فيديو السؤال: تحديد أي جزء من منحنى التفاعل يرمز إلى طاقة التنشيط الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

يوضح الآتي منحنى التفاعل لأحد التفاعلات الكيميائية. أي رمز يرمز إلى طاقة التنشيط؟

أولًا، المطلوب منا تحديد طاقة التنشيط في المخطط. وتعرف طاقة التنشيط ‪𝐸a‬‏ بأنها أدنى كمية من الطاقة اللازمة لتتسبب في تصادم جزيئات المتفاعلات لتتفاعل بعضها مع بعض، وتعرف أيضًا بأنها الزيادة في الطاقة أو الدفعة الابتدائية من الطاقة اللازمة لبدء التفاعل. فمن دون طاقة كافية تساوي طاقة التنشيط، لن تتمكن المتفاعلات من التحول إلى نواتج ولن يحدث التفاعل. ولتحديد إذا ما كان الرمز ‪𝐴‬‏، أم الرمز ‪𝐵‬‏، أم الرمز ‪𝐶‬‏ هو ما يمثل طاقة التنشيط للتفاعل الكيميائي، دعونا نراجع المعلومات التي يعرضها منحنى التفاعل عن التفاعل الكيميائي.

يوضح منحنى التفاعل، أو مخطط الطاقة التغيرات في الطاقة عند خطوات مختلفة من التفاعل الكيميائي. ولعلك لاحظت أن المحور ‪𝑦‬‏ يوضح مستوى طاقة الوضع المخزنة في مركب ما أو كميتها، مع زيادة الطاقة عند التحرك إلى أعلى المحور ‪𝑦‬‏ وانخفاض الطاقة عند التحرك إلى أسفل المحور ‪𝑦‬‏. ويمثل المحور ‪𝑥‬‏ سير التفاعل أو تقدم التفاعل من المتفاعلات الموجودة على اليسار إلى النواتج الموجودة على اليمين. في منحنى التفاعل هذا، يشار إلى تقدم التفاعل أيضًا بالسهم المزدوج الرأس في أسفل المخطط المشار إليه بالرمز ‪𝐶‬‏، ما يعني أنه يمكننا استبعاد الرمز ‪𝐶‬‏ لأنه يرتبط بتقدم التفاعل وليس بطاقة التنشيط.

وبالرجوع إلى مواضع طاقة الوضع للمتفاعلات والنواتج، نجد أن مستوى طاقة الوضع للمتفاعلات مقارنة بمستوى طاقة الوضع للنواتج يشير إلى أن التفاعل الكيميائي طارد للحرارة. ويعرف التفاعل الطارد للحرارة بأنه تفاعل كيميائي تنبعث خلاله طاقة من المواد الكيميائية المتفاعلة إلى الوسط المحيط. ويمكن أن يرمز إلى ذلك بقيمة ‪Δ𝐻‬‏ سالبة، أو بقيمة تغير إنثالبي سالبة. ويعرف السهم الرأسي المزدوج الرأس الممتد من المتفاعلات إلى النواتج، والذي يرمز له أيضًا بالرمز ‪𝐵‬‏ في المخطط، بأنه التغير في إنثالبي التفاعل، أو ‪Δ𝐻‬‏، وكما أوضحنا على هامش المخطط، يجب أن تكون قيمة ‪Δ𝐻‬‏ سالبة لتشير إلى انبعاث طاقة بسبب تحول المتفاعلات ذات طاقة الوضع الأعلى إلى نواتج ذات طاقة وضع أقل.

يعرف تغير الإنثالبي، أو ‪Δ𝐻‬‏، بأنه الفرق في الطاقة بين النواتج والمتفاعلات. وبناء على هذه المعلومة، لن يكون الجزء المشار إليه بالرمز ‪𝐵‬‏ في المخطط هو إجابة هذا السؤال لأنه يشير إلى التغير في إنثالبي التفاعل وليس إلى طاقة التنشيط. وهذا يعني أن الإجابة الصحيحة هي الجزء الذي يشير إليه الرمز ‪𝐴‬‏ في المخطط. وهذا يتفق مع تعريف طاقة التنشيط، والذي ينص على أنها تحدث قبل موضع طاقة الوضع للنواتج، في إشارة إلى أنها طاقة مصاحبة للجزيئات المتفاعلة. وتظهر أيضًا مستويات طاقة أعلى من المتفاعلات، ما يشير إلى أنها عبارة عن دفعة من الطاقة أو زيادة في الطاقة اللازمة لكي تتسبب في تصادم ناجح لجزيئات المتفاعلات بعضها مع بعض لتكوين نواتج جديدة.

إذن، إجابة السؤال أي رمز يرمز إلى طاقة التنشيط؟ هي: الرمز ‪𝐴‬‏ هو الذي يرمز إلى طاقة التنشيط.