نسخة الفيديو النصية
يتكون البولي إيثين من غاز الإيثين. أي مجموعة من ظروف التفاعل الآتية تؤدي إلى أسرع معدل تفاعل؟ أ: درجة الحرارة المرتفعة والضغط المنخفض، ب: درجة الحرارة المنخفضة والضغط المنخفض، ج: درجة الحرارة المرتفعة والضغط المرتفع، د: درجة الحرارة المنخفضة والضغط المرتفع.
معدل التفاعل هو سرعة تحول المتفاعلات إلى نواتج. يمكننا استخدام نموذج علمي يسمى نظرية التصادم ليساعدنا في توضيح كيفية حدوث التفاعلات ومعدلاتها. وتنص على أن التفاعلات لا يمكن أن تحدث إلا عندما تتصادم الجسيمات في الاتجاه المناسب وبكمية طاقة كافية. يسمى الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل طاقة التنشيط. يمكن أن تحتوي هذه الجسيمات على طاقة التنشيط المطلوبة لكن لا يحدث أي تفاعل؛ لأنها ليست موجهة في الاتجاه الصحيح. وعلى الرغم من أن هذه الجسيمات موجهة في الاتجاه الصحيح لحدوث التفاعل، لم يتم التغلب على طاقة التنشيط، ومن ثم لا يحدث أي تفاعل. لا بد من وجود كمية الطاقة اللازمة والاتجاه الصحيح للجسيمات لكي يحدث التفاعل بنجاح أثناء التصادم.
يوجد العديد من العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل. سنركز هنا على درجة الحرارة والضغط؛ لأنهما العاملان المذكوران في الخيارات. درجة حرارة المادة هي متوسط الطاقة الحركية للجسيمات. المواد التي تكون درجة حرارتها عالية تتحرك جسيماتها بسرعة أكبر؛ لأن الطاقة الحركية تعبر عن طاقة حركة. تتصادم هذه الجسيمات بمعدل أكبر، وتزيد احتمالية تغلبها على طاقة التنشيط. من المرجح أن يكون للتفاعلات التي تحدث عند درجات حرارة مرتفعة معدل تفاعل أعلى.
يرجع الضغط الموجود في وعاء يحتوي على غاز إلى اصطدام الجسيمات بجدران الوعاء. يشير الضغط المرتفع بشكل عام إلى حدوث عدد أكبر من التصادمات. ومن المرجح أن تتصادم الجسيمات المعرضة للضغط المرتفع بنجاح بعضها مع بعض. لذلك، ينتج عن الضغط المرتفع معدل تفاعل أسرع للجسيمات الغازية.
دعونا نلق نظرة على الخيارات. علينا تحديد أي مجموعة من قيم درجة الحرارة والضغط ينتج عنها أعلى معدل للتفاعل. نحن نعلم أن ارتفاع درجة الحرارة يزيد من معدل التفاعل، والأمر نفسه بالنسبة إلى الضغط المرتفع. ومن ثم فإن الخيار الذي يتضمن هذين الظرفين هو الخيار ج. إذن، مجموعة الظروف التي تؤدي إلى أسرع معدل للتفاعل عند تكوين البولي إيثين من غاز الإيثين موضحة في الخيار ج: درجة الحرارة المرتفعة والضغط المرتفع.
