سرعة التفاعل الكيميائي وآلية
التفاعل نظرياتة سرعة التفاعل
وآليته
(2)
|
|
آلية
التفاعل
Reaction Mechanism
حين نكتب معادلة للتعبير عن تغير كيميائي فإننا
نكتب فيها عادة المواد المتفاعلة والنواتج النهائية ، وبهذه
الطريقة لا نعير اهتماماً للطريق التي سلكها التفاعل حتى وصل إلى
النواتج النهائية . تشتمل
هذه الطريق
على الأغلب عدة خطوات هامة تتكون فيها وحدات كيميائية في بعض
المراحل ثم تختفي في مراحل أخرى حتى نصل إلى النتيجة النهائية
. تدعى الوحدات الكيميائية التي تظهر وتختفي باسم الوحدات الوسطية أو الانقالية ، وتدعى
النظرية التي تعالج وتدرس هذه الوحدات باسم نظرية الحالة الانتقالية
. آلية التفاعل :
هي وصف للخطوات المتتابعة التي
يسير بها التفاعل حتى نصل إلى النواتج النهائية . هنالك عدد من الحقائق ترتبط بآلية
التفاعل نستعرض أهمها فيما يلي
: 1-
هنالك
الكثير من التفاعلات درست آليتها وعرفت خطوات سيرها بالضبط
.
2-
هنالك
بالمقابل الكثير من التفاعلات التي لا تعرف آليتها لأنها تحدث
بسرعة تجعل من الصعب تحديد خط سيرها الذي سلكته حتى الوصول إلى
النتائج النهائية
. ملاحظة هامة :
قد تكتشف الكثير من آليات هذه التفاعلات
نتيجة لاختراعات واكتشافات العالم " أحمد زويل " وفريقه حيث أصبح
بالإمكان قياس سرعة عمليات من مستوى
10-18 ث . 3-
يمكن
وضع خطوات وسطية نظرية لبعض التفاعلات الكيميائية تكون هذه
الخطوات مبنية على قانون السرعة الناتج عن التجارب المخبرية وعلى
المقارنة مع تفاعلات شبيهة وعلى استنتاجات منطقية
. 4-
في
آلية التفاعلات التي أمكن قياس سرعتها توجد خطوة أبطأ من غيرها
فهي إذن خطوة تحديد السرعة Rate determining
step مثلاً
يحث التفاعل H2 +
Br2
® 2HBr في ثلاث
خطوات أ- تفاعل متزن وسريع Br2 D
2Br ب-
تفاعل بطيء Br +
H2
® HBr + H
جـ-
تفاعل سريع H + Br2
® HBr +
Br
إذن خطوة "ب " هي خطوة
تحديد سرعة التفاعل وذلك لأن سرعة التفاعل الكلية أي سرعةتكوينHBr تتوقف عليها
. من الطبيعي إذن أن يكون هنالك علاقة مباشرة
بين قانون سرعة التفاعل ورتبته وبين آلية التفاعل ، فنجد أن
مرتبة التفاعل تعتمد على هذه الآلية وعلى خطوة تحديد السرعة فيها
، واعتماداً على كل ما سبق فإن علينا أن نراعي ونطبق القواعد
التالية على كل خطوة من خطوات آلية التفاعل
:
أ- تكتب سرعة التفاعل لأي خطوة من
خطوات الآتية بحيث تتفق مع أرقام موازنة المواد المتفاعلة في المعادلة
المتزنة ، مثلاً إذا كانت المعادلة التالية تمثل إحدى خطوات آلية
التفاعل : O2 (g) + 2NO
(g)®
2NO (g)I السرعة
=
k ه× [ O2
] × ه[ NO ]هi2
لمعرفة الاجابات اضغط هنا
|
|