1
‫للبنات‬ ‫العلوم‬ ‫كلية‬
-
‫عبد‬ ‫الملك‬ ‫جامعة‬
‫العزيز‬
‫الكيمياء‬ ‫قسم‬
‫الكيمياء‬
‫الفيزيائية‬
(
‫حركية‬
)
Kinetics - Chemistry
‫المقرر‬ ‫رمز‬
:
CHME
‫المقرر‬ ‫رقم‬
:
344
‫الثاني‬ ‫الدراسي‬ ‫الفصل‬
:
1432
‫هـ‬
‫إعداد‬
/
‫أ‬
.
‫د‬
.
‫طاهر‬ ‫سناء‬
‫عرب‬
‫الفيزيائية‬ ‫الكيمياء‬ ‫أستاذ‬
2
‫الكيميا‬
‫ء‬
‫الحركية‬
3
‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬
‫بدراسة‬ ‫يختص‬ ‫الذي‬ ‫العلم‬ ‫هو‬
‫سرعة‬
‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬
‫فيها‬ ‫المؤثرة‬ ‫والعوامل‬
‫التفاعل‬ ‫معدل‬
‫أو‬
‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معدل‬
‫كميات‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫معدل‬ ‫هو‬
(
‫تركيز‬
)
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬
‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الناتجة‬ ‫أو‬
.
‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫تغير‬ ‫معدل‬ ‫أو‬
‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬
‫الناتج‬ ‫وتكوين‬ ‫الزمن‬ ‫بمرور‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬
.
‫معدل‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
4
‫معدل‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
‫وباعتبار‬
‫المادة‬ ‫بقاء‬ ‫قانون‬
‫النوات‬ ‫تركيز‬ ‫زيادة‬ ‫فإن‬
‫ج‬
‫المتفاعالت‬ ‫تركيز‬ ‫نقص‬ ‫يعني‬
.
‫ق‬ ‫يمكن‬ ً‫ا‬‫وعملي‬
‫ياس‬
‫أ‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫اختفاء‬ ‫معدل‬ ‫بقياس‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
‫و‬
‫ناتجة‬ ‫مادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬
.
‫بمتابعة‬ ‫ذلك‬ ‫يتم‬ ً‫ة‬‫وعاد‬
‫الخواص‬ ‫احدى‬ ‫تغير‬
‫الفيزيائية‬
‫لل‬
‫مادة‬
.
5
A B
time
6
7
‫سرعة‬
‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬
:
‫و‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ا‬‫قصير‬ ‫الزمن‬ ‫هذا‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫لتحدث‬ ‫ما‬ ‫وقت‬ ‫إلى‬ ‫فيزيائية‬ ‫أو‬ ‫كيميائية‬ ‫ظاهرة‬ ‫أي‬ ‫تحتاج‬
‫قد‬
ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ال‬‫طوي‬ ‫يكون‬
.
‫أنبوب‬ ‫في‬ ‫المختبر‬ ‫في‬ ‫إجراؤها‬ ‫يتم‬ ‫والتي‬ ‫المألوفة‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫وكثير‬
‫ة‬
‫الصوديو‬ ‫كبريتات‬ ‫محلول‬ ‫إلى‬ ‫الباريوم‬ ‫كلوريد‬ ‫أضيف‬ ‫فإذا‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫سريعة‬ ‫تفاعالت‬ ‫هي‬ ‫اختبار‬
‫م‬
‫يالحظ‬
‫ال‬ ‫حسب‬ ‫الباريوم‬ ‫كبريتات‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫هو‬ ‫االختبار‬ ‫أنبوبة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫أبيض‬ ً‫ا‬‫راسب‬ ‫تكون‬
‫معادلة‬
:
Ba Cl2 + Na2 SO4 Ba SO4 + 2Na Cl
‫قياس‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫وقت‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫والقلويات‬ ‫األحماض‬ ‫محاليل‬ ‫بين‬ ‫التعادل‬ ‫تفاعالت‬ ً‫ا‬‫وأيض‬
‫ه‬
‫لقصره‬
‫أيون‬ ‫يتحد‬ ‫حيث‬
‫الهيدروكسيل‬
‫الماء‬ ‫ويتكون‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أيون‬ ‫مع‬
OH- + H+ H2O
‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدم‬ ‫الدليل‬ ‫لون‬ ‫تغير‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫على‬ ‫ويستدل‬
.
‫العادية‬ ‫األحوال‬ ‫في‬ ‫يحصل‬ ‫ال‬ ‫الماء‬ ‫لتكوين‬ ‫الهيدروجين‬ ‫غاز‬ ‫مع‬ ‫األكسجين‬ ‫غاز‬ ‫تفاعل‬ ‫بينما‬
‫حتى‬
‫عديدة‬ ‫أياما‬ ‫واحد‬ ‫وعاء‬ ‫في‬ ‫بقيا‬ ‫ولو‬
.
O2 + 2 H2 2H2O
‫تفاعالت‬ ‫مثل‬ ‫طويلة‬ ‫أزمنة‬ ‫تأخذ‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫بطيئة‬ ‫أخرى‬ ‫كيميائية‬ ‫لتفاعالت‬ ‫عديدة‬ ‫أمثلة‬ ‫وهناك‬
‫الحديد‬ ‫على‬ ‫الصدأ‬ ‫وتكون‬ ‫الجيولوجية‬ ‫التربية‬
.
‫وقوانينها‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬
‫اإلمتصاص‬ ‫طيف‬ ‫جهاز‬
8
(RATE R ) ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
aA + bB cC + dD
dt
D
d
d
dt
C
d
c
dt
B
d
b
dt
A
d
a
R
]
[
1
]
[
1
]
[
1
]
[
1








9
CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (g)
rate = -
d[CH4]
dt
= -
d[O2]
dt
1
2
=
d[H2O]
dt
1
2
=
d[CO2]
dt
2H2 + O2 2H2O
dt
O
H
d
dt
O
d
dt
H
d
v
]
[
2
1
]
[
]
[
2
1 2
2
2






10
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وحدة‬
(Concentration) (time)-1
‫هي‬ ‫الشائعة‬ ‫والوحدة‬
:
mol l-1s-1
‫مثال‬
:
‫اال‬ ‫تتفاعل‬ ‫عندما‬
‫مونيا‬
(
‫النشادر‬ ‫غاز‬
)
‫العا‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫األكسجين‬ ‫مع‬
‫لية‬
‫النيتروجين‬ ‫اكسيد‬ ‫يتكون‬
(NO)
‫تساوى‬ ‫األمونيا‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬ ‫ان‬ ‫علمت‬ ‫فاذا‬ ‫الماء‬ ‫وبخار‬
-3.5 x10-2
‫لكل‬ ‫مول‬
‫ثانية‬ ‫لكل‬ ‫و‬ ‫لتر‬
‫فاحسب‬
:
‫ا‬
)
‫ب‬ ‫األكسجين‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬
)
‫النيتروجين‬ ‫اكسيد‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬
‫ج‬
)
‫الماء‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬
4NH3(g)+5O2(g) → 4NO(g)+6H2O(g)
‫تساوى‬ ‫األكسجين‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬
1.25
‫األمونيا‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬
11
12
=1. 5x3.5x10-2 = 5.25x10-2 Ms-1

‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬

‫التركيز‬

‫درجة‬
‫الحرارة‬

‫الحافز‬ ‫وجود‬
‫ال‬
‫عوامل‬
‫ال‬
‫سرعة‬ ‫علي‬ ‫مؤثرة‬
‫التفاعالت‬
13
14
1
.
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬
:
‫واختالف‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫باختالف‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تختلف‬
‫المتفاع‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ً‫ا‬‫وعملي‬ ، ‫التفاعل‬ ‫فيه‬ ‫يجرى‬ ‫الذي‬ ‫الوسط‬
‫لة‬
‫المثال‬ ‫من‬ ‫يتضح‬ ‫هذا‬ ‫ولعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫واضح‬ ً‫ا‬‫تأثير‬ ‫تؤثر‬
‫التالي‬
:
‫أيونات‬ ‫اختزال‬
‫البرمنجنات‬ MnO4
- ‫بواسطة‬
‫أيونات‬
‫الحديدوز‬
‫في‬
‫الحامضي‬ ‫الوسط‬
Fe +2 Fe+3 + Mn+2 + MnO4
-
‫لون‬ ‫اختفاء‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫ويالحظ‬ ‫بسرعة‬ ‫تتم‬
‫البرمنجنات‬
‫إن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬
‫حمض‬ ‫بواسطة‬ ‫األيونات‬ ‫نفس‬ ‫اختزال‬ ‫بينما‬ ‫سريع‬ ‫التفاعل‬
‫االكساليك‬
‫في‬
‫بطئ‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫مهل‬ ‫على‬ ‫يتم‬ ‫الحامضي‬ ‫الوسط‬
.
2H2C2O4 + 6H+ 2 H2O + 4CO2 + 2Mn+2 + 2MnO4
-
15
2
.
‫تركيز‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬
:
‫لوحظ‬
‫بداي‬ ‫عند‬ ‫وذلك‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫أنه‬
‫ة‬
‫ال‬ ‫تركيز‬ ‫يقل‬ ‫الوقت‬ ‫وبمرور‬ ‫كبيرة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬
‫مواد‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معه‬ ‫وتنخفض‬ ‫المتفاعلة‬
.
ً‫ا‬‫عموم‬
‫ليست‬ ‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
‫المتفاعل‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫تؤدي‬ ‫حيث‬ ‫السهلة‬ ‫بالعالقة‬
‫ة‬
‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫نقصانها‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫وقد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫زيادة‬ ‫إلى‬
‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫قد‬ ً‫ا‬‫وأحيان‬ ‫السرعة‬ ‫في‬ ‫تغيير‬ ‫أي‬ ‫يحدث‬ ‫ال‬ ‫وقد‬ ‫العكسية‬
‫المتجانسة‬ ‫غير‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ‫التفاعل‬ ‫تسمم‬
.
‫درجة‬ ‫رفع‬ ‫ان‬ ‫عمليا‬ ‫ووجد‬ ‫كبيرا‬ ‫تأثيرا‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تؤثر‬
‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫ثم‬ ‫ومن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فى‬ ‫ملحوظة‬ ‫زيادة‬ ‫الى‬ ‫يؤدى‬ ‫الحرارة‬
‫التفاعل‬
.
16
‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
‫التنشيط‬
k = A • exp( -Ea/RT )
R
‫للغازات‬ ‫العام‬ ‫الثابت‬
(8.314 J/K
mol)
Ea
‫ووحداتها‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
(J/mol)
A
‫التردد‬ ‫معامل‬
T
‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬
(Arrhenius equation) ‫ارهينيوس‬ ‫معادلة‬
k
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
A + B C + D
‫للحرارة‬ ‫طارد‬ ‫تفاعل‬ ‫للحرارة‬ ‫ماص‬ ‫تفاعل‬
17
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
:
‫الى‬ ‫تصل‬ ‫لكى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫تحتاجه‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدار‬ ‫أقل‬ ‫هى‬
‫نواتج‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫قادرة‬ ‫وتكون‬ ‫التفاعل‬ ‫ويحدث‬ ‫النشطة‬ ‫الحالة‬
18
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
‫ارهينيوس‬ ‫معادلة‬
k  Ae
Ea
RT
ln k = ln A - Ea/RT
ln
k2
k1
=
Ea
RT
-
1
T2
1
T1
-
19
‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬
‫بيانيا‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫حساب‬
ln k = -Ea/R (1/T) + ln A
20
‫األول‬ ‫مراحله‬ ‫فى‬ ‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ ‫ثانى‬ ‫مع‬ ‫األمونيا‬ ‫تفاعل‬ ‫أن‬ ‫علمت‬ ‫إذا‬
‫من‬ ‫ية‬
‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫وكانت‬ ‫الثانية‬ ‫الرتبة‬
327°C
‫تساوى‬
0.385 M-1 s-1
‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫وعند‬
443°C
‫اصبحت‬
16.0 M-
1 s-1
‫فاحسب‬
‫ب‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
)
‫التردد‬ ‫معامل‬
(
‫ثابت‬
‫أرهينيوس‬
)
21
ln(16.0/0.385) = Ea/8.314X {716-600}/716x600
Ea = 114x103 J/mol =114.8 kJ/mol
ln(16) = ln(A) -114.8x103/ 8.314x716
A = 3.8x109 M-1s-1
‫مثال‬
𝑙𝑛
𝑘2
𝑘1
=
−𝐸𝑎
𝑅
1
𝑇2
−
1
𝑇1

‫تمرين‬
:
‫تساوى‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫ان‬ ‫علمت‬ ‫إذا‬
146.3kJ/mol
.
‫بأى‬ ‫فاحسب‬
‫الحرار‬ ‫درجة‬ ‫تزداد‬ ‫عندما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫تزداد‬ ‫سوف‬ ‫نسبة‬
‫من‬ ‫ة‬
.35 - 25°C
22
‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬
‫التنشيط‬
𝑙𝑛
𝑘2
𝑘1
=
−𝐸𝑎
𝑅
1
𝑇2
−
1
𝑇1

