المناهج

تعريف نظرية التصادم

ماهي نظرية التصادم

  • نظرية مبتكرة بواسطة شخص يدعى ماكس تراوتز، ما بين عام 1916 وعام 1918.
  • تفسر هذه النظرية حدوث جميع التفاعلات الكيميائية، ومعرفة اختلاف سرعة التفاعلات بين بعضها وشرح وتفسير المغزى من هذه الاختلافات.
  • نظرية التصادم تعتمد على حتمية حدوث التصادم بين الجسيمات التي تتفاعل حتى يحدث إتمام للتفاعل.
  • هناك قسم معين ومحدد من إجمالي التصادمات يملك قدر كافي من الطاقة لازم لحدوث حالة التلامس الفعالة المسببة لعملية تحول المتفاعلات إلى نتائج نهائية.
  • هذا الأمر راجع إلى وجود عدد محدود من الجزيئات مالك للطافة الواجب توافرها أثناء حدوث حالة التصادم، وذلك حتى يحدث كسر في الروابط وتكون روابط أخرى جديدة.
  • التصادمات المثمرة هي التصادمات التي تتفاعل وتعمل على تشكيل النواتج النهائية.
  • يطلق على الحد الأدنى من الطاقات المسببة لعملية التصادم اسم طاقة التنشيط.

افتراضات نظرية التصادم

  • الافتراض الأول : حالة التصادم التي تحدث بين الدقائق المنتمية للمواد التي تتفاعل تكون شرط مهم وأساسي حتى يتم التفاعل الكيميائي.
  • أما الافتراض الثاني : يوجد عِلاقة طردية بين كل من عدد حالات التصادم التي حدثت بين الدقائق المنتمية للمواد التي تتفاعل في وحدة تعرف بالوحدة الزمنية أو وحدة الزمن وبين سرعة المواد الكيميائية المتفاعلة أو ما يعرف بالتفاعل الكيميائي.
  • الافتراض الثالث : وجوب حدوث تفاعل نشيطٌ بين مختلف المتفاعلات، وذلك حتى يتم التفاعل بشكل سليم.

تعريف التصادم الفعال 

  • عبارة عن التفاعل المؤدي للنتائج.
  • حتى يحدث التصادم الفعال يجب توافر شروط معينة.
  • الشرط الأول : توفير طاقة تعرف باسم طاقة التنشيط.
  • الشرط الثاني : أن تكون اتجاهات التصادم ملاءمة ومناسبة حتى يصبح له تأثير فعال.

تعريفات متعلقة بـ نظرية التصادم

مفهوم طاقة التنشيط

  • عبارة عن الحد الأدنى من الطاقة المستخدمة في تكسير الروابط الموجودة بين دقائق أو جزيئات المواد التي تقوم بعملية التفاعل، وذلك حتى يتم تكوين روابط جديدة.
  • يوجد عِلاقة عكسية بين كل من سرعة التفاعل الكيميائي وطاقة التنشيط، فكلما قلت طاقة التنشيط زادت سرعة التفاعل الكيميائي.

المعقد النشط

  • عبارة عن بناء لا يتمتع بحالة من الاستقرار بين كل من المواد التي تتفاعل والمواد التي تنتج من حدوث هذا التفاعل، ويتمتع المعقد النشط بطاقة بتعرف بطاقة الوضع المرتفعة أو العالية.

التصادم المرن

  • ينتج التصادم المرن عند تساوي طاقة تعرف بطاقة الحركة الكُلْيَة قبل وبعد التصادم.
  • يحدث التصادم المرن عندما لا تتحول أي جزء حتى لو صغير من الطاقة التي تعرف بطاقة الحركة الكُلْيَة وذلك بعد حدوث التصادمات إلى طاقات مختلفة من نوع آخر.
  • تتحول طاقة الحركة في حالة حدوث تصادم إلى طاقة تعرف باسم طاقة الوضع، وتكون هذه الطاقة مصحوبة بردة فعل معينة تكون طاردة وتوجد بين الأجسام، ثم بعد ذلك يتم تحويلها من طاقة وضع إلى طاقة حركة مرة أخرى وتحدث انقسام على الأجسام المختلفة حسب الكتل المختلفة لكل جسم من هذه الأجسام.
  • بعض التصادمات التي تحدث في الحياة الواقعية تؤدي إلى حدوث فقدان لطاقة الحركة في أشكال مختلفة مثل الصوت والحرارة وغيرها.
  • يندر حدوث حالات من التصادمات التي تتمتع بالمرونة والارتخاء.
  • بعض من الأنظمة الفيزيائية نتيجة لذلك يحدث له فقد قليلا من طاقة الحركة، وذلك يحدث بشكل نسبي، ويمكن نتيجة لذلك أن يتم تقريبها لو كانت تصادمات تتمتع بخاصية المرونة، مثل لُعْبَة البندول البسيط أو كرات البيلياردو.
  • في حالات لعب البيلياردو واصطدام الكرات تكون الطاقة التي تم افتقادها صغيرة جدا، حيث يمكن تقريبا بشكل جيد، وذلك بالافتراض أنه سيتم المحافظة على طاقة الحركة خلال عملية التصادم التي تحدث.

الحفاز غير المتجانس

  • عبارة عن حفاز حالته الفيزيائية مختلفة تماما عن الحالة الفيزيائية للمواد التي يحدث لها تفاعل.

الحفاز المتجانس

  • عبارة عن حفاز له حالة متشابهة مع الحالة الفيزيائية التي تنتمي لحالة المواد التي يحدث لها تفاعلات كيميائية.

نظرية التصادم وسرعة التفاعل

ماهو ثابت سرعة التفاعل 

  • هو عبارة عن الثابت الموجود في حالة التناسب بين كل من تركيز المواد التي تتفاعل وبين السرعة التي يحدثها التفاعل.
  • القانون الذي يتم استخدامه ماهو إلا عِلاقة رياضية يتم استعمالها للربط بين كل من تركيز المواد التي تتفاعل وبين سرعة التفاعلات الكيميائية.
  • يوجد لهذا القانون معادلة يجب اتباعها لحدوث عملية الربط التي تم ذكرها.

ماهي رتبة التفاعل الكيميائي

  • رتبة التفاعل الكيميائي عبارة عن مجموع رتب المواد التي يحدث لها تفاعلات كيميائية في القانون المعروف بقانون سرعة التفاعل الكيميائي.

ماهي السرعة اللحظية والابتدائية

  • عبارة عن سرعة التفاعل الكيميائي في لحظة معينة، وذلك عند مروره عند ذلك الزمن.
  • هي عبارة السرعة اللحظية، وذلك عند بداية التفاعل الكيميائي.

مفهوم سرعة التفاعل الكيميائي

  • عبارة عن معدل التغيير الذي يحدث في تركيز المواد التي تقوم بعملية التفاعل أو المواد التي تنتج عن هذا التفاعل، وذلك بالنسبة للزمن، حيث العِلاقة بين نظرية التصادم وسرعة التفاعل تكون واضحة

كيف تؤثر نظرية التصادم على سرعة التفاعلات

  • تعد درجة الحرارة من العوامل التي تؤثر بشكل كبير على سرعة التفاعل الكيميائي، وكلما كانت درجة الحرارة عالية كلما كانت السرعة المصاحبة للتفاعل الكيميائي كبيرة أيضا، حيث وجود العِلاقة الطردية بين كل من درجة الحرارة وسرعة التفاعلات الكيميائية، ونتيجة هذه العِلاقة تكون القدرة على تصادم الجزيئات والأيونات بشكل كبير، وعند زيادة درجة الحرارة ووصولها إلى 10 درجات تتم عملية المضاعفة للتفاعل الكيميائي مرتين ويشتمل هذا الأمر على جميع التفاعلات الكيميائية.
  • القيام بعملية التحريك وهي احدى الخطوات التي يتم فيها عملية التحريك للمواد التي تحدث التفاعل الكيميائي، وذلك حتى تتم عملية التصادم، وبناء على ذلك يتم الزيادة من سرعة التفاعل الكيميائي.
  • المواد التي تتفاعل وطبيعتها، حيث يتباين الوقت اللازم حتى تنتهي جميع التفاعلات الكيميائية المختلفة، وذلك

بالاعتماد على خصائص المواد التي تحدث عملية التفاعل الكيميائي وأيضا النتائج.

  • عملية التركيز من العمليات المهمة وذات التأثير الكبير والفعال على التفاعل الكيميائي، ويوجد عِلاقة طردية بين كل من تركيز المواد التي تدخل في عملية التفاعل الكيميائي وبين التفاعل الكيميائي نفسه، فكلما زادت سرعة التفاعل الكيميائي زادت تركيزات المواد التي تدخل في عملية التفاعل الكيميائي، يحدث ذلك لإنها تكون قوية بشكل كافي لحدوث عملية التصادم بين كل من الأيونات والجزيئات وغيرها.
  • المساحة الخاصة بالتفاعلات التي تتمتع بخواص متغيرة، ويتصف التفاعل الكيميائي صاحب الخواص المتغيرة بأنه يحتوي على مختلف المواد الصلبة السائلة والغازية الصلبة أيضا، وفي هذه الحالات المتباينة فإن السطح الخاص بالمواد الصلبة

هو السطح المستخدم في عملية التفاعل الكيميائي بالإضافة إلى أن مساحته هي التي تحدد عدد المواد التي تحدث التفاعل الكيميائي، ومن الجهة الأخرى يتم تحديد المساحة عن طريق ما يعرف بحجم الدقيقة التي تكون صلبة، ويوجد هناك عِلاقة عكسية.

  • يعد الضغط أيضا من العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي، وذلك لأنه عند زيادة الضغط يزداد المعدل الخاص بعملية تفاعل الغازات، ويحدث ذلك نتيجة لزيادة الغاز، ولهذا يوجد عِلاقة طردية بين معدل تفاعل الغازات والضغط.
  • وجود المحفزات تزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية، وذلك يحدث لوجود ما يعرف باسم العامل الحفاز أو العامل

المساعد الذي يؤدي دورا كبيرا في التسريع من التفاعلات الكيميائية في الاتجاهين الأمامي والعكسي معا.

السابق
كيف تطبق نظرية التصادم
التالي
ما هي ممالك المخلوقات الحية؟