فيديو السؤال: ربط ظاهرة حياتية بنظرية التصادم الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

عندما تضرب صواعق البرق، تكتسب جزيئات الأكسجين، ‪O2‬‏، والنيتروجين، ‪N2‬‏، في الغلاف الجوي كمية كافية من الطاقة لتتحد وتكون أكسيد النيتريك، ‪NO‬‏. في الظروف العادية، تتصادم جزيئات الأكسجين والنيتروجين دون أن تتفاعل. ما الذي يقوله ذلك عن التفاعل؟ أ: لا يمكن إجراء التفاعل دون وجود عامل حفاز. ب: هو تفاعل انعكاسي. ج: هو تفاعل غير انعكاسي. د: هو تفاعل يستخدم فيه البرق عاملًا حفازًا. هـ: طاقة التنشيط عالية جدًّا.

تخبرنا هذه المسألة عن التفاعل الذي يتحد فيه الأكسجين والنيتروجين لتكوين أكسيد النيتريك. عندما تضرب صواعق البرق، يحدث التفاعل ويتكون أكسيد النيتريك. ولكن من دون صواعق البرق، لا يحدث شيء. إذن، ماذا يخبرنا هذا عن التفاعل؟

يتعلق خياران الإجابة أ، د بالعوامل الحفازة. العامل الحفاز هو نوع من العوامل الكيميائية التي تزيد من معدل التفاعل. يخبرنا خيار الإجابة د أن التفاعل يستخدم فيه البرق عاملًا حفازًا. البرق ليس عاملًا كيميائيًّا، لذا فلا ينطبق عليه تعريف العامل الحفاز. إذن، خيار الإجابة د ليس صحيحًا. يخبرنا خيار الإجابة أ أنه لا يمكن إجراء التفاعل من دون عامل حفاز. بمعلومية أن التفاعل يحدث عندما تضرب صواعق البرق ولكن البرق نفسه ليس عاملًا حفازًا، فإن خيار الإجابة أ لا يبدو منطقيًّا.

يتعلق خيارا الإجابة ب، ج بكون التفاعل انعكاسيًّا أو غير انعكاسي. قد يكون هذا التفاعل انعكاسيًّا. التفاعل الانعكاسي هو أي تفاعل يسير في الاتجاه الأمامي، وذلك عندما يتفاعل النيتروجين والأكسجين لتكوين أكسيد النيتريك، ويسير أيضًا في الاتجاه المعاكس، وذلك عندما يتحلل أكسيد النيتريك ليكون النيتروجين والأكسجين. أو قد يكون هذا التفاعل غير انعكاسي، ما يعني أنه يسير في الاتجاه الأمامي فقط. نحن لا نعرف ذلك. فالمسألة لا تخبرنا بهذه المعلومة. لا تشير صاعقة البرق التي تتسبب في حدوث التفاعل إلى كون التفاعل انعكاسيًّا أو غير انعكاسي.

يتبقى لنا إذن خيار الإجابة هـ، الذي يتعلق بطاقة تنشيط التفاعل. طاقة التنشيط هي أقل قدر لازم من الطاقة لحدوث أي تفاعل. وفقًا لنظرية التصادم، يجب أن تتصادم الجسيمات لكي تتفاعل. فمن أجل أن يحدث التفاعل، يجب أن تتصادم الجزيئات في الاتجاه الصحيح، كما يجب أن تتصادم بقدر كاف من الطاقة. هذه الطاقة هي طاقة التنشيط. توفر صاعقة البرق الكثير من الطاقة للتفاعل. وبالأساس، يمكن أن تكون درجة الحرارة داخل صاعقة البرق أكبر من 50000 درجة سلزية.

إذن، في التفاعل بين الأكسجين والنيتروجين، يوفر البرق الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل. وبما أنه لا يحدث أي تفاعل في حالة عدم وجود برق، فهذا يعني أن التفاعل يتطلب الكثير من الطاقة. يشير كل هذا إلى أن خيار الإجابة هـ هو الإجابة الصحيحة. التفاعل له طاقة تنشيط عالية جدًّا.