الدرس الثاني سرعة التفاعل
·
تختلف التفاعلات الكيميائية في السرعة
1- سريعة جدا :- تتم في وقت قصير جدا مثل احتراق الخشب والألعاب النارية
2-
بطيئة نسبيا :- تتم في وقت قصير مثل تفاعل الزيوت مع الصودا الكاوية لتكوين الصابون.
3-
بطيئة جدا :- تحتاج الي عدة شهور مثل صدأ الحديد
4-
بطيئة جدا جدا :- تحتاج
لمئات أو آلاف السنين لكي تحدث مثل التفاعلات التي تحدث في باطن الأرض لتكوين
النفط.
سرعة التفاعلات الكيمائية: هي معدل التغير في كميات "تركيز" المواد المتفاعلة والمواد الناتجة في وحدة
الزمن.
ملاحظات
1- في بداية التفاعل يكون تركيز المواد المتفاعلة
100%
والنواتج صفر
2-
مع مرور الزمن يقل تركيز المواد المتفاعل ويزيد تركيز المواد الناتجة
3- في نهاية التفاعل يكون تركيز المواد
الناتجة 100% والمتفاعلات صفر
كيف يمكن قياس سرعة
التفاعل ؟
1- قياس الزيادة في تركيز المواد الناتجة بالنسبة للزمن
2- قياس النقص في تركيز المواد المتفاعلة بالنسبة للزمن
3- قياس معدل اختفاء احد المتفاعلات اومعدل ظهور احد النواتج
---------------------------------------------------------
مثال 1:- تفاعل تفكك غاز خامس
أكسيد النيتروجين (متفاعلات)إلي
غاز
ثاني أكسيد النيتروجين + غاز الأكسجين( نواتج)
تفكك غاز غاز خامس أكسيد النيتروجين مع الزمن، حيث يمثل التركيز (مول/لتر) علي
المحور الرأسي، والزمن (دقيقة) علي المحور الأفقي
نلاحظ
1- في بداية التفاعل يكون ترك خامس أكسيد النيتروجين بنسبة
100% بينما يكون تركيز ثاني أكسيد النيتروجين والأكسجين بنسبة صفر %
2- بمرور
الزمن يقل تركيز خامس أكسيد النيتروجين بينما يزيد تركيز غازي ثاني أكسيد
النيتروجين والأكسجين
3- في نهاية التفاعل يكون تركيز خامس أكسيد
النيتروجين بنسبة صفر % بينما يكون
تركيز ثاني أكسيد النيتروجين والأكسجين 100 %
مثال 2 عند إضافة محلول
هيدروكسيد الصوديوم إلي محلول كبريتات النحاس الأزرق يتكون كبريتات صوديوم عديمة
اللون وراسب أزرق من هيدروكسيد النحاس،
كيف يقاس سرعة هذا التفاعل
الإجابة :- بمعدل
اختفاء لون كبريتات النحاس الزرقاء أو معدل ظهور الراسب الأزرق من هيدروكسيد النحاس.
1.
طبيعة المواد الداخلة
في التفاعل (المتفاعلات)
2.
تركيز المواد الداخله في
التفاعل (المتفاعلات)
3.
درجة حرارة التفاعل
4.
المواد الحافزة
تعتمد علي عاملان هما:
1-
نوع الترابط في المواد المتفاعلة.
المقارنة
|
المركبات الأيونية
|
المركبات التساهمية
|
سرعة التفاعل
|
بطيئة في تفاعلها
|
سريعة في تفاعلها
|
التفاعل
|
لان التفاعل بين
الأيونات وبعضها
|
لان التفاعل بين
الجزيئات والذرات
|
التعليل
|
( علل) المركبات الأيونية أسرع بكثير من المركبات التساهمية؟
لان التفاعل بين الايونات أسرع من التفاعل بين الجزيئات والذرات |
|
2- مساحة
المادة المعرضة للتفاعل.
(علل) كلما ذادت مساحة السطح
ذادت سرعة التفاعل؟ لزيادة التداخل بين الجزيئات
مثال :-
مثال :-
عند وضع حمض
الهيدروكلوريك في كأسان ووضع في الأول قطع حديد وفي الأخري برادة حديد
نلاحظ أن معدل
تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع برادة الحديد أسرع (علل)
لزيادة
مساحة السطح المعرض للتفاعل
علل : يجب مضغ
الطعام جيداً قبل البلع .؟...
حتي تزداد مساحة سطحه
ويكون أسرع في التفاعل مع الإنزيمات فيسهل هضمه وإمتصاصه.
(علل) كلما زاد تركيز
المواد المتفاعلة زادت سرعة التفاعل؟ لزيادة معدل التصادم بين جزيئات المواد
المتفاعلة
مثال1- أ- عند وضع سلك ألمونيوم مشتعل في أكسجين
الهواء الجوي
ب- وضع
سلك ألمونيوم مشتعل في دورق به أكسجين نقي
نلاحظ أن احتراق
سلك الألومنيوم في دورق الأكسجين النقي (تركيز كبير) أسرع من إحتراقة في أكسجين
الهواء الجوي (تركيز أقل).(علل) لزيادة التركيز
مثال2- أ-عند وضع قطعة ماغنسيوم
في أنبوبة بها حمض هيدروكلوريك مركز
ب-
وضع قطعة ماغنسيوم في أنبوبة بها حمض هيدروكلوريك مخفف
نلاحظ حدوث فوران في
الأنبوبة التي تحتوي علي الحمض المركز أعلي من الأنبوبة التي بها الحمض المخفف.(علل) لزيادة التركيز في الحمض المركز
(علل ) زيادة درجة الحرارة تزيد سرعة التفاعل الكيميائي ؟ لتحرك الجزيئات بسرعة أكبر فتزيد عدد التصادمات بين الجزيئات
دراسة العلاقة بين سرعة التفاعل ودرجة الحرارة
(علل) يفسد الطعام غير المجمد سريعا؟
بسبب سرعة التفاعلات الكيميائية التي تحدثها البكتريا
(علل ) تبريد
الطعام يؤدي عدم فسادة؟
بسبب يبطئ سرعة تلك التفاعلات.
علل فوران قرص
الفوار في الماء الساخن أسرع من الماء
البارد
؟
زيادة درجة الحرارة تزيد سرعة التفاعل الكيميائي ؟ لتحرك الجزيئات بسرعة أكبر فتزيد عدد التصادمات بين الجزيئات
العامـل الحفـاز: مادة تغير من معدل التفاعل الكيميائى ولا تشترك فيه ولا تتغير
أنواع
العوامل الحفازة
1- حفاز موجب :- المادة التي تزيد من سرعة التفاعل مثل ثاني
أكسيد المنجنيز إنزيم الاوكسديز
2-
حفاز سالب:- المادة
التي تقلل من سرعة التفاعل
بعض
الخواص المشتركة للعوامل
الحفازة
1.
يغير من سرعة التفاعل، ولكنه لا يؤثر على بدء أو إيقاف
التفاعل.
2.
لا يحدث له أي تغيير كيميائي أو نقص في الكتلة قبل وبعد
التفاعل.
3.
يرتبط أثناء التفاعل بالمواد المتفاعلة، ثم ينفصل عنها
بسرعة لتكوين النواتج
4.
يقلل من الطاقة اللازمة للتفاعل.
5.
غالباً ما تكفي كمية صغيرة من العامل الحفاز لاتمام
التفاعل.
نشاط لتوضيح دور العامل الحفاز
في التفاعلات الكيميائية
1- عند وضع 30 مللي من
فوق أكسيد الهيدروجين في أنبوبتين
2- وضع القليل من فوق أكسيد
المنجنيز (عامل حفاز) في أحد الأنبوبتين
نلاحظ
1- يتفكك فوق أكسيد الهيدروجين الي الماء والكسجين
2- زيادة سرعة التفاعل في الأنبوبة التي بها فوق أكسيد المنجنيز (عامل حفاز)
الاستنتاج العوامل
الحفازة تزيد من سرعة التفاعل
علل يقل وزن أنبوبة بها فوق أكسيد الهيدروجين إذا تركت مفتوحة ؟
يتفكك فوق أكسيد الهيدروجين إلي الماء ويتصاعدالأكسجين
الإنزيمات مواد كيميائية ينتجها جسم الكائن الحي
تعمل كعوامل حفازة تزيد من سرعة التفاعلات البيولوجية الحيوية
خصائص الإنزيمات
1- الإنزيمات (تشبه العامل المساعد) تعمل علي زيادة سرعة
التفاعلات التي تؤديها
2- كل إنزيم يؤدي وظيفة واحدة محددة
3- يمكن لكل إنزيم أن
يودي هذه الوظيفة مليون مرة في الدقيقة
4- من أمثلة
الإنزيمات الحيوية إنزيم الاكسديز الموجود في البطاطس التي يمكن أن يحل محل فوق أكسيد
المنجنيز في تفاعل تفكك فوق أكسيد
الهيدروجين
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق