2.8
يحدد قانون معدل التفاعل العلاقة بين تركيز المادة المتفاعلة ومعدل التفاعل من حيث ثابت المعدل ، "k".
يصف ثابت المعدل العلاقة بين درجة الحرارة والمعلمات الحركية المتعلقة بالتصادم والاتجاه وطاقة التنشيط للجزيئات المتفاعلة عبر معادلة أرهينيوس. "A" هو ثابت يسمى عامل Arrhenius أو عامل التردد. "E" هو عامل أسي يدمج طاقة التنشيط المقاسة بالجول لكل مول ، وثابت الغاز ، ودرجة الحرارة بالكلفن.
يمكن تفسير اعتماد درجة حرارة المعلمات من خلال نموذج الاصطدام ، الذي ينص على أن الجزيئات المتفاعلة يجب أن تصطدم بطاقة كافية في الاتجاه الصحيح لبدء تفاعل كيميائي.
ويشكل عامل التردد مكونين هما تردد الاصطدام وعامل الاتجاه. تردد الاصطدام هو عدد الاصطدامات الجزيئية لكل وحدة زمنية ، بينما يصف عامل الاتجاه احتمال الاصطدامات ذات الاتجاه المناسب.
ومع ذلك ، فإن جزءا صغيرا فقط من الاصطدامات يؤدي إلى رد فعل. وذلك لأن الجزيئات المتفاعلة يجب أن تتغلب على حاجز الطاقة ، يسمى طاقة التنشيط ، لتتحول إلى منتجات.
فقط تلك الجزيئات التي تصطدم بطاقة حركية كافية سيكون لديها طاقة كامنة كافية لثني الروابط أو تمديدها أو كسرها لتتحول إلى وسيط عالي الطاقة يسمى الحالة الانتقالية ، أو المركب المنشط. يفقد المركب المنشط قصير العمر وغير المستقر الطاقة لتكوين منتجات مستقرة ، تكون طاقتها الإجمالية أقل من طاقة المواد المتفاعلة.
يمثل العامل الأسي في معادلة أرهينيوس جزء الاصطدامات الناجحة الناتجة عن المنتجات. تؤثر الزيادة في درجة الحرارة على كل من عامل التردد والعامل الأسي.
في درجات الحرارة المرتفعة ، تتحرك الجزيئات بشكل أسرع وأكثر قوة وطاقات حرارية أعلى ، مما يؤدي إلى تصادمات أكثر ملاءمة.
بالنسبة لمعظم التفاعلات ، تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى ارتفاع التردد والعوامل الأسية ، مما يؤدي إلى ارتفاع ثابت المعدل ، وبالتالي يترجم إلى معدل تفاعل متسارع.
معادلة أرهينيوس,
يربط بين طاقة التنشيط وثابت السرعة k للعديد من التفاعلات الكيميائية.
في هذه المعادلة، R هو ثابت الغاز المثالي، الذي تبلغ قيمته 8.314…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.