JoVE Logo

Sign In

2.8 : تأثير تغير درجة الحرارة على سرعة التفاعل

معادلة أرهينيوس,

Figure1

يربط بين طاقة التنشيط وثابت السرعة k للعديد من التفاعلات الكيميائية.

في هذه المعادلة، R هو ثابت الغاز المثالي، الذي تبلغ قيمته 8.314 J/mol·K، T هي درجة الحرارة بالكلفن، Ea هي طاقة التنشيط بالجول لكل مول، e هو الثابت 2.7183، و A ثابت يسمى عامل التردد، ويرتبط بتكرار التصادمات واتجاه الجزيئات المتفاعلة.

يعكس عامل التردد، A، مدى تفضيل ظروف التفاعل للاصطدامات الموجهة بشكل صحيح بين الجزيئات المتفاعلة. تؤدي زيادة احتمال حدوث تصادمات موجهة بشكل فعال إلى قيم أكبر لـ A ومعدلات تفاعل أسرع.

يصف المصطلح الأسي، e−Eₐ/RT، تأثير طاقة التنشيط على سرعة التفاعل. وفقًا للنظرية الجزيئية الحركية، فإن درجة حرارة المادة هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للذرات أو الجزيئات المكونة لها، فطاقة التنشيط المنخفضة تؤدي إلى جزء أكبر من الجزيئات النشطة بشكل كافٍ وتفاعل أسرع.

يصف المصطلح الأسي أيضًا تأثير درجة الحرارة على سرعة التفاعل. تمثل درجة الحرارة المرتفعة جزءًا أكبر من الجزيئات التي تمتلك طاقة كافية (RT) للتغلب على حاجز التنشيط (Ea). وهذا ينتج قيمة أعلى لثابت السرعة ومعدل تفاعل أسرع في المقابل.

الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتكوين منتج أثناء التصادم بين المواد المتفاعلة يسمى طاقة التنشيط (Ea). يعد الاختلاف في طاقة التنشيط المطلوبة والطاقة الحركية الناتجة عن تصادم الجزيئات المتفاعلة عاملاً أساسيًا يؤثر على سرعة التفاعل الكيميائي. إذا كانت طاقة التنشيط أكبر بكثير من متوسط الطاقة الحركية للجزيئات، فإن التفاعل سيحدث ببطء، حيث أن عددًا قليلاً فقط من الجزيئات سريعة الحركة سيكون لديها ما يكفي من الطاقة للتفاعل. إذا كانت طاقة التنشيط أصغر بكثير من متوسط الطاقة الحركية للجزيئات، فإن جزءًا كبيرًا من الجزيئات سيكون نشطًا بشكل كافٍ، وسيستمر التفاعل بسرعة.

تُستخدم مخططات التفاعل على نطاق واسع في الخواص الحركية الكيميائية لتوضيح الخصائص المختلفة لتفاعل معين. ويوضح كيف تتغير طاقة النظام الكيميائي أثناء خضوعه للتفاعل، وتحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات.

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 12.5: Collision Theory.

Tags

Temperature ChangeReaction RateArrhenius EquationActivation EnergyRate ConstantIdeal Gas ConstantFrequency FactorCollision FrequencyOrientation Of MoleculesEffectively Oriented CollisionsExponential TermKinetic Molecular TheoryAverage Kinetic EnergyActivation BarrierProduct Formation

From Chapter 2:

article

Now Playing

2.8 : تأثير تغير درجة الحرارة على سرعة التفاعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

4.0K Views

article

2.1 : التفاعلات الكيميائية

Thermodynamics and Chemical Kinetics

9.8K Views

article

2.2 : المحتوى الحراري وحرارة التفاعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.3K Views

article

2.3 : طاقة تكوين المحلول

Thermodynamics and Chemical Kinetics

6.7K Views

article

2.4 : الانتروبيا والذوبان

Thermodynamics and Chemical Kinetics

7.0K Views

article

2.5 : الطاقة الحرة من جيبس وتفضيل الديناميكا الحرارية

Thermodynamics and Chemical Kinetics

6.7K Views

article

2.6 : التوازن الكيميائي والذوبان

Thermodynamics and Chemical Kinetics

4.1K Views

article

2.7 : قانون المعدل وأمر رد الفعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

9.3K Views

article

2.9 : ردود فعل متعددة الخطوات

Thermodynamics and Chemical Kinetics

7.3K Views

article

2.10 : طاقة تفكك السندات وطاقة التنشيط

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.8K Views

article

2.11 : مخططات الطاقة والحالات الانتقالية والوسيطة

Thermodynamics and Chemical Kinetics

16.2K Views

article

2.12 : التنبؤ بنتائج رد الفعل

Thermodynamics and Chemical Kinetics

8.2K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved