الشغل

بسم الله الرحمن الرحيم

اليوم يا احبائي الكرام سوف نتحدث إن شاء الله تعالي عن طاقة التنشيط 

🐳🐳🐳🐳🐳🐳🐳🐳🐳🐳🐳

التفاعل الكيميائي

ينتج عن التفاعل الكيميائي عن اعادة ترتيب ذرات المواد المُتفاعلة لتشكيل النواتج.

علي سبيل المثال، الماغْنيسيوم +حمض الهيدروكلوريك ←كلوريد المَاغْنسيوم + الهيدروجين.
 (Mg(s) + 2Hcl(aq) ⟹ Mgcl₂(aq) + H₂(g

لكي يحدث هذا، يجب تفكيك الروابط في المواد المُتفاعلة، وهو أمر يتطلب وجود طاقة.
عندما تتشكل الروابط الكيميائية، تنطلق الطاقة.

طاقة التنشيط 

عندما يحدث تفاعل، يتطلب تفكيك روابط المواد المُتفاعلة استهلاكًا للطاقة من البيئة المحيطة. وتعتمد كمية الطاقة علي الروابط المتكونة بين المواد المُتفاعلة ودرجة حرارة النظام.وتعرف هذه الطاقةالإضافية التي تُحفز بدء التفاعل باسم(طاقة التنشيط).
و يمكن من هذا تعريفها بتعريف بسيط :
طاقة التنشيط : هي الطاقة الإضافية التي تُحفز بدء التفاعل و المتكونة من الروابط بين المواد المُتفاعلة ودرجة حرارة النظام.
يوضح التمثيل البياني هذه الفكرة. يجب علي المواد المُتفاعلة "تجاوز" المرحلة الصعبة لطاقة التنشيط قبل أن تتشكل النواتج. وإذا توفر قدر ضئيل من الطاقة، فلن يبدأ التفاعل.

هناك نوعان من التفاعل مع الحرارة:

1. التفاعل الماص للحرارة.
2. التفاعل المطلق (الطارد) للحرارة.

التفاعل الماص للحرارة 

هو التفاعل الذي يتم فيه إمتصاص حرارة من الوسط المحيط مما يؤدي إلي انخفاض درجة حرارة الوسط المحيط.

أثناء التفاعل الماص للحرارة، تبدأ المواد المُتفاعلة بكمية معينة من الطاقة: ألا وهو مستوي الطاقة الأوليّ. ويجب توفير طاقة التنشيط لبدء التفاعل.

مميزاته:-

• تنتقل الحرارة فيه من الوسط المحيط إلي النظام (مما يؤدي إلي ارتفاع حرارة النظام و انخفاض درجة حرارة الوسط المحيط).
• في نهاية التفاعل، تتمتع المنتجات بمستوى طاقة أعلي من مستوي طاقة المواد المُتفاعلة.(بمعني: Hنواتج > Hمُتفاعلات)(علمًا: أن H الطاقة).
• Heat(الحرارة) في المُتفاعلات. 
• التغير في الحرارة يكون بإشارة سالبة.

مثال:-

(Mgco₃(s) +117.3 K.J/mol ⟹ Mgo(s) +co₂(g

التفاعل المطلق (الطارد) للحرارة

هو التفاعل الذي ينطلق منه حرارة كأحد نواتج التفاعل إلي الوسط المحيط فترتفع درجة حرارة الوسط المحيط.

أثناء التفاعل المطلق للحرارة، تبدأ المواد المتفاعلة بكمية معينة من الطاقة: ألا وهو مستوي الطاقة الأوليّ. ويجب توفير طاقة التنشيط لبدء التفاعل. 

مميزاته:-

• تنتقل الحرارة فيه من النظام إلي الوسط (مما يؤدي إلي ارتفاع درجة حرارة الوسط المحيط وانخفاض درجة حرارة النظام).
• في نهاية التفاعل، تتمتع المنتجات بمستوي طاقة أقل من مستوي طاقة المواد المُتفاعلة.(بمعني: Hنواتج> H مُتفاعلات).
• Heat (الحرارة) في النواتج.
• التغير في الحرارة بإشارة سالبة.

مثال:-

H₂(g) + ½O₂ ⟹ H₂O +285.8 K.J/mol

كيف تؤثر الحفَّازات في طاقة التنشيط؟

معدل التفاعل

هو المعدل الذي يمكن عنده تحويل المواد المُتفاعلة إلي النواتج.

ويتأثر هذا المعدل بطاقة التنشيط. كلما زادت طاقة التنشيط، انخفض معدل التفاعل لدرجة حرارة معينة.

وبالتالي، فإن التفاعلات ذات مستويات طاقة التنشيط المرتفعة تكون تفاعلات بطيئة،مثل:

أكسدة الحديد إلي الصدأ (أكسيد الحديد).

الحفَّازات 

هي المادة القادرة علي زيادة معدل التفاعل الكيميائي دون استهلاكها أو تغييرها بواسطة المواد الكيميائية المُتفاعلات .
يُسمّي عمل الحفّاز بالتحفيز. ويستخدم الكيميائيون الحفّازات لتسريع التفاعلات الكيميائية التي لولاها لكانت بطيئةً يشكل كبير. ولا تُعرَف الآليات الدقيقة لعمل التحفيز بشكلٍ تام، ولكن عادةً ما يجتمع الحفّاز مع المواد الكيميائية المُتفاعلات لتكوين مادة جديدة مؤقتة، ثم يظهر في شكله الأصلي في نهاية العملية.

طاقة التنشيط:-

يوضح الرسم البياني تأثير الحفّاز علي التفاعل.ويتم تخفيض طاقة التنشيط، ولكن لم يتباين التغيير الكلي للطاقة.

يمكن أن يسمح الحفَّاز بتفاعلات تحدث عند مستويات طاقة أقل بكثير، مما يزيد من سرعة التفاعل.

وتسخدم الطبيعة العديد من الحفَّازات لتسريع التفاعلات. علي سبيل المثال، يعمل الكلوروفيل في الأوراق الخضراء كحفَّاز يسمح بتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلي جلوكوز وأكسجين عند مستويات الطاقة التي يمكن توفيرها بواسطة ضوء الشمس.

انتهي موضوع اليوم يا أحبائي 
لدعمنا ماديًا :patreon.com/ahmedabdelhalim

والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته