فيديو السؤال: وصف تأثير العوامل الحفازة على معدلات التفاعل الكيمياء

أي العبارات الآتية عن العوامل الحفازة خطأ؟ (أ) تزيد العوامل الحفازة معدل التفاعل. (ب) تتجدد العوامل الحفازة بعد أن تتفاعل. (ج) العوامل الحفازة غير تفاعلية. (د) لا تظهر العوامل الحفازة في معادلة التفاعل الشاملة.

٠٤:١٤

‏نسخة الفيديو النصية

أي العبارات الآتية عن العوامل الحفازة خطأ؟ (أ) تزيد العوامل الحفازة معدل التفاعل. (ب) تتجدد العوامل الحفازة بعد أن تتفاعل. (ج) العوامل الحفازة غير تفاعلية. (د) لا تظهر العوامل الحفازة في معادلة التفاعل الشاملة.

قبل تناول هذه العبارات، دعونا نتذكر سريعًا تعريف العامل الحفاز. أبسط تعريف للعامل الحفاز هو أنه مادة تزيد معدل التفاعل دون التعرض إلى تغير كيميائي دائم. تقول العبارة (أ) إن العوامل الحفازة تزيد من معدل التفاعل. وبما أنها تتماشى مع التعريف، فهي عبارة صحيحة. وبما أننا نبحث عن عبارة خطأ عن العوامل الحفازة، فهذه ليست الإجابة الصحيحة.

يذكر التعريف أن المادة تزيد من معدل التفاعل، والمقصود هنا تفاعل محدد. فالعامل الحفاز في أحد التفاعلات قد لا يكون عاملًا حفازًا في تفاعل آخر. على سبيل المثال، دعونا نلق نظرة على إحدى خطوات عملية التماس، وهي إنتاج حمض الكبريتيك.

من أهم خطوات هذه العملية تحويل ثاني أكسيد الكبريت إلى ثالث أكسيد الكبريت عن طريق التفاعل مع الأكسجين. وهذا تفاعل طارد للحرارة، لكنه في حد ذاته له طاقة تنشيط عالية نسبيًّا. وكلما زادت طاقة تنشيط التفاعل، كان أبطأ.

لجعل هذه العملية اقتصادية في مجال الصناعة، يضاف عامل حفاز لتسريع معدل التفاعل. وفي هذه الحالة يكون العامل الحفاز عادة أكسيد الفاناديوم الخماسي ‪V₂O₅‬‏. يقلل استخدام العامل الحفاز من طاقة تنشيط العملية، ما يسمح بتسريع حدوث التفاعل.

الخطوة الأولى في هذه العملية هي تفاعل المتفاعلات مع العامل الحفاز لإنتاج مادة وسيطة. في الخطوة الثانية، تتفكك هذه المادة الوسيطة لتنتج ثالث أكسيد الكبريت والعامل الحفاز الأصلي. عند جمع هذين التفاعلين معًا، يلغى العامل الحفاز من كلا الطرفين نظرًا لتجدده في صورته الأصلية، ما يعطينا معادلة التفاعل الإجمالي: ‪SO₂‬‏ زائد نصف ‪O₂‬‏ يتفاعلان لتكوين ‪SO₃‬‏. وهذا يوضح أن العوامل الحفازة تتجدد بعد التفاعل. وبما أن العبارة الثانية صحيحة، فهي ليست الإجابة الصحيحة.

ماذا عن عبارة: العوامل الحفازة غير تفاعلية؟ حسنًا، يشير تعريف العامل الحفاز إلى عدم تعرض العامل الحفاز لتغير شامل، وليس إلى عدم مشاركته في أي تفاعلات. في هذه الخطوة الأولى من عملية التماس، يستهلك العامل الحفاز، ويتجدد في الخطوة الثانية. إذا لم يتفاعل العامل الحفاز مع المتفاعلات بشكل ما، فلن يكون قادرًا على التأثير في معدل التفاعل.

إذن يجب أن يكون العامل الحفاز قادرًا على التفاعل. ومن ثم فإن العبارة التي تقول إن العوامل الحفازة غير تفاعلية عبارة خطأ. وبما أننا نبحث عن العبارات الخطأ بشأن العوامل الحفازة، فهذه الإجابة الصحيحة. لكن دعونا نلق نظرة على العبارة الأخيرة على سبيل الاحتياط.

تقول العبارة الأخيرة إن العوامل الحفازة لا تظهر في معادلة التفاعل الشاملة. هذه هي المعادلة رقم ثلاثة. نلاحظ هنا أن العامل الحفاز غير موجود في طرف المتفاعلات ولا النواتج. وبما أن العبارة صحيحة، فهي ليست الإجابة الصحيحة.

جدير بالذكر أنك قد ترى العوامل الحفازة مكتوبة أحيانًا أعلى سهم التفاعل. وتشير بذلك إلى ظروف التفاعل، وليس المتفاعلات أو النواتج، ومن ثم فإن العبارة الرابعة لا تزال صحيحة. وهكذا نكون قد أوضحنا أنه من بين العبارات الأربعة المعطاة، العبارة الخطأ بشأن العوامل الحفازة هي أن العوامل الحفازة غير تفاعلية.

Nagwa uses cookies to ensure you get the best experience on our website. Learn more about our Privacy Policy.