درس نظرية التصادم وسرعة التفاعل الكيميائي واحد من دروس الكيمياء للصف العاشر والذي سيكون محور حديثنا اليوم، إذ أننا نحرص في مركز شاين التعليمي على تقديم الدروس لكافة المراحل التعليمية بأسلوب سلس. وذلك عن طريق التعلم عن بعد أو الدروس وجها لوجه في ظل الحرص على اتباع شروط الامان من تعقيم المكان وحصول العاملين جميعهم على اللقاح المضاد لفيروس كورونا.

وقبل الدخول في الدرس علينا معرفة أن هناك اختلاف كبير بين المواد وبعضها.

وان خصائص المواد مختلفة وتتدخل هذه الخصائص وغيرها من العوامل الخارجية في سرعة تفاعلها مع بعضها البعض.

تعريف سرعة التفاعلات الكيميائية

التفاعلات الكيميائية هي تفاعلات تحدث بين عناصر مواد مختلفة لتنتج مركبات جديدة بخواص جديدة، وتتفاوت سرعة التفاعلات من تفاعل لآخر.

ويتم تعريف سرعة التفاعلات الكيميائية على أنها مقياس مقدار التغير في كمية واحدة من المواد المتفاعلة.

أو المواد الناتجة من التفاعل في وحدة الزمن.

ويمكن قياس سرعة التفاعل الكيميائي من خلال تحديد اختفاء احد المواد المتفاعلة، أو سرعة تكوين مواد أخرى متفاعلة.

وهذا ما سنتعلمه في درس نظرية التصادم وسرعة التفاعل الكيميائي.

العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي

تتأثر سرعة التفاعلات الكيميائية بعدة عوامل كما يلي:

تركيز المواد المتفاعلة؛ فنجد أن العلاقة بين سرعة التفاعل وتركيز المواد المتفائلة هي علاقة طردية، إذ أنه كلما زاد تركيز المواد المتفاعلة، كلما زادت سرعة التفاعل ويحدث هذا لأن التركيز العالي للمادة المتفاعلة سيؤدي إلى تصادمات أكثر لهذا المتفاعل في فترة زمنية محددة.

الضغط؛ في حالة كان التفاعل الكيميائي يحدث في مواد غازية، فإن زيادة الضغط يعمل على زيادة عدد الجزيئات وزيادة التصادم بينها، وبالتالي زيادة سرعة التفاعل الكيميائي.

درجة الحرارة؛ وتكون العلاقة بين درجة حرارة المواد المتفائلة وسرعة التفاعل (علاقة طردية)، فكلما ارتفعت درجة الحرارة كلما زادت سرعة التفاعل والعكس صحيح.

حيث أن زيادة درجة الحرارة سوف تؤدي إلى رفع متوسط الطاقة الحركية لجزيئات المادة المتفاعلة.

فتمتلك نسبة كبيرة من الجزيئات الحد الأدنى من الطاقة اللازمة للتصادم الفعال.

وجود عامل محفز؛ وهو مادة تعمل على تسريع التفاعل من خلال المشاركة فيه دون أن يتم استهلاكها، وتوفر المحفزات مسار تفاعل بديل للحصول على المنتجات.

مساحة سطح المواد المتفاعلة؛ وهنا ايضا علاقة طردية بين مساحة سطح المواد المتفاعلة وبين سرعة التفاعل، إذ أنه كلما زادت مساحة سطح المواد المتفاعلة، كلما زادت سرعة التفاعل.

طبيعة المواد المتفاعلة؛ حيث يعتمد معدل التفاعل على طبيعة الترابط في المواد المتفاعلة، فنجد أن عادة ما تتفاعل المركبات الأيونية بشكل أسرع من المركبات التساهمية.

نظرية التصادم في الفيزياء

تم وضع نظرية التصادم لتفسير العوامل المؤثرة على التفاعلات الكيميائية، وشرح سبب حدوثها. وجاء نص النظرية كما يلي:

“الجسيمات المتفاعلة مع بعضها البعض يجب أن يحدث بينها تصادم.

حيث أن معدل التفاعل يعتمد على تكرار التصادم.

وذلك في حالة تواجد ما يكفي من طاقة التنشيط بين جزيئات المواد المتفاعلة.

كما أنه غالباً ما تصطدم ببعضها البعض دون أن تتفاعل.”

وتنص نظرية التصادم على وجود شروط معينة من أجل أن ينجح التصادم بين الجزيئات وهي أنه:

• يجب أن تتصادم الجزيئات مع بعضها في الاتجاه الصحيح، وهو الاتجاه الذي يؤدي فيه التفاعل إلى النواتج المتوقعة.
• امتلاك الجزيئات المتفاعلة الحد الأدنى عند من الطاقة عند التصادم.

والذي يكفي لكسر الروابط بين الذرات، وتكوين روابط جديدة تعمل على الخروج بنواتج.

ويطلق على الحد الأدنى من الطاقة ما يسمى بـ (طاقة التنشيط).