فيديو السؤال: تحديد أي جزء من منحنى التفاعل يرمز إلى تغير الإنثالبي الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

يوضح الآتي منحنى التفاعل لأحد التفاعلات الكيميائية. ما الرمز الذي يشير إلى التغير في الإنثالبي ‪Δ𝐻‬‏ لهذا التفاعل؟

يطلب منا هذا السؤال تحديد أي رمز في المنحنى، ‪A‬‏ أم ‪B‬‏ أم ‪C‬‏، يمثل التغير في الإنثالبي المشار إليه بالرمز ‪Δ𝐻‬‏ لهذا التفاعل الكيميائي؟ يعرف تغير الإنثالبي للتفاعل بأنه الفرق في الطاقة بين النواتج والمتفاعلات. ولكي نحدد أي من الرموز الثلاثة يمثل تغير الإنثالبي لهذا التفاعل الكيميائي، دعونا نراجع المعلومات المعطاة في منحنى التفاعل.

يوضح منحنى التفاعل، أو مخطط الطاقة، التغيرات في الطاقة عند خطوات مختلفة في التفاعل الكيميائي. ونلاحظ أن المحور ‪𝑦‬‏ يوضح مستوى الطاقة أو مقدارها المرتبطة بالأجزاء المختلفة من التفاعل الكيميائي؛ حيث تزداد الطاقة كلما اتجهنا لأعلى المحور، وتقل الطاقة كلما اتجهنا لأسفل المحور. أما المحور ‪𝑥‬‏ فيمثل تقدم التفاعل أو تقدم التفاعل من المتفاعلات الموجودة على اليسار، التي يمثلها الحرف الكبير ‪R‬‏، إلى النواتج الموجودة على اليمين، ويمثلها الحرف الكبير ‪P‬‏.

في منحنى التفاعل هذا، يشار إلى ذلك أيضًا بالسهم ذي الرأسين الموجود أسفل الشكل الذي يرمز له بالحرف الكبير ‪C‬‏، وهو ما يعني أنه يمكننا استبعاد الرمز ‪C‬‏ كإجابة محتملة لهذا السؤال؛ لأنه مرتبط بتقدم التفاعل وليس بتغير الإنثالبي للتفاعل. وبالإضافة إلى توضيح تقدم التفاعل، يمكن استخدام مخططات مستوى الطاقة لتوضيح كيف تغيرت الطاقة الكلية أثناء التفاعل الكيميائي أو التغير في الطاقة من المتفاعلات إلى النواتج.

يعرف السهم الرأسي ذو الرأسين الذي يمتد من مستوى طاقة المتفاعلات إلى مستوى طاقة النواتج، والمشار إليه بالرمز ‪B‬‏ في الشكل، بتغير الإنثالبي أو ‪Δ𝐻‬‏ للتفاعل. وهذا لأن فرق الطاقة بين مستوى طاقة المتفاعلات ومستوى طاقة النواتج يسمى تغير الإنثالبي. وبناء على هذه المعلومات، فإن الجزء من المخطط المشار إليه بالرمز ‪B‬‏ هو إجابة هذا السؤال؛ لأن الرمز ‪B‬‏ يمثل التغير في الطاقة الذي حدث بين المتفاعلات والنواتج.

وعلى الرغم من أننا حددنا أن الإجابة الصحيحة لهذا السؤال هي الرمز ‪B‬‏، دعونا نتأكد من ذلك من خلال مناقشة ما يمثله الرمز ‪A‬‏ في منحنى التفاعل هذا. بما أن الجزء من مسار التفاعل المشار إليه بالرمز ‪A‬‏ يحدث قبل الوصول إلى مستوى طاقة النواتج، فإنه يشير إلى أنها الطاقة المرتبطة بالجسيمات المتفاعلة، ويوضح وجود مستويات طاقة أعلى من المتفاعلات، وهو ما يشير إلى أنها الزيادة اللازمة في الطاقة لكي تصطدم جسيمات المتفاعلات بنجاح بعضها ببعض لتكوين نواتج جديدة. هذا يعني أن الرمز ‪A‬‏ يشير إلى طاقة التنشيط أو ‪𝐸a‬‏، التي تعرف بأنها أدنى كمية من الطاقة اللازمة لكي تصطدم جسيمات المتفاعلات وتتفاعل بعضها مع بعض.

وبدون طاقة كافية تساوي طاقة التنشيط للتفاعل لدينا، لن تتمكن المتفاعلات من التحول إلى نواتج ولن يحدث التفاعل. ونتيجة لذلك، فإن الرمز ‪A‬‏ ليس الإجابة الصحيحة لهذا السؤال؛ لأن طاقة التنشيط ليست هي نفسها تغير الإنثالبي لهذا التفاعل. إذن، ما الرمز الذي يشير إلى التغير في الإنثالبي للتفاعل؟ الإجابة هي أن الرمز ‪B‬‏ يشير إلى تغير الإنثالبي للتفاعل.