‫الحافز‬ ‫وجود‬
:
‫سيرعت‬ ‫وزييادة‬ ‫الكيمييائي‬ ‫التفاعيل‬ ‫تنشييط‬ ‫خاصية‬ ‫لها‬ ‫مواد‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫الحوافز‬
‫أن‬ ‫دون‬ ‫ه‬
ً‫ا‬‫كيميائي‬ ‫تتغير‬
(
‫موجب‬ ‫حفز‬
)
‫طريي‬ ‫عين‬ ‫التفاعيل‬ ‫إتميام‬ ‫فيي‬ ‫اإلسيراف‬ ‫هيو‬ ‫ودورها‬
‫مسيالك‬
‫الالزم‬ ‫التنشيطية‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫أقل‬ ‫لها‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيطية‬ ‫الطاقة‬ ‫تكون‬
‫التفاعيل‬ ‫إلتمام‬ ‫ة‬
‫يدون‬‫ي‬‫ب‬
‫يـافز‬‫ي‬‫الحـ‬
,
‫يض‬‫ي‬‫بع‬ ‫يي‬‫ي‬‫ف‬ ‫يز‬‫ي‬‫الحف‬ ‫يل‬‫ي‬‫عام‬ ‫يوم‬‫ي‬‫يق‬ ‫يد‬‫ي‬‫وق‬
‫يـيان‬‫ي‬‫األحــــ‬
‫التف‬ ‫يرعة‬‫ي‬‫س‬ ‫يض‬‫ي‬‫بخف‬
‫يل‬‫ي‬‫اع‬
‫للتفاعل‬ ‫مثبط‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫ويسمى‬ ‫الكيميائي‬
(
‫سالب‬ ‫حفز‬
.)
‫ك‬ ‫أنواف‬ ‫وهناك‬
‫مختلفية‬ ‫ثيرة‬
‫الم‬ ‫يوين‬‫ي‬‫تك‬ ‫ية‬‫ي‬‫ناحي‬ ‫ين‬‫ي‬‫م‬ ‫ييما‬‫ي‬‫والس‬ ‫يا‬‫ي‬‫به‬ ‫يل‬‫ي‬‫يعم‬ ‫يي‬‫ي‬‫الت‬ ‫ية‬‫ي‬‫الطريق‬ ‫يف‬‫ي‬‫تختل‬ ‫يا‬‫ي‬‫كم‬ ،‫يوافز‬‫ي‬‫الح‬ ‫ين‬‫ي‬‫م‬
‫يب‬‫ي‬‫رك‬
‫المتوسط‬
.
ً‫ا‬‫ذاتي‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫أو‬ ‫صلبة‬ ‫أو‬ ‫سائلة‬ ‫أو‬ ‫غازية‬ ‫مادة‬ ‫الحافز‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬
.
‫معرفي‬ ‫يمكن‬ ‫المذكورة‬ ‫العوامل‬ ‫أثر‬ ‫ومعرفة‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫دراسة‬ ‫ومن‬
‫الكثيير‬ ‫ة‬
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫بها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الخطوات‬ ‫تفاصيل‬ ‫من‬
.
23
‫ي‬ ‫وقد‬ ‫األضعاف‬ ‫عشرات‬ ‫بمقدار‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫يضاعف‬ ‫الحوافز‬ ‫وجود‬ ‫كان‬ ‫ولما‬
‫كون‬
‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫كجدار‬ ‫صلبة‬ ‫مادة‬ ‫سطح‬ ‫الحافز‬
.
‫الك‬ ‫التفاعالت‬ ‫تقسيم‬ ‫يمكن‬ ‫لذلك‬
‫من‬ ‫يميائية‬
‫إلى‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركية‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬
:
‫تفاعالت‬
‫متجانسة‬
Homogeneous Reactions
‫تفاعالت‬
‫متجانسة‬ ‫غير‬
Heterogeneous Reactions
‫المتجانس‬ ‫والتفاعل‬
:
‫واحد‬ ‫طور‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كلي‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫هو‬
(One Phase)
‫بينما‬
‫المتجانس‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬
:
‫واح‬ ‫طور‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫في‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫جزئي‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫هو‬
‫د‬
.
‫عل‬ ‫تعتمد‬ ‫تفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لها‬ ‫تكون‬ ‫العادية‬ ‫المتجانسة‬ ‫غير‬ ‫التفاعالت‬ ‫وأغلب‬
‫مساحة‬ ‫ى‬
‫الجد‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫السطح‬ ‫وهذا‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫خليط‬ ‫لها‬ ‫يتعرض‬ ‫التي‬ ‫السطح‬
‫ار‬
‫الحافزة‬ ‫الصلبة‬ ‫المادة‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬ ‫إلناء‬ ‫الداخلي‬
.
‫دراسة‬ ‫عند‬ ‫لذلك‬
‫حركية‬
‫مرحلة‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫اإلناء‬ ‫جدارة‬ ‫تأثير‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ‫من‬ ‫البد‬ ‫التفاعل‬
‫مراحل‬ ‫من‬
‫زجاجية‬ ‫كرات‬ ‫فتضاف‬ ‫الزجاج‬ ‫من‬ ‫اإلناء‬ ‫جدار‬ ‫كون‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫ذلك‬ ‫ويمكن‬ ،‫التفاعل‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫يحدث‬ ‫رقيقة‬ ‫شعرية‬ ‫أنابيب‬ ‫أو‬ ‫صغيرة‬
.
‫م‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
‫فلن‬ ً‫ا‬‫تجانس‬
‫الس‬ ‫بزيادة‬ ‫تتأثر‬ ‫سرعته‬ ‫فإن‬ ‫متجانس‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫سرعته‬ ‫تتأثر‬
‫المعرض‬ ‫طح‬
.
24
aA + bB cC + dD
25
n = σ + β
n = ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬
‫التفاعل‬ ‫رتبة‬
α
‫و‬
β
‫عبارة‬
‫أو‬ ‫موجبة‬ ‫قيما‬ ‫تأخذ‬ ‫ان‬ ‫ممكن‬ ‫مجردة‬ ‫اعداد‬ ‫عن‬
‫أو‬ ‫سالبة‬
‫كسرية‬
‫الجزئية‬ ‫بالرتب‬ ‫وتعرف‬ ‫صفر‬ ‫أو‬
.
(Rate Law) ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫قانون‬
•
‫المو‬ ‫الكيميائية‬ ‫للمعادلة‬ ‫النظر‬ ‫بمجرد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بقانون‬ ‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫التنبؤ‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬
‫يجب‬ ‫بل‬ ‫زونة‬
‫التجريبي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بقانون‬ ‫ويسمى‬ ‫العملية‬ ‫بالتجربة‬ ‫ذلك‬ ‫معرفة‬
.
•
‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫بدرجة‬ ‫يقصد‬
‫ترك‬ ‫يؤثر‬ ‫والتي‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المكونات‬ ‫أس‬
‫سرعة‬ ‫في‬ ‫يزها‬
‫ف‬ ‫الداخلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيزات‬ ‫حدود‬ ‫أسس‬ ‫مجموف‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تتحدد‬ ‫أخرى‬ ‫بعبارة‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬
‫ي‬
‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬
.
‫م‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بها‬ ‫تتغير‬ ‫التي‬ ‫الطريقة‬ ‫استخدام‬ ‫ويمكن‬
‫تركيز‬ ‫ع‬
‫األو‬ ‫األس‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫سرعته‬ ‫الذي‬ ‫فالتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬
‫مادة‬ ‫لتركيز‬ ‫ل‬
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫يسمى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬
First order reaction
‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫بينما‬
ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫يسمى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫مادتين‬ ‫لتركيز‬ ‫الصحيح‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫سرعته‬ ‫تتناسب‬ ‫الذي‬
‫الدرجة‬ ‫من‬
‫الثانية‬
Second order reaction
26
27
‫لتركيز‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫التجربة‬ ‫من‬ ‫وجد‬ ‫فقد‬ ،‫عامة‬ ‫وبصفة‬
‫المكونات‬
‫فف‬ ،‫التالية‬ ‫الرياضية‬ ‫الصيغة‬ ‫في‬ ‫هذا‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫المؤثرة‬
‫التفاعل‬ ‫ي‬
:
A + B → X
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
R
