ما هي شروط التصادم ؟ .. وأنواعة

كتابة: samah osman آخر تحديث: 19 يناير 2022 , 12:07

نظرية التصادم

نظرية التصادم هي نظرية يتم استخدامها من أجل معرفة المعدلات الكيميائية وتحديداً معدل الغازات داخل هذه المعدلات، كما تعتمد نظرية الاصطدام على افتراض انه من أجل ان يتم التفاعل الكيميائي لابد من الضروري أن تندمج جميع الأنواع المتفاعلة معاً مثل الذرات والجزيئات مع بعضها البعض او أن يتم التصادم بينهم وبالرغم من ذلك جميع الاصطدامات التي تحدث ليس من الضروري أن تجدث تغيراً كيميائياً إلا في حالة واحدة وهي أن تكون جميع الأنواع داخل التفاعل الكيميائي تملك القدرة على حدوث تغيير كيميائي بسبب إمتلاكها حد أدنى من الطاقة الداخلية.

وأن تكون هذه الطاقة الداخلية مساوية لمقدار تنشيط التفاعل بالإضافة إلى ضرورة أن تكون الأنواع المتصادمة من التفاعلات موجهة لبعضها بطريقة مواتية من أجل إعادة ترتيب الذرات أو الإلكترونات الموجودة وهذا ما ينتج نظرية التصادم، حيث أن نسبة حدوث هذا التفاعل الكيميائي مساوي لقدرة الاصطدامات التي تمت بالفعل حتى يمكن حساب الترددات الذرية او الجزيئة التي حدثت عند التصادم بدرجات محددة وأكثر دقة من أجل حساب الغازات حيث أن نظرية التصادم تعتمد على تطور الغازات.[1]

من أجل إدراك حركات التفاعلات الكيميائية ومن أجل فهم العوامل التي تؤثر على الخصائص الحركية يجب أن يتم أولاً معرفة التفاعل على المستوى الجزئي تبعاً لنظرية الأصطدام داخل التفاعل، حيث يحدث التصادم تبعاً لجزيئات المواد الفعالة داخل التفاعل الكيميائي لحدوث التصادم لذلك يجب توجيه الجزيئات التي توجد داخل المواد المتفاعلة بصورة صحيحة حتى يتم تسهيل التكسير والتشكيل للروابط كما يتم إعادة الذرات التي تعمل على تكوين الجزيئات النهائية.

وعندما يحدث الاصطدام الجزئي للمواد فهذا يعني إن هذه الجزيئات تمتلك الحد الأدنى من الطاقة الحركية من أجل حدوث التصادم الفعال لذلك تختلف نسبة الطاقة داخل كل تفاعل والتي تعرف بطاقة التنشيط لذلك يعتمد نسب التفاعل إعتماداً على طاقة التنشيط، حيث تعتمد طاقة التنشيط المرتفعة على عدد منخفض من الجزيئات التي تعتمد على الطاقة التي تؤدي إلى حدوث التصادم الفعال، كما يجب أن يكون هناك محفز للمادة الفعالة دون أن يتم استهلاكها بأي شكل من الأشكال حيث توفر خذخ المحفزات على التفاعل للحصول على الجزيئات النهائية لذا عندما يحدث العديد من التفاعلات الكيميائية يتم فحصهم من خلال المحفزات أيضاً.[2]

شروط نظرية التصادم

  • شرط حدوث تصادم للجزيئات أو الذرات حتى يتم التفاعل.
  • شرط من أجل حدوث تفاعل كيميائي فعال أن يحدث التصادم بشكل نشط لدرجة تكفي لحدوث كسر داخل الروابط الكيميائية وهذه الطاقة تسمى بطاقة التنشيط.
  • شرط عند حدوث ارتفاع في درجات الحرارة أن تتحرك الجزيئات أو الذرات بشكل أسرع مما قبل وبقوة أكبر من السابق مما يزيد بقدر كبير من إمكانية كسر الروابط عند حدوث الاصطدام.
  • أن تحدث طاقة التنشيط وهي الحد الأدنى من الطاقة التي تنتج عند الاصطدام بالمواد المتفاعلة حتى يتم التفاعل الكيميائي.
  • من شروط حدوث نظرية التصادم وحدوث التفاعلات الكيميائية أن تصطدم الجزيئات أو الذرات نحو القاعدة الأساسية من أجل تحليل ردة الفعل.
  • وعندما تتصادم الجزيئين بقوة من أجل كسر الروابط وعند تكرار الاصطدام يجب أن يكون الاصطدام متناسب مع الغازات، وإذا تضاعف التركيز وتضاعف التصادم سوف ينتج نفس التأثير حيث ان معدل تصادم الجزيئات سوف يكون له تأثير على معدل التفاعل الإجمالي.[3]

