نسخة الفيديو النصية
لماذا يستخدم أكسيد الفاناديوم الخماسي عاملًا حفازًا في الصناعة لتحويل المركب SO2 إلى SO3؟ أ: لأن المزيد من مركب SO3 ينتج كل ساعة. ب: لأن مركب SO3 الناتج يكون أكثر نقاء. ج: لأن أكسيد الفاناديوم الخماسي لا يتغير عند نهاية عملية التحويل. د: لأن العامل الحفاز من أكسيد الفلز يعادل غاز SO3 الحمضي. هـ: لأن العامل الحفاز يزيد المردود النهائي الكلي لمركب SO3.
يمكن للعوامل الحفازة أن تسرع التفاعل الكيميائي؛ لأنها تحدد حجم حاجز طاقة التنشيط. يجب أن نفهم أن طاقة التنشيط هي الحد الأدنى من الطاقة التي تحتاج إليها المتفاعلات لكي تتحول إلى نواتج. وتحتاج جسيمات المتفاعلات إلى طاقة أقل لكي تتحول إلى نواتج كيميائية في وجود عامل حفاز موجب.
الشكل الموضح مخطط لمستوى الطاقة، ويحتوي على خطين ومحورين. سيساعدنا هذا المخطط في فهم كيفية تأثير مادة حفزية على متطلبات الطاقة في عملية التفاعل الكيميائي. يوضح المحور 𝑦 الطاقة، ويوضح المحور 𝑥 تقدم التفاعل الكيميائي. ينبغي أن نلاحظ أن المتفاعلات على الجانب الأيسر من الشكل، والنواتج على الجانب الأيمن.
تحتاج الجسيمات المتفاعلة إلى طاقة أقل للتفاعل وإنتاج النواتج عند التفاعل في وجود المادة الحفزية. وذلك لأن حاجز طاقة التنشيط يكون أقل عندما تتفاعل المتفاعلات في وجود العامل الحفاز. يمكن للمواد الحفزية أن تخفض بفعالية حاجز طاقة التنشيط؛ لأنها تتيح تكوين النواتج من خلال مسار تفاعل يتعذر الوصول إليه بطريقة أخرى.
يحدث التفاعل المحفز بسرعة أكبر من التفاعل غير المحفز؛ لأن له حاجز طاقة تنشيط أقل. وينتج عن التفاعل كمية أكبر من الناتج لكل وحدة زمن في وجود عامل حفاز؛ إذ يتطلب التفاعل طاقة أقل.
في التفاعل الموضح في السؤال، الناتج هو SO3. ومن ثم، يستخدم أكسيد الفاناديوم الخماسي عاملًا حفازًا في الصناعة لتحويل المركب SO2 إلى SO3؛ لأن المزيد من مركب SO3 ينتج كل ساعة. إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار أ.
