9/13/2014

ميكانيكية التفاعلات الكيميائية

 ميكانيكية التفاعلات الكيميائية
   هل يمكن الحصول على معلومات حول خطوات التفاعل التي من خلالها يتم الوصول إلى النواتج  النهائية للتفاعل؟
     للإجابة عن هذا السؤال يمكنك الرجوع إلى ما سبق لك دراسته حول المعادلة الكيميائية والمعلومات المتعلقة بالتفاعلات والنواتج والتي يمكن استنباطها من خلال المعادلة، مثل: عدد الجزيئات، وعدد المولات، والصيغ الجزيئية، وظروف التفاعل، وحالة  المواد ولكن يتضح أن المعادلة الكيميائية لا توضح لنا ميكانيكية التفاعل (الخطوات المتتابعة التي تودي إلى تكوين النواتج)، كما أن المعادلة لا تبين لنا سرعة هذه التفاعلات.
   دراسة سرعة التفاعلات الكيميائية وميكانيكية حدوثها هو من اختصاص علم الكيمياء الحركية. حيث يحرص علماء الكيمياء الحركية والمهندسون الكيميائيون على دراسة سرعة التفاعلات الكيميائية والتعرف على الخطوات المتتابعة التي تؤدي إلى تكوين النواتج، وهذا بالطبع يفيد في الحصول على معلومات تساعد على التحكم بسرعة حدوث هذه التفاعلات وتوجيهها بالطريقة التي تضمن من خلالها الحصول على النواتج المرغوبة للتفاعلات الكيمائية المطلوبة وبطريقة اقتصادية مناسبة وبعيدة عن المخاطر.
   كما أن هذه المعلومات تساعد في التقليل من آثار التفاعلات الضارة التي قد تؤدي  إلى مخاطر صحية كتلوث الغذاء وفساده وتعفنه بسبب حدوث بعض التفاعلات، و إلى الحد من الاضرار الاقتصادية الناتجة عن حدوث بعض التفاعلات مثل صدأ الحديد وتآكله، حيث يقوم علماء الكيمياء بإنتاج مواد تساعد على منع حدوث هذه التفاعلات الضارة أو التقليل من سرعة حدوثها.
من خلال ما سبق يتضح أن التفاعل الكيميائي يكون مصحوبا بحركة، وقد يتم فى خطوة واحدة أو أكثر، ولذلك يحاول العلماء تفسير الكثير من التفاعلات وتحديد طريقة حركتها أو ما يسمى بميكانيكية التفاعل Reaction Mechanisms .

حركة الذرات والجزيئات المكونة للمادة :

   إن كلمة ميكانيكية تعني ( حركة)، وبما أن التفاعل الكيميائي يحدث بين الذرات أو الجزيئات أو الأيونات المكونة للمواد المتفاعلة فإننا نستدل على أن هذه الذرات أو الجزيئات تكون في حركة دائمة تمكنها من الاقتراب من الذرات أو الجزيئات الأخرى والتصادم معها وتكوين روابط جديدة تؤدي إلى ظهور النواتج المختلفة في الخواص.
  
 حركة الذرات في المادة الصلبة


  حركة الذرات في المادة الصلبة                 حركة الذرات في المادة السائلة                حركة الذرات في المادة الغازية
 
   الذرات أو الجزيئات أو الايونات  المكونة للمادة صغيرة جدا ويصعب رؤيتها بالعين  المجردة  أو بالوسائل المساعدة البسيطة.
وبما أن الذرات أو الجزيئات أو الايونات   صغيرة جدا ولا يمكن رؤيتها، إلا    أنه يمكن إدراك حركتها عن طريق بعض الشواهد المألوفة، فمثلا    فى    حالة الغازات نجد    أن جزيئاتها سريعة الحركة وتنتشر في كل اتجاه، ويمكن الاستدلال على ذلك من خلال بعض المشاهدات اليومية، فلو أن أحد  اصدقائك قام بفتح زجاجة عطر في  طرف الغرفة  التي تجلس فيها فإنه يمكنك أن تشم رائحة العطر حتى لو كنت فى المؤخرة، وهذا يدل على أن جزيئات العطر تحركت فى الهواء وانتشرت فى أرجاء  الغرفة  بحيث يتمكن  كل من في الغرفة  من شم رائحة العطر.
  أما بالنسبة للسوائل، فلو أنك وضعت قطرات من سائل ملون في كاس مملوء بالماء  فإنك ستلاحظ أن لون السائل ينتشر فى الماء، وبعد فترة وجيزة تجد أن لون الماء قد تغير بالكامل، وهذا دليل على أن جزيئات  السائل الملون وكذلك جزيئات الماء في حركة دائمة .
أما في حالة المواد  الصلبة فإن حركة الذرات أو الجزيئات المكونة لها تكون محدودة بسبب تماسك جزيئاتها، إلا أن بعض الشواهد والتجارب تؤكد حدوث هذه الحركة، فمثلا نشاهد تمدد أسلاك الكهرباء في الصيف وحدوث استطالة فيها، مما يؤكد حدوث هذه الحركة بين جزيئات مادة السلك (النحاس) .

قد يهمك أيضا :

ميكانيكية التفاعلات الكيميائية
4/ 5
Oleh