نسخة الفيديو النصية
أي مخططات منحنى التفاعل الآتية تكون عندها الطاقة اللازمة لكسر الروابط الكيميائية هي الكبرى؟
مخططات منحنى التفاعل تمثيلات بيانية تمثل التغيرات في طاقات المواد أثناء التفاعل. يمثل المحور 𝑥 تقدم التفاعل بمرور الزمن. ويمثل المحور 𝑦 طاقات المواد أثناء التفاعل. يتكون منحنى التفاعل من ثلاثة أجزاء أساسية. الجزء الأول هو الخط المستقيم الموجود على اليسار، ويمثل المتفاعلات. والثاني قمة المنحنى، وتمثل الحالة الانتقالية. والثالث الخط المستقيم الموجود على اليمين، ويمثل النواتج. لكي يحدث تفاعل كيميائي، يجب امتصاص كمية من الطاقة تكفي لوصول المتفاعلات إلى الحالة الانتقالية. ويطلق على هذه الطاقة اسم طاقة التنشيط. وهي مقدار الطاقة اللازم لكسر الروابط والبدء في إعادة ترتيب الذرات حتى تتشكل جزيئات النواتج.
ويمكننا تحديد مقدار طاقة التنشيط من التمثيل البياني من خلال إيجاد الفرق بين طاقة الحالة الانتقالية وطاقة المتفاعلات. أثناء الحالة الانتقالية، تمتلك جزيئات المتفاعلات الكمية المناسبة من الطاقة وتكون في الاتجاه الصحيح في الفراغ كي تبدأ جزيئات النواتج في التكون. وأثناء تكون روابط جديدة بين جزيئات النواتج، تنبعث طاقة. وأخيرًا، يمثل الفرق بين طاقة المتفاعلات وطاقة النواتج إنثالبي التفاعل، الذي يرمز له بالرمز Δ𝐻. ولكننا لن نركز على الإنثالبي في هذا الفيديو.
في هذا السؤال، مطلوب منا تحديد مخطط منحنى التفاعل الذي تكون عنده الطاقة اللازمة لكسر الروابط الكيميائية هي الكبرى. والطاقة اللازمة لكسر الروابط الكيميائية هي طاقة التنشيط. لذا، دعونا نوجد طاقة التنشيط في كل من مخططات منحنى التفاعل الموضحة في خيارات الإجابة. الخط المستقيم الموجود في الجزء السفلي الأيسر من كل مخطط من مخططات منحنى التفاعل تمثل المتفاعلات. ونقطة القمة أو نقطة القيمة العظمى في كل مخطط من مخططات منحنى التفاعل تمثل الحالة الانتقالية. والمسافة الرأسية بين هاتين النقطتين على التمثيل البياني تمثل طاقة التنشيط.
في الخيار (أ)، الفرق بين طاقة الحالة الانتقالية وطاقة المتفاعلات هو الأكبر، ما يعني أن الطاقة اللازمة لكسر الروابط الكيميائية هي الكبرى أيضًا. إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار (أ).