كيفية تصنيف أوامر التفاعل الكيميائي باستخدام حركية

يمكن تصنيف التفاعلات الكيميائية بناءً على تفاعلها حركيةدراسة معدلات التفاعل.

تنص النظرية الحركية على أن الجسيمات الدقيقة من جميع المواد في حركة مستمرة وأن درجة حرارة المادة تعتمد على سرعة هذه الحركة. ويرافق زيادة الحركة ارتفاع في درجة الحرارة.

شكل رد الفعل العام هو:

aA + bB → cC + dD

يتم تصنيف التفاعلات على أنها تفاعلات من الدرجة صفر أو من الدرجة الأولى أو من الدرجة الثانية أو من النوع المختلط (من الدرجة الأعلى).

الوجبات الجاهزة الرئيسية: أوامر رد الفعل في الكيمياء

التفاعلات الصفرية (حيث الترتيب = 0) لها معدل ثابت. معدل تفاعل الترتيب الصفري ثابت ومستقل عن تركيز المواد المتفاعلة. هذا المعدل مستقل عن تركيز المواد المتفاعلة. قانون المعدل هو:

rate = k ، مع k لها وحدات M / ثانية.

تفاعل الدرجة الأولى (حيث الترتيب = 1) له معدل يتناسب مع تركيز أحد المتفاعلات. يتناسب معدل تفاعل الدرجة الأولى مع تركيز مادة تفاعلية واحدة. مثال شائع على رد فعل من الدرجة الأولى الاضمحلال الإشعاعي، وهي عملية عفوية من خلالها غير مستقرة النواة الذرية يتكسر إلى أجزاء أصغر وأكثر استقرارًا. قانون المعدل هو:

rate = k [A] (أو B بدلاً من A) ، مع k لها وحدات ثانية^-1

تفاعل الترتيب الثاني (حيث الترتيب = 2) له معدل يتناسب مع تركيز مربع المتفاعل الواحد أو ناتج تركيز اثنين من المتفاعلات. الصيغة هي:

المعدل = ك [أ]² (أو استبدل B بـ A أو k مضروبًا في تركيز A ضرب تركيز B) ، مع وحدات ثابت المعدل M^-1ثانية^-1

ردود فعل النظام المختلط لها ترتيب كسري لمعدلها ، مثل:

المعدل = ك [أ]^1/3

تتنبأ الحركية الكيميائية أن معدل التفاعل الكيميائي سيزداد بعوامل تزيد الحركية طاقة المواد المتفاعلة (حتى نقطة) ، مما يؤدي إلى زيادة احتمال تفاعل المواد المتفاعلة مع بعضها آخر. وبالمثل ، من المتوقع أن تؤدي العوامل التي تقلل من فرصة اصطدام المواد المتفاعلة مع بعضها البعض إلى خفض معدل التفاعل. العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل التفاعل هي:

• تركيز المواد المتفاعلة: يؤدي التركيز العالي للمواد المتفاعلة إلى المزيد من التصادمات لكل وحدة زمنية ، مما يؤدي إلى زيادة معدل التفاعل (باستثناء التفاعلات الصفرية).
• درجة الحرارة: عادة ما تكون الزيادة في درجة الحرارة مصحوبة بزيادة في معدل التفاعل.
• حضور ال المحفزات: المحفزات (مثل الإنزيمات) تخفض طاقة التنشيط للتفاعل الكيميائي وتزيد من معدل التفاعل الكيميائي دون استهلاكها في العملية.
• الحالة المادية للمواد المتفاعلة: قد تتلامس المتفاعلات في نفس المرحلة عن طريق العمل الحراري ، ولكن مساحة السطح والانفعالات تؤثر على التفاعلات بين المواد المتفاعلة في أطوار مختلفة.
• الضغط: بالنسبة للتفاعلات التي تنطوي على غازات ، فإن رفع الضغط يزيد من التصادمات بين المواد المتفاعلة ، ويزيد من معدل التفاعل.

في حين أن الحرائك الكيميائية يمكن أن تتنبأ بمعدل التفاعل الكيميائي ، إلا أنها لا تحدد مدى حدوث التفاعل.