أنواع نظرية التصادم

التصادم المرن

التصادم المرن هو التصادم الذي لايحدث فيه أي خسائر أو نتائج سلبية في الطاقة الحركية داخل النظام الخاص بالاصطدام، حيث أن التصادم المرن عبارة عن كميات من التصادمات المرنة وأن يكون التصادم تم بسرعة متساوية وان يحدث التصادم دون أي خسائر في السرعة وهذا هو التصادم المرن الذي لا يتم خلاله أي فقد للطاقة، ومن الأمثلة الخاصة بالاصطدام المرن هو تصادم الذرات والغازات وبعض اصطدامات الميكانيكا التي تؤدي إلى إهمال الطاقة المفقودة تعتبر أيضاً من أمثلى التصادم المرن على الرغم من أنها ليست مرنة بشكل كامل، ومن الأمثلة الأخرى تصادم كرات البلياردوا الصلبة.

التصادم غير المرن

التصادم غير المرن هو التصادم الذي يؤدي إلى فقدان في معدل الطاقة الحركية ولكن يتم الحفاظ على التصادم غير المرن، حيث أن الطاقة الحركية هي الطاقة التي يتم من خلالها نقل الطاقة الحركية إلى أي شيء آخر ومن المحتمل أيضاً أن تأثر الطاقة الحرارية والطاقة الصوتية على المواد، وبسبب وجود المغناطيس في بعض مواد التصادم فإن ذلك يأثر على الجزيئين بأنهم يتحدوا معاً ويصبحوا كتلة واحدة، وهذا نوع من أنواع التصادم غير المرن بسب فقد كبير في الطاقة الحركية ولكن هذا لايعني أن الطاقة الحركية ضرورة التواجد، وهذا يحد إن جميع انواع الاصطدامات تكون بين نوعين وهم المرونة المرنة والمرونة غير المرنة مثل ارتداد الكرة بعد سقوطها من ارتفاع مرتفع حيث يعتمد هذا على مدى صلابة الكرة تسمى هذا بالاصطدام غير المرن.[4]

نظرية التصادم وسرعة التفاعل الكيميائي

نظرية التصادم وسرعة التفاعل الكيميائي ترتبط بمعدل التفاعلات الكيميائية حيث من الممكن ان تتغير معدلات التفاعل الكيميائي اختلاف كبير تبعاً لعدة مقاييس مثل مدى النطاق سواء كان كبير أو صغير وتبعاً أيضاً للمقاييس الزمنية، حيث يمكن أن تستمر بعض التفاعلات الكيميائية بمعجلات سريعة جداً مثل انفجار الألعاب النارية، ومن الممكن ان يوجد هناك بعض التفاعلات الكيميائية الأخرى بمعدل بطيء حيث من الممكن أن يأخذ عدة سنوات مثل صدأ الأسلاك التي تتأثر نتيجة العوامل الجوية.

العوامل التي تؤثر على معدل التفاعل الكيميائي

هناك أربعة عوامل رئيسية يمكن أن تؤثر على معدل تفاعل التفاعل كيميائي لحدوث نظرية التصادم مثل الآتي:

  • معدل تركيز المادة الفعالة حيث تؤدي زيادة معدل تركيز المادة الفعالة إلى زيادة معدل التفاعل الكيميائي، كما يؤدي زيادة المادة الفعالة إلى حدوث تصادم بنسب أكثر بسبب هذه المادة الفعالة وخلال فترة زمنية محددة.
  • الحالة الفيزيائية للمواد الفعالة وأيضاً تبعاً لمساحة السطح حيث من الممكن ان تكون جزيئات المواد الفعالة توجد خلال مراحل مختلفة مثلما يحدث داخل الخليط المتجانس، كما أن معدل التفاعل الكيميائي سوف يكون محدود تبعاً لمساحة السطح المتلامسة للمواد مثلما يحدث الدمج بين المواد المتفاعلة من النوع الفلز الصلب ومتفاعل آخر غازي فإن الجزيئات التي توجد على السطح تصبح هي القادرة على التصادم مع جزيئات الغاز وذلك بسبب إن زيادة المساحة المتاحة على السطح سوف تزيد من معدل التفاعل.
  • درجة الحرارة حيث تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى الزيادة ي معدل التفاعل أيضاً، كما سوف تؤدي زيادة دراجات الحرارة إلى زيادة الطاقة الحركية لجزيئات المواد الفعالة حيث سوف تكون معدل الجزيئات أقل من معدل الطاقة اللازمة لحدوث التصادم.[2]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى