يتناول مقالنا اليوم من شروط التصادم المثمر ، يعد علم الكيمياء من أهم العلوم التي تقوم بدراسة الذرة وعلاقاتها بغيرها بالذرات، فيعد أحد العلوم الطبيعية، ويدخل علم الكيمياء في استخداماتنا اليومية، ومن خلال موقع مخزن سوف نتعرف في هذا الموضوع على من شروط التصادم المثمر.
يحوي علم الكيمياء الطبيعية على عدد كبير من النظريات، ومن أهمهم نظرية الاصطدام، التي تحدد شروط التصادم المثمر في شرطين هما كالتالي:
أن تتخذ الجزئيات الوضع المناسب من حيث المسافة والاتجاه.
أن لا تقل الجزئيات المتصادمة عن الطاقة المنشطة.
تلك التي تنص على أن ليس كل تصادم سيكون ناجح، وذلك على الرغم من الجزئيات التي تتحرك في الاتجاهات الصحيحة أثناء الاصطدام، ومن ثم فأن الذرات التي تتناسب مع بعضها البعض تكون ذات اصطفاف واحد، ومن الممكن أن تنكسر الروابط التي تتواجد فيما بين الذرات، ومن ثم يعاد تشكيلها بالطريقة لصحيحة، ويمكن أن يحدث تصادم ناجح في المرحلتين السائلة والغازية اللذان يتميزان بالحركة العشوائية لثابتة للجزئيات، ومن ثم ينتج التفاعل بينهم.
تعريف التصادم
يقصد بالتصادم هو التجمع المفاجئ والقوي التي يحدث في تواصل جسدين معا.
كما يعرف بأنه حدث أو عملية تتغير فيها السرعة عند الاقتراب من جسمين أو عند التفاعل، ولا يشترط في حدوث ذلك لمس الجسميات أثناء التصادم.
وهو اللقاء لذي يحدث بين الذرات أو الجزئيات ويتسبب في تبادل أو تحويل الطاقة والزخم.
ولذلك يشترط أن تكون القوى الواقعة على الأجسام مرتكزة، وتلك القوى تقوم بها الأجسام نفسها.
ومن الجدير بالذكر أن الزخم الكلي ينص على أن لا يحدث له أي تغير في عملية التصادم، وذلك بحسب الطاقة أم أن تكون ميكانيكية أو طاقة حركية أم لا يتم تصنيف التصادمات بأن تكون مرنة أو غير مرنه على التوالي.
أنواع التصادم
يملك التصادم عدد من الأنواع، ومن ثم تشير الدراسات العلمية إلى أن كافة أنواعه ينطبق عليها قانون الحفاظ على الزخم الخطي، وعلى الرغم من ذلك أن التصادم إذا حدث في الطاقة الميكانيكية لا ينطبق عليه قانون الزخم، ومن خلال النقاط التالية سوف نعرض أنواع التصادم:
التصادم المرن: يتميز هذا النوع من أنواع التصادم بأن لا يتواجد فيه خسارة كبيرة في الطاقة الحركية للنظام الذي يحدث فيه التصادم، ومن ثم تظل الطاقة الحركية في الحالتين قبل و بعد الاصطدام لا تتغير بأي شكل من أشكال الطاقة.
التصادم الغير مرن: يختلف هذا النوع من الاصطدام عن تلك السابق عليه تماما، حيث تفقد الطاقة الحركية ثم تتحول تلك الطاقة إلى طاقة حرارية وأخرى صوتية، ومن ثم يحدث تشوه في المواد.
التصادم الغير مرن تماما: يحدث في ذلك النوع التصاق الجسمان ببعضهم البعض في الفترة التي تلي الاصطدام، ويتم فيه خسارة كبيرة للغاية في الطاقة الحركية.
شروط التصادم الفعال
يوجد عدد من الشروط في نظرية الاصطدام حتى يتم تنفيذها، ومن خلال النقاط التالية نتعرف على أهم تلك الشروط التي تتمثل فيما يلي:
تصادم الجزئيات: يعد تلك الشرط بمثابة شرط رئيسي حتى يتم التفاعل بين جسميات المادة.
طاقة حركية: يشترط في التصادم الفعال أن يحوي على طاقة حركية كافية، وذلك حتى يتم كسر الروابط الكيميائية؛ ومن ثم يرجع السبب في تسمية الطاقة الحركية بطاقة التنشيط،إلى ذلك.
ارتفاع درجة الحرارة: في حالة ارتفاع درجة الحرارة تصبح الجزئيات مالكة لدرجة عالية من الحركة، ومن ثم ينتج عن ذلك تصادم قوي للغاية، وبذلك يتم كسر الروابط الكيميائية بدرجة كبيرة في حالة اصطدام الجزئيات ببعضها البعض.
من شروط التصادم الفعال أن يكون في الاتجاه الصحيح
تعتمد نظرية الاصطدام في دراستها على تفسير سبب حدوث العديد من التفاعلات الكيميائية في مختلف المعدلات، وتعمل تلك النظرية على طرح عدد كبير من طرق تغيير معدل التفاعل، وبالرجوع لسؤال فقرتنا نجد أن تلك العبارة خاطئة، وذلك بسبب أن حدوث التصادم الفعال يشترط ن يملك التصادم طاقة كافيه واتجاه صحيح لتلك الاصطدام، وبغير تواجد الشرطين معا لا يتم التصادم، وبهذا يكون الاتجاه الصحيح شرط غير كافي لحدوث تصادم، وذلك بسبب ضرورة وجود تصادم بين الجزئيات قبل أن تتفاعل مع بعضها البعض، يقوم الاصطدام بتفسير السبب في عدم شيوع العمليات الجزئية، ويأتي ذلك من خلال شرح النظرية الحركية للغازات التي تنص على أن كل 1000 تصادم يكون ثنائي، كما سوف تتجمع ثلاثة جزئيات في وقت واحد فقط، بينما التصادمات الرباعية غير محتملة الحدوث، فلا يوجد أي دليل يثبت تفاعل أولي لظاهرة التصادم.
العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل الكيميائي
لكي يتم حدوث تفاعل كيميائي فهناك العديد من العوامل المؤثرة حتى يتم التفاعل، نذكر تلك العوامل المؤثرة في النقاط التالية:
تركيز المواد التفاعلية: يرتبط تركيز المواد المتفاعلة بسرعة التفاعل في علاقة طردية، حيث كلما زاد تركيز المواد المتفاعلة زادت سرعة لتفاعل؛ وذلك بسبب زيادة عدد الجزئيات الناتجة عن زيادة التركيز، ويعتمد معدل التفاعل على عد الجزئيات.
مساحة السطح: تتأثر التفاعلات التي تحدث بداخل المواد الصلبة والسائلة بمساحة السطح؛ وذلك بسبب أن تلك المواد تتفاعل فيها الجزئيات تتفاعل عند ملامسة السطح فقط؛ وذلك بسبب عدم إمكانية حدوث تفاعل بين جزئيات المواد الصلبة، ومن ثم يتم حدوث تزايد بين الجزئيات التي يمكن أن تتفاعل وبالتالي تزداد سرعة التفاعل، على أن يتم ذلك عند زيادة مساحة السطح.
الضغط: يتسبب زيادة معدل الضغط في زيادة معدل التفاعل بين جزئيات المواد الغازية، ومن ثم يقل حجم الغاز ذلك دون التأثير على عدد الجزئيات، ففي حالة زيادة الضغط على المواد الغازية يتم زيادة لتركيز له ومن ثم تزداد عدد التصادمات التي تؤدي بدورها إلى زيادة سرعة التفاعل.؟
درجة الحرارة: يؤدي ارتفاع في معدلات درجة الحرارة إلى ارتفاع مستوى طاقة الجزئيات التي تشارك في التفاعل ومن ثم تزيد سرعة التفاعل.
وجود محفز: يقصد به تلك المادة التي تزيد من سرعة التفاعل، ومن ثم تقوم بتقليل الطاقة الحركية اللازمة لبدء التفاعل، ومن الجدير بالذكر أن المحفز لا يتم استهلاكه في التفاعل، ولا يطرأ عليه أي تغيير عليه.
أهمية نظرية التصادم
تتجلى أهمية نظرية التصادم في عدد من العوامل، نذكر أهميتها في النقاط التالية:
تعمل على شرح الكثير من الملاحظات التي تتعلق بالحركة الكيميائية، التي يحويها التفاعل الكيميائي.
تفسر العوامل التي تؤثر على سرعة التفاعل.
قامت بتوضيح أن معدل التفاعل الكيميائي يتناسب طرديا مع معدل التصادمات الفعالة، ويجب أن يكون هذا التفاعل يسلك الطريق الصحيح الذي يسمح بالاتصال بين الذرات، التي تعطي نواتج التفاعل عند ارتباطها ببعضها البعض.
هكذا نكون قد وصلنا وإياكم لنهاية مقالنا هذا اليوم عن من شروط التصادم المثمر ، يعرف بأنه حدث أو عملية تتغير فيها السرعة عند الاقتراب من جسمين أو عند التفاعل، ولا يشترط في حدوث ذلك لمس الجسميات أثنائه، يقصد بالتصادم هو التجمع المفاجئ والقوي التي يحدث في تواصل جسدين معا، نلقاكم في مقال جديد بمعلومات جديدة على موقع مخزن.
