نسخة الفيديو النصية
أي العوامل الآتية لا يؤدي إلى زيادة معدل التصادمات في التفاعل الكيميائي؟ أ: زيادة تركيز المتفاعلات في المحلول. ب: زيادة ضغط الغازات المتفاعلة. ج: زيادة مساحة سطح المواد الصلبة المتفاعلة. د: زيادة درجة الحرارة. هـ: زيادة طاقة التنشيط.
في هذا السؤال، لدينا أربعة خيارات ستزيد من معدل التصادمات في التفاعل الكيميائي، في حين أن أحدها، وهو الإجابة الصحيحة، لن يزيد من معدل التصادمات. يعد معدل التصادمات واحدًا من العوامل التي تزيد من معدل التفاعل. ينتج عن التصادمات التي لها معدل أكبر معدل تفاعل أسرع. دعونا نتناول كل خيار من الخيارات الخمسة على حدة لنعرف أي منها يزيد من معدل التصادمات.
لنبدأ بالتركيز، إذا كان هناك عدد قليل نسبيًّا من الجسيمات لكل وحدة حجم، فستكون التصادمات نادرة. ولكن زيادة تركيز المتفاعلات تزيد من تركيز جسيمات المتفاعلات؛ فيتقارب بعضها من بعض أكثر، وهو ما يؤدي إلى حدوث تصادمات بمعدل أكبر. وبما أن زيادة تركيز المتفاعلات تزيد بالفعل من معدل التصادمات، فإن الخيار أ غير صحيح.
يمكننا أيضًا زيادة معدل التصادمات عن طريق زيادة ضغط الغازات المتفاعلة. إذا شغل العدد نفسه من جسيمات الغاز حجمًا أصغر، فسيزداد الضغط، وستحدث التصادمات بمعدل أكبر في المساحة الأصغر. إذن الخيار ب غير صحيح أيضًا.
ننتقل إلى الخيار ج، إذا كانت هناك مساحة سطح صغيرة، على سبيل المثال: إذا كانت المتفاعلات على صورة قطعة كبيرة، فإن الجسيمات الموجودة على السطح الخارجي للقطعة هي القادرة فقط على التصادم مع المتفاعلات الأخرى. تؤدي زيادة مساحة سطح المادة الصلبة المتفاعلة عن طريق تكسيرها إلى أجزاء أصغر إلى زيادة معدل التصادمات. يمكن الآن للجسيمات التي كانت موجودة من قبل في الجزء الداخلي للقطعة الكبيرة أن تتصادم مع جسيمات متفاعلات أخرى. ومن ثم يمكننا استبعاد الخيار ج.
ننتقل الآن إلى الخيار د، عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، تتحرك الجسيمات ببطء ونادرًا ما تتصادم. وعند زيادة درجة الحرارة، تتحرك الجزيئات بسرعة أكبر، وهو ما ينتج عنه تصادمات بمعدل أكبر. إذن الخيار د غير صحيح أيضًا.
لكي نتناول الخيار هـ، علينا أن نعرف أن معدل التفاعل يعتمد على معدل التصادمات ذات الطاقة الكافية لحدوث التفاعل. طاقة التنشيط، التي تكتب أحيانًا على الصورة Ea، هي الحد الأدنى من كمية الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل. تشير طاقة التنشيط إلى كمية الطاقة الكافية لكل تصادم. لكنها لا تؤثر على معدل هذه التصادمات في الأساس. في حالة أن كل العوامل الأخرى متساوية، لا تؤدي زيادة طاقة التنشيط إلى أي تغيير في معدل التصادمات. الاختلاف هو أن عددًا أقل من هذه التصادمات سيصل إلى مستوى الطاقة الأعلى اللازم لحدوث التفاعل، وهو ما يقلل من معدل التفاعل. وبما أنه لا يزيد من معدل التصادمات، فإن الخيار هـ، زيادة طاقة التنشيط، هو الإجابة الصحيحة.
إذن أي العوامل الآتية لا يؤدي إلى زيادة معدل التصادمات في التفاعل الكيميائي؟ الإجابة الصحيحة هي الخيار هـ؛ زيادة طاقة التنشيط.