العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل

ما هي العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل؟

تتم دراسة سرعة التفاعل الكيميائي ضمن علم يُعرف باسم الحركة الكيميائية ، بحيث تتغير سرعة التفاعل بناءً على تغير ظروفه، ويتم قياسه من خلال فحص عدد المولات المتفاعلة التي تختفي في مدة زمنية معينة، أو بفحص عدد المولات التي تنتج عن التفاعل في مدة زمنية معينة.

ولكن عندما يثبت حجم التفاعل فيكون مفهوم سرعة التفاعل مختلفاً، ويتضمن قياس النسبة التي تقل فيها نسبة أو تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة خلال زمن معين، ويتحكم في سرعة التفاعل مجموعة من العوامل ، ومن أبرزها ما يلي:

طبيعة المواد المتفاعلة

يختلف الوقت اللازم لإنهاء التفاعلات الكيميائية المختلفة، بالاعتماد على صفات المواد المتفاعلة وكذلك الناتجة.

التركيز

كلما زاد تركيز المواد الداخلة في التفاعل كان التفاعل أسرع؛ لأنّها تكون قوية بما فيه الكفاية حتى تتصادم مع الجزيئات والأيونات الأخرى، وبالتالي ينتج ما يسمّى بالنواتج أو المواد الناتجة، فهذا في النهاية يعتمد على عدد جزئيات المتفاعلة في وحدة معينة من الحجم.

درجة الحرارة

كلما كانت درجة الحرارة أكبر كانت الطاقة التي تمتلكها المواد المتفاعلة والناتجة أكبر، وبالتالي فإن حركتها وقدرتها على الاصطدام بالجزئيات والأيونات أكبر، وهذا بدوره يعطي مواد ناتجة أكبر، وبشكل عام فإنّ زيادة درجة الحرارة بمقدار عشر درجات يؤدي إلى مضاعفة سرعة التفاعل مرتين، وهذا الأمر يشمل معظم التفاعلات الكيميائية.

عملية التحريك

هي الخطوة التي يتم فيها تحريك المواد المتفاعلة حتى تتصادم، وتزيد بالتالي سرعة التفاعل.

مساحة السطح في التفاعلات متغايرة الخواص

يقصد بالتفاعل الكيميائي متغاير الخواص أي الذي يتألف من ماد صلبة وغازية أو صلبة وسائلة، وفي هذه الحالة فإن سطح المادة الصلبة، هو الذي يجري عليه التفاعل، والذي يحدد عدد المواد المتفاعلة عليه هو مساحته، والذي يحدد المساحة من ناحية أخرى هو حجم الدقيقة الصلبة، وتكون العلاقة عكسية.

العامل المساعد ومدى تأثيره في سرعة التفاعل

يُعرف بالحافز وهو عبارة عن مادة تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي، ولكن بدون أن يتم استهلاكها، أيّ أنّه يمكن إضافته لزيادة السرعة وإعادة استرجاعه بعد الانتهاء من التفاعل واستخدامه في تفاعل آخر جديد، وتسمّى الطاقة التي تحتاجها التفاعلات بطاقة التنشيط، ومبدأ عمل العامل هو التقليل من كمية هذه الطاقة التي يحتاجها التفاعل، بشرط ألاّ يؤثر ذلك على المواد الناتجة عن التفاعل.

ومن أبرز العوامل المساعدة التي تستخدم هي اللافلزات مثل الببتيد والرصاص، والتي تستخدم تحديداً في التفاعلات متغايرة الخواص مثل الهدجة.