فيديو السؤال: تحديد التفاعل الذي له أبطأ معدل تفاعل بمعلومية درجة حرارة المتفاعلات وتركيزها ومساحة سطحها الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

في أي الأشكال الآتية يكون معدل التفاعل أبطأ؟

يحدد معدل التفاعل مدى سرعة تحول المتفاعلات إلى نواتج. يمكننا استخدام نموذج يسمى نظرية التصادم لشرح كيفية حدوث التفاعلات ومعدلها. تنص نظرية التصادم على أن التفاعل يحدث عندما تتصادم الجسيمات بالاتجاه الفراغي المناسب وبكمية الطاقة الكافية. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على معدل تصادم الجسيمات المتفاعلة، ومن ثم على سرعة تحولها إلى نواتج. تؤثر درجة الحرارة على معدل التفاعل؛ لأنها تحدد طاقة الحركة لجسيمات المتفاعلات.

تتحرك الجسيمات أسرع عند درجة الحرارة المرتفعة، ومن ثم يزداد تصادمها وتحولها إلى نواتج. أما الأنظمة ذات درجة الحرارة المنخفضة فيكون معدل تفاعلها أبطأ بوجه عام؛ لأن جسيماتها لها طاقة حركة أقل، ومن ثم فهي تتصادم بشكل أقل. تعد درجة حرارة الماء عاملًا في التفاعلات الموجودة في خيارات الإجابة. فهذه التفاعلات تحدث إما عند 60 درجة سلزية أو 30 درجة سلزية. وبما أن السؤال يطلب منا تحديد أي التفاعلات سيكون له أبطأ معدل تفاعل، إذن نعلم أنه يجب علينا اختيار كأس زجاجية بها ماء درجة حرارته 30 درجة سلزية، وليس 60 درجة سلزية. إذن، يمكننا استبعاد خيارات الإجابة أ، ج، د.

لنلق نظرة الآن على عامل آخر يحدد معدل التفاعل وهو: التركيز. يمكن تلخيص تعريف تركيز المادة بأنه كمية الجسيمات لكل وحدة حجم من الفراغ. توجد مسافة صغيرة نسبيًّا بين المتفاعلات عالية التركيز، وهذا يؤدي إلى تصادمها بشكل متكرر. أما في حالة التركيز المنخفض، تتصادم الجسيمات المتفاعلة بمعدل أقل، وتتحول إلى نواتج بمعدل أبطأ. في هذا السؤال، المتفاعل حمض الهيدروكلوريك، وهو إما بتركيز أقل بمولارية تساوي 0.5 أو بتركيز أعلى بمولارية تساوي اثنين.

من المحتمل أن التفاعل في خيار الإجابة ب سيحدث بمعدل أبطأ؛ لأن تركيزه أقل. لكن دعونا نلق نظرة على العامل الأخير في هذه المسألة. مساحة سطح المواد المتفاعلة هي أحد العوامل المحددة لمعدل التفاعل أيضًا. يمكن المساواة بين مساحة السطح وحجم المتفاعلات الصلبة في التفاعل. إذا كانت المادة المتفاعلة الصلبة في صورة كتل كبيرة، فلا يمكن أن يشارك في البداية في التفاعل إلا الجسيمات الخارجية فقط. وإذا طحنت الكتل الكبيرة لتصبح مسحوقًا، فإن مساحة سطح المتفاعلات تزداد وتصبح المزيد من الجسيمات متاحة للتفاعل. لذا، في حالة معدل التفاعل الأبطأ، تكون المتفاعلات الصلبة بوجه عام لها مساحة سطح أقل.

المادة المتفاعلة الصلبة كربونات المغنيسيوم الموجودة في خيارات الإجابة تكون إما في صورة مسحوق أو على شكل كتل. من المرجح أن يؤدي الحجم الكبير من الكتل إلى معدل تفاعل أبطأ، كما هو الحال في خيار الإجابة ب. إذن: خيار الإجابة الذي يوضح أبطأ معدل تفاعل بسبب درجة الحرارة المنخفضة والتركيز المنخفض ومساحة السطح الصغيرة هو خيار الإجابة ب.