائي
هذه هي العلاقة بين تركيز المواد المتفاعلة ، ومعدل التفاعل ، والمحفز ، إن وجد. بافتراض التفاعل التالي: A + 2B ➡️ C + 2D ، يمكن كتابة الصيغة العامة للتفاعل في حالة الغاز على النحو التالي:
- معدل التفاعل = ثابت التفاعل x تركيز المادة المتفاعلة ، ويمثل ثابت التفاعل بواسطة K ، وتعتمد القيمة على درجة الحرارة وخصائص المادة المتفاعلة.
- تركيز المادة المتفاعلة [A]و [B] من المعادلات السابقة ، كل قوة تساوي عدد المولات أو الأيونات التي تسبق المادة في معادلة الكيمياء الموزونة.
بعد شرح العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي والقوانين المستخدمة لحساب معدل التفاعل ، مع الانتباه إلى أهمية قياس المعادلة الكيميائية قبل حل المشكلة ، فهي صحيحة ، تحتاج إلى الحصول على نتائج.
العلاقة بين طاقة التنشيط ومعدل التفاعل الكيميائي ، العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي ، العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي ، تأثير التركيز على معدل التفاعل الكيميائي ، معدل التفاعل الكيميائي ، قانون معدل التفاعل الكيميائي ، مفهوم معدل التفاعل الكيميائي.