نسخة الفيديو النصية
في مجموعة من التجارب، غير أحد الطلاب التركيز ودرجة الحرارة. الظروف الخاصة بكل تجربة موضحة بالشكل. في أي دورق مخروطي على الأرجح يكون أعلى معدل للتفاعل؟
حسنًا، يقيس معدل التفاعل التغير في تركيز أو كتلة أو حجم المتفاعل أو الناتج بمرور الزمن. ويمكننا التفكير في معدل التفاعل على أنه سرعة التفاعل الكيميائي. للإجابة عن هذا السؤال، علينا تحديد الدورق الذي به أعلى معدل للتفاعل. بعبارة أخرى، نريد معرفة أي تفاعل يمكن أن يكون على الأرجح هو الأسرع.
دعونا نفترض حدوث تفاعل كيميائي بين هذين الجسيمين. تحدث التفاعلات الكيميائية عندما تنجح الجسيمات في التصادم بعضها ببعض. وإذا كان باستطاعتنا زيادة عدد التصادمات بين الجسيمات، يمكننا زيادة معدل التفاعل. في مجموعة التجارب لدينا، تغير ظرفان؛ أحدهما هو التركيز والآخر هو درجة الحرارة.
دعونا نسترجع في البداية كيفية تأثير تغير درجة الحرارة على عدد التصادمات بين الجسيمات. عند درجة الحرارة هذه، يكون للجسيمات كمية معينة من الطاقة وتكون في حالة حركة؛ حيث يصطدم بعضها ببعض وبجدار الوعاء. إذا قمنا بزيادة درجة حرارة هذه المادة، فستكتسب الجسيمات طاقة أكبر وتتحرك بشكل أسرع. وكلما زادت سرعة حركة الجسيمات، زادت احتمالية حدوث مزيد من التصادمات. هذا يعني أن زيادة درجة الحرارة تؤدي إلى زيادة عدد التصادمات، وهو ما يؤدي بدوره إلى زيادة معدل التفاعل.
بالنظر إلى ظروف التجارب لدينا، يمكننا ملاحظة أن اثنتين من مجموعة التجارب لدينا أجريتا عند 25 درجة سيلزية، في حين أن التجربتين الأخريين قد أجريتا عند 50 درجة سيلزية. وبما أنه مطلوب منا تحديد الدورق المخروطي الذي له أعلى معدل تفاعل، ونحن نعلم أن درجات الحرارة الأعلى تناظر معدلات التفاعل الأعلى، يمكننا استبعاد الخيارين (ﺃ) و(ﺩ).
دعونا الآن نفكر في كيفية تأثير التركيز على عدد التصادمات بين الجسيمات. التركيز هو كمية المادة في حجم معين. في هذا المثال، يمكننا التفكير في التركيز على أنه عدد الجسيمات في الصندوق. داخل الصندوق، تصطدم الجسيمات بعضها ببعض وبجدار الوعاء. وإذا أضفنا مزيدًا من الجسيمات إلى الصندوق، أي إذا قمنا بزيادة التركيز، فستزداد احتمالية حدوث تصادمات بين الجسيمات. هذا يعني أن زيادة التركيز تؤدي إلى زيادة عدد التصادمات، وهو ما يؤدي بدوره إلى زيادة معدل التفاعل.
بالنظر إلى الخيارين المتبقيين، نجد أن الدورق المخروطي (ﺟ) له تركيز أعلى مقارنة بالدورق المخروطي (ﺏ). وبما أن معدل التفاعل يزيد بزيادة التركيز، فلا بد أن يكون للدورق المخروطي (ﺟ) معدل التفاعل الأعلى. إذن، الدورق المخروطي الذي على الأرجح له معدل التفاعل الأعلى هو الدورق (ﺟ)؛ وذلك لأن هذه التجربة قد أجريت باستخدام أعلى تركيز وعند أعلى درجة حرارة.
