العوامل المؤثرة على سرعة التفاعل الكيميائي متعددة

العوامل المؤثرة على سرعة التفاعل الكيميائي متعددة، لذلك نشاهد حالة من الحيرة حول بعض الكيميائيين قليلي الخبرة أو الذين مازالوا في المرحلة التعليمية، فدائمَا ما يبحث الجميع عن عامل الإنجاز والسرعة في إنهاء عملية التفاعل الكيميائي، فالحل يكمن فيما يسمى” بالعوامل المؤثرة”، تعرف معنا في المقال التالي على موقع ايوا مصر على العوامل المؤثرة على سرعة التفاعل الكيميائي.

العوامل المؤثرة على التفاعل الكيميائي

تلك العوامل التي تضفي السرعة على عملية التفاعل الكيميائي، فمثلها مثل الأجهزة الحديثة التي تجعل الطعام ينضج سريعَا، فهذه العوامل تحتاج إلى كيميائيون قادرون على توظيفها بكميات ومقادير مناسبة حتى يحصلوا على النتيجة المرجوة، حيث لا يستطيع أحد أن يقومها عن طريق المعادلات الكيميائية، فهي لا تُخصص إلا لوصف المواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل، ولكن نستطيع تقويم تلك العوامل بواسطة دراسة وملاحظة الحركة الكيميائية للتفاعل، حيث تتعد العوامل كالآتي:

تركيز المواد المتفاعلة

“التلامس”، يحدث التفاعل الكيميائي في حالة حدوث التلامس بين المواد المتفاعلة، تلك العملية يحدث منها انتقال للإلكترونيات بين ذرات المواد، وهنا يلعب عامل التركيز دور حيوي، فإذا ذاد، انعكس ذلك على زيادة فرص التلامس وعدد التصادمات” effective collisions”  بين الذرات التي تعمل على نقل الإلكترونات، ومن هنا يصل معدل التفاعل للذروة.

على الجانب الآخر، فإن زيادة تركيز المواد الناتجة عن التفاعل يؤدي إلى انخفاض سرعته، ويجدر الإشارة إلى أن إذا كانت المواد المتفاعلة غازية، فنستخدم الضغط الجزئي (partial pressure) كمقياس للتركيز، وإذا كانت المادة صلبة، فإن مساحة هذا السطح هو المحدد لعدد المواد المتفاعلة عليه وحجم الدقيقة الصلبة، فالعلاقة عكسية بينهم.

درجة الحرارة

وجد علاقة طردية بين زيادة درجة الحرارة وزيادة الطاقة الحركية للمواد المتفاعلة والناتجة،  فزيادة درجة الحرارة تحفز وتزيد من عدد التصادمات بين الجزئيات ومن ثم يزداد سرعة التفاعل، حيث إن زيادة درجة الحرارة بمقدار 10، يضاعف من سرعة التفاعل مرتين، ولكن من الممكن أن تنتج الزيادة المستمرة نتيجة عكسية بتباطؤ التفاعلات الكيميائية، أو توقفها.

عملية التحريك

تهدف هذه العملية  إلى  زيادة سرعة التفاعل الكيميائي عن طريق تحريك المواد المتفاعلة حتى يتم التصادم والتلامس.

حساسية الضوء

العامل المساعد

يؤدى العامل المساعد إلى زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية، فهو عبارة عن مادة انتقائية لا تستهلك فيمكن الحصول عليها في نهاية التفاعل، لاستخدامها في تفاعل جديد، حيث تمكننا في التحكم في المواد الناتجة من التفاعل، حيث أن المركبات الكيميائية كبيرة الحجم، معتمدة في صناعتها على التفاعلات المحفزة (catalyzed reactions)، و30% من الناتج القومي الإجمالي في أمريكا والدول الصناعية تستخدم العوامل المحفزة مثل” اللافلزات، الببتيد والرصاص”.

تأثير ضغط التفاعلات الغازية

توجد علاقة طردية بين ضغط التفاعلات الغازية وسرعة التفاعل، فكلما زاد الضغط زاد سرعة التفاعل، نتيجة اصطدام الجزئيات في المركبات، ولكن يوجد استثناء، إذا كانت تلك الجزيئات معقدة من الممكن أن لا تعطي النتيجة المرجوة.

الوسط

يوجد بعض الأوساط التي تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي  وأخرى تُحدث النقيض، فمن الأوساط التي نزيد التفاعل “المذيبات القطبية” مثل الماء فهي عبارة عن وسط متعادل الشحنة.

طبيعة المواد المتفاعلة

تتأثر سرعة التفاعل الكيميائي بطبيعة المواد المتفاعلة، حيث يوجد مادة صلبة، سائلة وغازية، كما تتأثر السرعة أيضَا بنوعية الروابط ” التساهمية القوية والضعيفة”، فهنا يوجد علاقة طردية فكلما زادت قوة الرابطة زادت قوة ترابط الجزئيات ومن ثم صعوبة تفكيكها وبطئ التفاعل مع مادة آخرى، ولكن على الجانب الآخر إذا كانت الرابطة ضعيفة يسهل تفكك الجزئيات ومن ثم يحدث التفاعل بسرعة.

تأثير المذيبات

تؤثر طبيعة المذيب في سرعة التفاعل الكيميائي، فإذا حدث تفاعل بين “أسيتات الميثيل ويوديد الصوديوم” عند إضافة المذيب” ميثيل فورماميد- الميثانول”، هنا يظهر فرق السرعات في التفاعل، فإذا حدث التفاعل في ظل وجود ميثيل فورماميد يكون أسرع 10 ملايين من حدوثه في الميثانول، ويرجع السبب إلى أن الأخير يكون روابط هيدروجينية تقلل من سرعة التفاعل.

كما أن المذيبات عالية اللزوجة، تقلل عملية التصادم التي على أساسها يزيد سرعة التفاعل، بينما في حالة العكس يحدث التصادم بين الجزئيات سريعَا مما يزيد السرعة بالتفاعل.

تعريف التفاعل الكيميائي

ينطلق المفهوم من كلمة تفاعل، فهي تواجد عنصرين حدث بينها اختلاط فخرج منهم عنصرَا آخر مختلف في الصفات سواء كان في اللون أو في الحالة الفيزيائية ولكن يظل عدد ذرات العناصر المتفاعلة ثابتَا ويحدث التغيير في الروابط المكونة للعناصر من خلال تفككها وتكون روابط جديدة، نتيجة انتقال الالكترونيات من عنصر إلى آخر، ليخرج مركب جديد في نهاية التفاعل.

التفاعلات الكيميائية يخلق منها كل شيء حي مثلها مثل الماء، فهي لازمة لتكاثر الكائنات الحية، وكذلك لوجود الطعام والنباتات، وتقدم العلوم فهي تستخدم في مجالات كثيرة في الحياة، فهي خرجت من رحمها الماء، فقطرة منها تساوى حياة، لذلك فهي تسير أمور الكون.