أمثلة على التفاعلات الكيميائية السريعة
تحدث العديد من التفاعلات الكيميائية المختلفة في الحياة اليومية، كصدأ الحديد في حال تعرضه للجو الرطب، وتحوّل الحليب إلى سائل كثيف في حال تركه ساعات معدودة خارج الثلاجة في أيام الصيف، وتحول لون التفاح إلى البني عند تعرضه للهواء بعد تقطيعه بفترة وجيزة، وفيما يأتي بعض الأمثلة على التفاعلات الكيميائية السريعة:
- تفاعل حامض الخليك (CH 3 COOH) وبيكربونات الصوديوم (NaHCO 3) .
- إشعال عود الثقاب عن طريق الاحتكاك.
- احتراق الغاز الطبيعي مثل احتراق البنزين.
- احتراق الغاز الطبيعي المسال في المطبخ خلال بضع ثوانٍ.
- تفاعل حمض مثل حمض الهيدروكلوريك مع أحد القواعد مثل هيدروكسيد الصوديوم خلال ثوانٍ لينتج عنه ملح كلوريد الصوديوم والماء.
- التفاعل بين المحلول المائي لكلوريد الباريوم (BaCl 2 ) وحمض الكبريتيك (H 2 SO 4 ) لإنتاج كبريتات الباريوم (BaSO 4 ) وحمض الهيدروكلوريك (HCl).
- تفاعلات الفيمتو الكيميائية الحركية.
تعريف التفاعلات الكيميائية السريعة
تُعرف التفاعلات الكيميائية السريعة بأنّها التفاعلات التي يجري خلالها تكسير روابط جزيئات المواد المتفاعلة، وتشكيل روابط جديدة داخل الجزيئات الناتجة من أجل تكوين مواد ومركبات جديدة تختلف في خصائصها عن خصائص المواد المتفاعلة، وتحدث هذه العملية في وقت قصير، وتتسم التفاعلات الكيميائية السريعة بالخصائص التالية:
- تحدث هذه التفاعلات بسرعة كبيرة وبمجرد أن تُخلط المواد المتفاعلة مع بعضها البعض.
- تُعرف هذه التفاعلات باسم التفاعلات الأيونية لأنها غالبًا ما تتضمن أصناف تفاعلات أيونية.
يستغرق إتمام حدوث هذه التفاعلات أجزاءً من الثانية تتراوح بين 10^-14 إلى 10^-16 من الثانية.
- يستحيل في بعض الأحيان التنبؤ بمعدلات ردود الفعل لهذه التفاعلات.
يتميز التفاعل الكيميائي السريع بامتلاكه طاقة تنشيط منخفضة، وبالتالي فإنّه يستغرق وقتًا أقصر حتى يحدث، وينعكس ذلك على امتلاكه معدل تفاعل مرتفع، ونظرًا لأنّ مثل هذه التفاعلات سريعة جدًا، فإنها تحدث بمجرد أن تتحد المواد المتفاعلة.
العوامل المؤثرة على سرعة التفاعلات الكيميائية
يتطلب انتهاء حدوث التفاعلات الكيميائية فترات زمنية متفاوتة، وذلك اعتمادًا على خصائص المواد المتفاعلة، ونواتج التفاعلات، والظروف التي يحدث فيها التفاعل الكيميائي، ويعنى مجال الكيمياء الحركية بدراسة معدلات التفاعلات الكيميائية وسرعاتها، بالإضافة إلى كيفية تغير معدلات التفاعل في ظل ظروف مختلفة والآلية التي يستمر التفاعل بها، وتتأثر معدلات التفاعلات الكيميائية وسرعاتها بالعديد من العوامل، ومنها:
- تركيز المواد المتفاعلة: فكلما كلما زاد تركيزها كان معدل حدوث التفاعل الكيميائي أسرع.
- درجة الحرارة: فكلما زادت درجة الحرارة زادت سرعة التفاعلات الكيميائية.
- الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة: إذ تتفاعل المواد التي تكون على هيئة مساحيق بصورة أسرع من تلك التي تكون على هيئة كتل.
- مساحة السطح: فكلما كانت مساحة سطح التفاعل الكيميائي أكبر فإنّه يحدث بمعدل أسرع.
- محفز التفاعل: وهو مادة كيميائية توضع بهدف زيادة سرعة التفاعل الكيميائي، وقد يكون على هيئة تركيز كيميائي أو مادة فيزيائية.
- الضوء: يساهم الضوء ذا الأطوال الموجية المحددة في تسريع عملية التفاعل الكيميائي.