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التراكيز‬ ‫أس‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬
:
R α CA
m . CB
n
R = K CA
m . CB
n
‫وهذا‬
‫درجته‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬
m
‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬
n , A
‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬
B
‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬
‫هي‬
=
n + m
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫العامة‬ ‫والصيغة‬
:
R = -dC/dt = K CA
m . CB
n
dCx/dt = K CA
m . CB
n
28
‫وتعتمد‬
‫على‬ ‫أدق‬ ‫أخرى‬ ‫بعبارة‬ ‫أو‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫استهالك‬ ‫أو‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬ ‫معدل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
‫ب‬ ‫تعيينه‬ ‫يمكن‬ ‫أس‬ ‫إلى‬ ً‫ا‬‫مرفوع‬ ‫تركيز‬ ‫كل‬ ‫يكون‬ ‫بحيث‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫مادة‬ ‫لكل‬ ‫التركيز‬
‫التجربة‬
.
‫وهذا‬
‫مثل‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫األس‬
1
،
2
،
3
،
...
‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ومن‬ ،‫الصحيح‬ ‫الواحد‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫كسر‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬
‫اآلتية‬ ‫التفاعالت‬ ‫تدرس‬
:
1
.
‫أكسيد‬ ‫خامس‬ ‫تفكك‬
‫النيتروجين‬
2N2O5 → 4NO2 + O2
‫معادلة‬
‫سرعة‬
‫التفاعل‬
-dC(N2O5)/dt = K[N2O5]1
‫هذا‬
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬
.
2
.
‫النيتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫تفكك‬
2NO2 → 2NO +O2
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
:
-dC(NO2)/dt = K[NO2]2
‫وهذا‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬
.
29
3
.
‫ثالثي‬ ‫تفاعل‬
‫إيثيل‬
‫بروميد‬ ‫مع‬ ‫أمين‬
‫االيثيل‬
‫البنزين‬ ‫محلول‬ ‫في‬
:
(C2H5)3N + C2H5 Br (C2H5)4NBr
‫رباعي‬ ‫بروميد‬
‫إيثيل‬
‫ثالثي‬ ‫أمين‬
‫إيثيل‬
‫أمين‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
:
-dC(C2H5Br)/dt = K[C2H5Br] [(C2H5)3N]
‫ا‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫ولكنه‬ ‫الثانية‬ ‫هي‬ ‫الكلية‬ ‫درجته‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫من‬ ‫يظهر‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫ألولى‬
‫بروميد‬ ‫مادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬
‫االيثيل‬
‫ثالثي‬ ‫مادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫وأيض‬
‫إيثيل‬
‫أمي‬
‫ن‬
.
4
.
‫تفكك‬
‫االستيالدهيد‬
‫درجة‬ ‫عند‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬
450
‫ە‬
‫م‬
.
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
:
CH3CHO CH4 + CO
-dC(CH3CHO)/dt = K[CH3CHO]3/2
‫أي‬
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬
3/2
.
30
‫صف‬ ‫تساوي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫فقد‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تساوي‬ ‫أن‬ ‫الضروري‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫فإنه‬ ‫وبذلك‬
‫أو‬ ،ً‫ا‬‫ر‬
‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫أو‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫أو‬ ً‫ا‬‫نصف‬
(
1
،
2
،
3
،
)....
‫ما‬ ‫واختيار‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫من‬ ‫فقط‬ ‫يكون‬ ‫وتحديدها‬
‫ف‬ ‫يؤثر‬ ‫ال‬ ‫التركيز‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫صفر‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫وعندما‬ ‫التركيز‬ ‫أس‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬ ‫يطابق‬
‫سرعة‬ ‫ي‬
‫التفاعل‬
...
‫يتضح‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫ودرجة‬ ‫الكيميائية‬ ‫المعادلة‬ ‫وزن‬ ‫بين‬ ‫عالقة‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫تأكيد‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫المهم‬ ‫من‬ ‫أنه‬ ‫كما‬
‫من‬
‫ف‬ ‫التفاعل‬ ‫بينما‬ ‫الكيميائي‬ ‫الوزن‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫متشابهة‬ ‫كيميائية‬ ‫معادالت‬ ‫لهما‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫والثاني‬ ‫األول‬ ‫المثالين‬
‫األول‬ ‫المثال‬ ‫ي‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الثاني‬ ‫المثال‬ ‫وفي‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬
.
‫يمكن‬
‫او‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫كل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫قانون‬ ‫يكون‬ ‫ان‬
‫ناتجة‬
31
‫التفاعل‬ ‫ودرجة‬ ‫الجزيئية‬
:
‫خطوا‬ ‫عدة‬ ‫في‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫ولما‬ ،‫النظرية‬ ‫الوجهة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫الجزيئية‬ ‫تتعلق‬
‫منها‬ ‫ت‬
‫لسر‬ ‫المحددة‬ ‫بالخطوة‬ ‫تعرف‬ ‫والتي‬ ‫خطوة‬ ‫أبطأ‬ ‫بسرعة‬ ‫تحدد‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فإن‬ ‫البطيء‬ ‫ومنها‬ ‫السريع‬
‫عة‬
‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬
.
‫ب‬ ،‫صحيح‬ ‫عدد‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫وهي‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تشترك‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫أو‬ ‫الذرات‬ ‫بعدد‬ ‫التفاعل‬ ‫جزيئية‬ ‫وتعرف‬
‫درجة‬ ‫ينما‬
‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫تساوي‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫ضروري‬ ‫ليس‬ ‫التفاعل‬
...
‫التفاع‬ ‫درجة‬ ‫بين‬ ‫ارتباط‬ ‫هناك‬ ‫ليس‬ ‫أنه‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫ولكن‬
،‫وجزئيته‬ ‫ل‬
‫اآلتي‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫لدرجته‬ ‫مساوية‬ ‫التفاعل‬ ‫جزيئية‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫المحتمل‬ ‫من‬ ‫فإنه‬
:
‫والهيدروجين‬ ‫اليود‬ ‫إلى‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يود‬ ‫تفكك‬
2HI H2 + I2
‫نجد‬
‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫سرعته‬ ‫ألن‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
(HI)2
‫أن‬ ‫كما‬ ،‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫لتركيز‬ ‫الثاني‬ ‫األس‬
‫هذا‬
‫الجزيئية‬ ‫ثنائي‬ ‫التفاعل‬
Bi-molecular
‫التفاعل‬ ‫ليتم‬ ‫يصطدما‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫ألن‬
.
32
‫مثال‬ ‫أصغر‬ ‫أجزاء‬ ‫إلى‬ ‫واحد‬ ‫جزئ‬ ‫فيه‬ ‫ينقسم‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫بأنه‬ ‫الجزيئية‬ ‫أحادي‬ ‫التفاعل‬ ‫ويعرف‬
:
Br2 2Br
‫حمض‬ ‫إلى‬ ‫الماليك‬ ‫حمض‬ ‫يتحول‬ ‫عندما‬ ‫يحدث‬ ‫كما‬ ‫داخلية‬ ‫تغيرات‬ ‫الجزئي‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫قد‬ ‫أو‬
‫الفيوماريك‬
‫و‬ ،‫التفاعل‬ ‫يحدث‬ ‫أن‬ ‫قبل‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫اصطدام‬ ‫فيه‬ ‫يلزم‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫فهو‬ ‫الثنائي‬ ‫التفاعل‬ ‫أما‬
‫التفاعل‬
‫الثالثي‬
‫ح‬ ‫واحد‬ ‫وقت‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫جزيئات‬ ‫ثالث‬ ‫التقاء‬ ‫فيه‬ ‫يجب‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫هو‬ ‫الجزيئية‬
‫يحدث‬ ‫تى‬
‫أل‬ ‫الكيميائية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫عليها‬ ‫تبدو‬ ‫التي‬ ‫بالسهولة‬ ‫تكون‬ ‫ال‬ ‫عادة‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أن‬ ‫إال‬ ،‫التفاعل‬
‫من‬ ً‫ا‬‫عدد‬ ‫هناك‬ ‫ن‬
‫التفاعل‬ ‫لمجرى‬ ‫كاملة‬ ‫صورة‬ ‫تعطي‬ ‫ال‬ ‫المكتوبة‬ ‫بصيغتها‬ ‫المعادلة‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫المعقدة‬ ‫العوامل‬
ً‫ال‬‫مث‬ ‫فنجد‬ ،
‫ج‬ ‫يتفاعل‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫أو‬ ،‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫ثانية‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتعطي‬ ‫النواتج‬ ‫تتفاعل‬ ‫قد‬ ‫أنه‬
‫ليعطي‬ ‫منها‬ ‫زء‬
‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫طرق‬ ‫عدة‬ ‫التفاعل‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫يحدث‬ ‫أو‬ ،‫المتسلسلة‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫أخرى‬ ‫مركبات‬
‫الجانبية‬
33
‫المثال‬ ‫يلقي‬
‫التالي‬
ً‫ا‬‫ضوء‬
‫اكبر‬
‫بالجزيئية‬ ‫المقصود‬ ‫إيضاح‬ ‫على‬
:
‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫مخفف‬ ‫مائي‬ ‫محلول‬ ‫في‬ ‫األسيتون‬ ‫برومة‬
:
CH3COCH3 + Br2 CH3COCH2Br + HBr
‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫أثبتت‬ ‫التجريبية‬ ‫والقياسات‬ ‫الجزيئية‬ ‫وثنائي‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫البروم‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫وال‬ ‫فقط‬ ‫األسيتون‬
(
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫أي‬
)
‫الخطوة‬ ‫وأن‬ ‫خطوات‬ ‫عدة‬ ‫الكلى‬ ‫التفاعل‬ ‫ويشمل‬
‫المحددة‬
‫كالتالي‬ ‫للتفاعل‬ ‫المقترحة‬ ‫والخطوات‬ ‫البروم‬ ‫فيها‬ ‫يشترك‬ ‫ال‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬
:
CH3COCH3 CH3-C = CH2
OH
CH3 – C = CH2 + Br2 CH3-CO-CH2Br + HBr
OH
Ketonic ‫ذلك‬
‫الشكل‬ ‫من‬ ‫األسيتون‬ ‫لتغير‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫تحكمها‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فإن‬
‫الكيـتوني‬
Enolic ‫الشكل‬ ‫إلى‬
‫االينولى‬
.
34
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬
:
Specific Rate Reaction (K)
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
(K)
‫إلى‬ ‫التناسب‬ ‫من‬ ‫تحويلها‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫تظهر‬ ‫التي‬ ‫القيمة‬ ‫هو‬
‫فم‬ ،‫الوحدة‬ ‫يساوي‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫موجودة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تساوي‬ ً‫ا‬‫وعددي‬ ‫التساوي‬
‫كان‬ ‫إذا‬ ً‫ال‬‫ث‬
‫التالي‬ ‫التفاعل‬ ‫لدينا‬
:
‫نواتج‬
A + B
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
R
‫التركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬
:
R α CA . CB or R = K CA . CB
‫حيث‬
K
‫النوعي‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫ويسمى‬ ‫التناسب‬ ‫ثابت‬
.
‫يأتي‬ ‫كما‬ ‫العامة‬ ‫الصيغة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬
:
R = KCn , K = R/Cn (5 )
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدات‬ ‫فإن‬ ‫عامة‬ ‫وبصفة‬
K
‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫المستعملة‬ ‫الوحدات‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬
‫الثانية‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫مقسوم‬ ‫الجزئي‬ ‫الوزن‬ ‫بوحدة‬ ‫عنها‬ ‫يعبر‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ،‫التفاعل‬
(
‫جزيئي‬ ‫وزن‬
/
‫لتر‬
.
‫ثانية‬
)
‫أي‬
:
Moles / liter. Sec
‫كتابتها‬ ‫ويمكن‬
ML-1 Sec-1
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫وعندما‬
(n)
‫فإن‬
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدات‬
M1-n . Ln-1 Sec-1
‫العالقة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫وذلك‬
K=R/Cn
.
35
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدات‬
(K)
‫التفاعل‬ ‫درجة‬
‫جزيئي‬ ‫وزن‬
/
‫لتر‬
/
‫ثانية‬
ML-1 Sec-1
n = 0
M1/2 L1/2 Sec-1
n = 1/2
Sec-1
n = 1
L1/2 M1/2 Sec-1
n = 3/2
L M-1 Sec-1
n = 2
L2 M-2 Sec-1
n= 3
‫السرعة‬ ‫قانون‬
‫ا‬
)
‫األتى‬ ‫للتفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫قانون‬ ‫أوجد‬
‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬
25°C
‫مستعين‬
‫ا‬
‫بالجدول‬ ‫بالمعلومات‬
‫اال‬
‫تي‬
:
‫ب‬
)
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أحسب‬
‫جـ‬
)
‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ ‫حدد‬
2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
36
‫التجربة‬
‫للمتفاعالت‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬
(mol/L)
‫االبتدائية‬ ‫السرعة‬
(mol/L*s)
1
2
3
4
5
O2
NO
1.10x10-2 1.30x10-2 3.21x10-3
1.10x10-2 3.90x10-2 28.8x10-3
2.20x10-2
1.10x10-2
3.30x10-2
1.30x10-2
2.60x10-2
1.30x10-2
6.40x10-3
12.8x10-3
9.60x10-3
2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
37
‫صفر‬ ‫الرتبة‬ ‫لها‬ ‫التى‬ ‫التفاعالت‬ ‫هى‬
,
‫واحد‬
,
‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫التفاعل‬ ‫ان‬ ‫اساس‬ ‫على‬ ‫وهكذا‬ ‫اثنين‬
:
1
-
‫ثابتة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬
2
-
‫ثابت‬ ‫الحجم‬
3
-
‫عكسي‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬
4
-
‫متجانسة‬ ‫التفاعالت‬ ‫جميع‬
5
-
‫الجزيئية‬ ‫تساوى‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬
38
‫البسيطة‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركية‬

‫هى‬
‫المشترك‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تراكيز‬ ‫بتغير‬ ‫تتأثر‬ ‫ال‬ ‫سرعتها‬ ‫التى‬
‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫ة‬
‫ألنها‬
‫الممتص‬ ‫الضوء‬ ‫كمية‬ ‫مثل‬ ‫التركيز‬ ‫غير‬ ‫اخرى‬ ‫عوامل‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬
‫فى‬
‫الحفزية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حالة‬ ‫فى‬ ‫الحافز‬ ‫أو‬ ‫الضوئية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حالة‬
‫الصفر‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
‫ية‬
A → P
‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬
:
‫ا‬ ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫نصف‬ ‫لتفكك‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ ‫هى‬
‫لمتفاعلة‬
39
rate = k [A]0 = k
t½ = t when [A] = [A]0/2
t½ =
[A]0
2k
[A] - [A]0 = -kt
‫الصفر‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
‫ية‬
40
t ‫زمن‬ ‫اى‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫[تركيز‬A]
t=0 ‫الزمن‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫[تركيز‬A]0
‫األ‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
‫ولى‬
 a 0 t = 0
 a-x x t = t


[A] = (a – x) = a e-kt
‫األولى‬ ‫للرتبة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدة‬
sec-1
‫الرتبة‬ ‫احادى‬ ‫لتفاعل‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬
t1/2 = ln2/k 41

‫بالنسبة‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إلى‬
:

‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫أي‬
:
α CA
R

R = -dcA / dt = KC

‫بترتيب‬
‫ينتج‬ ‫المعادلة‬
:
-dC/C = K dt
‫بتكامل‬
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫المعادلة‬
:
- dC/ C = ∫ K dt

‫حيث‬
K-
‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬
.

‫أنه‬ ‫نجد‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫إليجاد‬
‫عند‬
‫هو‬ ‫األولي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬
a
‫عندما‬ ‫أي‬
‫كان‬
‫الزمن‬
=
،‫صفر‬
‫رقم‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
9
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
42
- ln a = K-
‫بالتعويض‬
‫قيمة‬ ‫عن‬
K-
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
9
:)
- ln C = Kt –ln a
-ln C + ln a= Kt
‫ومنه‬
ln a/C = Kt
2.303 log a/C = Kt
Or log a/C = Kt / 2.303
‫ويمكن‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫بداللة‬ ‫المعادلة‬ ‫تكتب‬ ‫أن‬
:
K= 1/t ln a/C
K = 2.303/t log a/C ً‫ا‬‫وكثير‬
‫المعادلة‬ ‫تكتب‬ ‫ما‬
(
11
)
‫اآلتية‬ ‫األسية‬ ‫بالصيغة‬
:
C = a e-Kt
‫المعادالت‬
(
10
)
-
(
12
)
‫ح‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬
‫يث‬
‫يكون‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬
C
.
43
2
.
‫بالنسبة‬
‫الناتجة‬ ‫للمواد‬
:

‫سرعة‬
‫ا‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫تكونت‬ ‫التي‬ ‫الكمية‬ ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬
‫بعد‬ ‫لناتجة‬
‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مضى‬
t
‫هي‬
(
x
)
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫فإن‬ ،
(
a
)
‫ويصبح‬ ‫نفسه‬ ‫بالمقدار‬ ‫ينقص‬ ‫األولى‬
‫تركيز‬
‫الباقية‬ ‫الكمية‬
(
a - x
.)
R = dx/dt = K(a-x)
‫أن‬ ‫نجد‬ ‫المعادلة‬ ‫بترتيب‬
:
dx /(a-x) = Kdt
‫بتكامل‬
‫المعادلة‬
‫يتم‬
‫على‬ ‫الحصول‬
:
-ln(a-x) = Kt + K-
‫حيث‬
K΄
‫التفاع‬ ‫بداية‬ ‫في‬ ‫التركيز‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ ‫قيمته‬ ‫استنتاج‬ ‫ويمكن‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬
‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫ل‬
(
t = o
)
‫فإن‬
(
x
=
‫صفر‬
)
‫وتؤول‬
‫المعادلة‬
‫إلى‬
:
- ln a = K΄
44
‫وبالتعويض‬
‫قيمة‬ ‫عن‬
K΄
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
- ln (a-x) = Kt –ln a
ln (a/a-x) = Kt
2.303log (a/a-x) = Kt
log (a/a-x) = Kt / 2.303
K = 1/t 1n (a/a-x)
K = [ 2.303 log (a/a-x)] /t
‫ويمكن‬
‫كاآلتي‬ ‫األسية‬ ‫الصيغة‬ ‫في‬ ‫المعادلة‬ ‫وضع‬
:
X = a (1 – e-Kt)
45
ln[A] = ln[A]0 - kt
46
‫األ‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
‫ولى‬
‫مثال‬
:
‫أن‬ ‫ووجد‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫حسب‬ ‫يتفكك‬ ‫مركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬
20
%
‫تفكك‬ ‫منه‬
‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫فى‬
22
‫فما‬ ‫دقيقة‬
‫هو‬
:
‫ا‬
)
‫ب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
)
‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬
‫ج‬
)
‫ساعات‬ ‫خمس‬ ‫بعد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫المتبقية‬ ‫النسبة‬ ‫ما‬
a = 100 , x =100*0.2 =20
k =1/22 ln 100/80
= 0.01 min-1
t ½ = 0.693/k
= 69.3 min
ln (a-x)/a = -kt = -5*60*0.01= -3
(a-x)/a = exp(-3) = 0.05 = 5% 47
‫مادة‬ ‫من‬ ‫اكثر‬ ‫ان‬ ‫اعتبار‬ ‫مع‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫معادلة‬ ‫تحق‬ ‫تفاعالت‬ ‫هى‬
‫في‬ ‫تكون‬ ‫متفاعلة‬
‫التفاعل‬
‫التفاعل‬ ‫حيز‬ ‫في‬ ‫زائدة‬ ‫بكمية‬ ‫التفاعل‬ ‫مواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تركيز‬ ‫وجود‬ ‫وان‬
‫تتأث‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫يؤدى‬ ‫مما‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ‫تقريبا‬ ‫ثابتا‬ ‫تركيزها‬ ‫يبقى‬
‫بشكل‬ ‫ر‬
‫أو‬ ‫التركيز‬ ‫بهذا‬ ‫ملحوظ‬
‫التراكيز‬
‫مثال‬
‫و‬ ‫أولى‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ ‫فإن‬ ‫لذا‬ ‫الخالت‬ ‫بتركيز‬ ‫فقط‬ ‫تتأثر‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ان‬ ‫أى‬
‫النتائج‬
‫هذا‬ ‫تؤكد‬ ‫العملية‬
.
‫الظاهرية‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
48
‫أ‬
-
‫المحلول‬ ‫في‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬
:
‫تحويل‬
-N
‫كلورواستتانياليد‬
‫بارا‬ ‫إلى‬
–
‫كلورو‬
‫استتانياليد‬
:
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يعد‬
:
‫ويتابع‬
‫ثم‬ ،‫متفاوتة‬ ‫فترات‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫متساوي‬ ‫حجم‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬
‫كل‬ ‫في‬ ‫يضاف‬
‫من‬ ‫قياسي‬ ‫بمحلول‬ ‫المتصاعد‬ ‫اليود‬ ‫ويعاير‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫زيادة‬ ‫مرة‬
‫الثي‬
‫وكبربتات‬
،
‫المركب‬ ‫أن‬ ‫ويالحظ‬
(
1
)
‫المركب‬ ‫بينما‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫اليود‬ ‫يطرد‬ ‫أن‬ ‫يستطيع‬
(
2
)
‫ال‬
‫ا‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫الباقية‬ ‫الكميات‬ ‫لتركيز‬ ً‫ا‬‫قياس‬ ‫المعايرة‬ ‫تكون‬ ‫وبهذا‬ ،‫ذلك‬ ‫يستطيع‬
‫بينما‬ ،‫لمتفاعلة‬
‫االبتدائ‬ ‫للتركيز‬ ً‫ا‬‫قياسي‬ ‫تحويله‬ ‫قبل‬ ‫المحلول‬ ‫من‬ ‫نفسه‬ ‫الحجم‬ ‫معايرة‬ ‫تكون‬
‫يمكن‬ ‫ولذلك‬ ،‫ي‬
‫المعادلة‬ ‫باستخدام‬ ‫مرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬
:
K = [2.303/t] log a/(a-x)
‫المعادلة‬ ‫أو‬
log (a/a-x)
= [Kt ]/ 2.303
49
-
‫التفكك‬
‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫لفوق‬ ‫المحفز‬
:
H2O2 → H2O + 1/2 O2
‫يمكن‬
‫ب‬ ‫معايرتها‬ ‫ثم‬ ‫مختلفة‬ ‫أزمنه‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫من‬ ‫عينات‬ ‫بسحب‬ ‫تتبع‬
‫معلوم‬ ‫محلول‬
‫من‬ ‫العيارية‬
‫برمنـجنات‬
‫البوتاسيوم‬
.
‫الحجم‬
(
V
)
‫المأخوذ‬ ‫مل‬
‫محلول‬ ‫من‬
‫البرمنجنات‬
‫يكون‬
‫للمقدار‬ ً‫ا‬‫مكافئ‬ ‫أي‬ ‫المفككة‬ ‫غير‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫لكمية‬ ً‫ا‬‫مكافئ‬
(
a- x
)
‫وبرسم‬
log v
‫الزمــــن‬ ‫مقابل‬
t
‫ومن‬ ‫مسـتقيم‬ ‫خــط‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
‫ق‬ ‫تعيين‬ ‫يمكن‬ ‫ميله‬
‫يمة‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
-
‫النووي‬ ‫االنحالل‬ ‫تفاعالت‬
:
‫وقوانين‬ ‫معادالت‬ ‫جميع‬ ‫عليها‬ ‫وتسري‬، ‫الرتبة‬ ‫أحادية‬ ‫النووي‬ ‫االنحالل‬ ‫تفاعالت‬ ‫كل‬
‫المشعة‬ ‫للمواد‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫وزمن‬ ،‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫زمن‬ ‫معادلة‬ ‫فيها‬ ‫بما‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬
‫ذات‬
‫الكيمياء‬ ‫في‬ ‫قصوى‬ ‫أهمية‬
‫اإلشعاعية‬
‫الكاذبة‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
:
‫متواجد‬ ‫يكون‬ ‫المكونات‬ ‫أحد‬ ‫فيها‬ ‫حيث‬ ،‫الجزيئية‬ ‫ثنائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫وهذه‬
‫بكميات‬ ‫ا‬
‫ثن‬ ‫حينئذ‬ ‫التفاعل‬ ‫كون‬ ‫من‬ ‫فبالرغم‬ ‫المتفاعالت‬ ‫أحد‬ ‫المذيب‬ ‫كان‬ ‫لو‬ ‫مثل‬ ‫كبيرة‬
،‫الجزيئية‬ ‫ائي‬
‫المس‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫حيث‬ ،‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫لقانون‬ ‫ستخضع‬ ‫التجريبية‬ ‫النتائج‬ ‫أن‬ ‫إال‬
‫يالحظ‬ ‫أن‬ ‫تحيل‬
‫للتفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫الزائد‬ ‫المكون‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الحادث‬ ‫الطفيف‬ ‫التغير‬
.
ً‫ال‬‫فمث‬
‫موالرية‬
‫الماء‬
=
1000
=
55.55
‫مول‬
18
‫جم‬
/
‫مول‬
‫أي‬
‫بدء‬ ‫إذا‬ ‫الماء‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫النقص‬ ‫مالحظة‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬
‫التفاعل‬
‫المواد‬ ‫من‬ ‫بتركيز‬
‫المتفاع‬
‫لة‬
‫موالر‬0.01 =
51
1
-
‫تميؤ‬
‫خالت‬
‫اإليثيل‬
:
‫إذا‬
‫كاملة‬ ‫وبصورة‬ ً‫ا‬‫مائي‬ ‫تحلل‬
0.1
‫خالت‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مول‬
‫االيثيل‬
‫للمعادلة‬ ً‫ا‬‫تبع‬
:
CH3COOC2H5 + H2O → CH3 COOH + C2H5OH
‫في‬ ‫النقص‬ ‫فإن‬
‫موالرية‬
‫سيكون‬ ‫الماء‬
0.1
‫لكل‬ ‫مول‬
55.55
‫النقص‬ ‫أن‬ ‫بمعنى‬ ،‫مول‬
‫سيكون‬
‫مساويا‬
0.18
‫من‬ ‫أقل‬ ‫سيكون‬ ‫أي‬
0.2
%
‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫هذا‬
‫خالت‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫ولكنها‬ ‫للماء‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬
‫االيثيل‬
‫أنه‬ ‫أي‬ ،
‫الرتبة‬ ‫قانون‬ ‫يتبع‬
‫للتفاعالت‬ ‫األولى‬
.
52
2
-
‫التميؤ‬
‫المثيل‬ ‫لخالت‬ ‫الحامضي‬
:
CH3COOCH3 + H2O → CH3 COOH + CH3OH
‫هذا‬
‫التميؤ‬
‫وهو‬ ،‫حفز‬ ‫كعامل‬ ‫مخفف‬ ‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫وفي‬ ،‫الماء‬ ‫من‬ ‫زيادة‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫يحدث‬
‫تركيز‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ألن‬ ‫ذلك‬ ، ‫الرتبة‬ ‫أحادي‬ ‫تفاعل‬
‫اإلستر‬
،
‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫وال‬
‫أن‬ ‫افتراض‬ ‫معها‬ ‫يمكن‬ ‫كبيرة‬ ‫بكمية‬ ‫موجود‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أيون‬ ‫تركيز‬
‫تركيزها‬
‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫أثناء‬ ‫ثابت‬
.
‫من‬ ‫الخليط‬ ‫من‬ ‫عينات‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫تتبع‬ ‫ويمكن‬
‫آلخر‬ ‫وقت‬
‫قياسي‬ ‫قلوي‬ ‫بمحلول‬ ‫ومعايرتها‬
.
‫مك‬ ‫معايرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫المستخدم‬ ‫القلوي‬ ‫حجم‬ ‫ويكون‬
‫لكمية‬ ً‫ا‬‫افئ‬
‫حامض‬
‫الخليك‬
‫من‬ ‫الناتجة‬
‫التميؤ‬
‫لـ‬ ‫مكافئة‬ ‫أي‬
(
x
)
‫بعد‬ ‫القلوي‬ ‫من‬ ‫المأخوذ‬ ‫الحجم‬ ‫ويكون‬
‫تمام‬
‫التميؤ‬
‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫لكمية‬ ً‫ال‬‫ممث‬
(
a
)
‫العالقة‬ ‫وتطب‬
:
K=2.303/t log a/(a-x)
‫العالقة‬ ‫أو‬
log (a/a-x) = Kt / 2.303 53
‫كلوريد‬ ‫لمركب‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬ ً‫ا‬‫أيض‬
‫البيوتيل‬
‫يعت‬ ‫الحمضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫الثـلثي‬
‫األمثلة‬ ‫من‬ ‫بر‬
‫تر‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫الن‬ ‫الكاذبة‬ ‫الرتبة‬ ‫أحادية‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫النموذجية‬
‫كـلوريد‬ ‫كيز‬
‫األلكيل‬
‫الماء‬ ‫بتركيز‬ ‫تتأثر‬ ‫وال‬
.
‫بكميات‬ ‫الماء‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫ضروري‬ ‫ليس‬ ‫ولذلك‬
‫حيث‬ ‫زائدة‬
‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يجري‬
‫الفورميك‬
‫والماء‬
.
3
-
‫عنب‬ ‫سكر‬ ‫إلي‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫تحول‬
:
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬
:
C12H22On + H2O → 2C6H12O6
‫عنب‬ ‫سكر‬
(
‫جلوكوز‬
)
‫القصب‬ ‫سكر‬
(
‫سكروز‬
)
‫التفاع‬ ‫سرعة‬ ‫ولكن‬ ،‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫يدخل‬ ‫والماء‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬
‫تعتمد‬ ‫ل‬
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫فالتفاعل‬ ‫ولذلك‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫تركيز‬ ‫على‬
.
‫الت‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬ ‫ويمكن‬
‫النوعي‬ ‫فاعل‬
‫السابقتين‬ ‫المعادلتين‬ ‫من‬
:
K= (2.303/t) log a/(a-x)
log (a/a-x) = Kt / (2.303)
‫ا‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تدخل‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫وجود‬ ‫رغم‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫وسبب‬
‫لماء‬
‫الط‬ ‫والتغير‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ً‫ا‬‫تغير‬ ‫يتغير‬ ‫ال‬ ‫تركيز‬ ‫أن‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫موجود‬
‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫فيف‬
‫التف‬ ‫درجة‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫بمرور‬ ‫تركيزه‬ ‫يتغير‬ ‫بحيث‬ ‫قليلة‬ ‫بكميات‬ ً‫ا‬‫جود‬ ‫الماء‬ ‫على‬
‫من‬ ‫تكون‬ ‫اعل‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬
.
54
ً‫ا‬‫ثاني‬
:
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬
:
‫المتفاع‬ ‫المادتين‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫لتركيز‬ ‫األول‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تتناسب‬ ‫عندما‬
‫فإن‬ ‫لتين‬
‫األو‬ ‫التركيز‬ ‫وكان‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫هناك‬ ‫أن‬ ‫افترض‬ ‫فإذا‬ ،‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬
‫إلحدى‬ ‫لى‬
‫هو‬ ‫المواد‬
(
a
)
‫هي‬ ‫ولألخرى‬
(
b
)
‫هما‬ ‫احتماالن‬ ‫هناك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫فإليجاد‬
:
1
-
‫أن‬
‫أن‬ ‫أي‬ ‫التركيز‬ ‫نفس‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫تكون‬
:
a = b
‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬
‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ناتج‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬
.
2
-
‫أن‬
‫أن‬ ‫أي‬ ‫مختلفين‬ ‫تركيزين‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫تكون‬
:
a ≠ b
‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬
‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ناتج‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬
.
55
A B
56
‫المادتان‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬ ،‫األول‬ ‫االحتمال‬ ‫حالة‬ ‫في‬
‫متساو‬ ‫تركيز‬ ‫ذواتي‬ ‫المتفاعلتان‬
rate = k [A]2
t ‫زمن‬ ‫اى‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫(تركيز‬a-x)
t=0 ‫الزمن‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫(تركيز‬a)
t½ = t when x = a /2
t½ =
1
a
‫الرتبة‬ ‫ثنائى‬ ‫لتفاعل‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬
57
‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬
‫الثانية‬
58
‫إيجاد‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
‫في‬
‫حالة‬
‫تركيزين‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫كون‬
‫مختلفتين‬
A + B → ‫نواتج‬
‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
A
‫هو‬
a
‫المادة‬ ‫وتركيز‬ ،
B
‫هو‬
b
‫أن‬ ‫وحيث‬ ،
:
a ≠ b
‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫الناتج‬ ‫الجزء‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
t
‫هو‬
x
.
.:
‫المادة‬ ‫من‬ ‫المتبقي‬ ‫الجزء‬
A
‫هو‬
( :
a - x
)
‫من‬ ‫المتبقي‬ ‫والجزء‬
‫المادة‬
B
‫هو‬
:
(
b - x
)
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫للتفاعل‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫وبالتعويض‬
:
dx/dt = K (a-x) (b-x)
‫على‬ ‫نحصل‬ ‫المعادلة‬ ‫وبترتيب‬
:
dx/(a-x) (b-x) = K dt
‫التكامل‬ ‫باستخدام‬
‫التجزيء‬
:
59
‫باعتبار‬
(
b-x
= )
‫ثابت‬ ‫مقدار‬
=
B
‫إلى‬ ‫المعادلة‬ ‫تؤول‬
:
dx/dt = KB(a-x)
dx/(a-x) = KB dt
‫بالتكامل‬
:
∫dx/(a-x) = ∫KB dt
-ln(a-x) = KBt + K-
t = o ‫فإن‬ x = o ‫عندما‬
K = ln a
ln a/(a-x) = KBt
‫باعتبار‬
(
a -x
)
‫ثابت‬ ‫مقدار‬
=
A
‫الشكل‬ ‫إلى‬ ‫المعادلة‬ ‫تؤول‬
:
dx/dt = KA (b-x)
dx/(b-x) = KAdt
ln b/(b-x) = Kat
‫بطرح‬
‫المعادلة‬
(
23
)
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
24
)
‫على‬ ‫والتعويض‬
A
‫و‬
B
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫يساويهما‬ ‫بما‬
:
ln b/(b-x) – ln a/(a-x) = Kat – KBt
ln b(a-x)/ a(b-x) = (a-b) Kt LM-1 Sec-1 (25)
60
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬
:
(
1
)
‫خالت‬ ‫تصبن‬
‫اإليثيل‬
‫أيونات‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫إجراء‬ ‫يمكن‬
‫الهيدروكسيل‬
(
OH
)
‫يتأثر‬ ‫حتى‬ ‫قليلة‬ ‫بكميات‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫على‬
‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫كميات‬ ‫وجود‬ ‫أما‬ ،‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫وبذلك‬ ،‫تركيزها‬
‫الهيدروكسي‬
‫ل‬
‫ال‬ ‫بحيث‬
‫اآل‬ ‫الصيغة‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬ ‫فإن‬ ‫تركيزها‬ ‫يتأثر‬
‫تية‬
:
CH3COOC2H5+OH- → CH3COO- + C2H5OH
‫ثم‬ ‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫من‬ ‫معلومة‬ ‫كميات‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫متابعة‬ ‫وتكون‬
‫بحمض‬ ‫معايرتها‬
‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫رسم‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬ ‫ويمكن‬ ،‫قياسي‬
:
t
#
x/(a-x)
‫حيث‬
Ka
‫الخط‬ ‫ميل‬ ‫هي‬
‫الناتج‬ ‫المستقيم‬
.
61
(
2
)
‫الحمضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫بواسطة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫حمض‬ ‫أكسدة‬
:
‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬
:
2Hl + H2O2 → l2 + 2H2O
‫كالتالي‬ ‫خطوات‬ ‫عدة‬ ‫في‬ ‫ويتم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
:
l- + H2O → H2O + lO-
H + + lO- → HIO
HlO + H+ + l- → H2O + l2
‫م‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحدد‬ ‫التي‬ ‫وهي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫هي‬ ‫األولى‬ ‫والخطوة‬
‫عادلة‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
:
[
H2O2
]
[
HI
]
= Rate of reaction = K
R
=
‫سرعة‬
‫التفاعل‬
62
‫الكاذبة‬ ‫الثنائية‬ ‫التفاعالت‬
:
‫درجت‬ ‫وتتغير‬ ‫خاصة‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫كذلك‬ ‫تكون‬ ‫ولكن‬ ،‫حقيقة‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫ليست‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬
‫هذه‬ ‫بتغير‬ ‫ها‬
‫تأثير‬ ‫فمثال‬ ،‫كاذبة‬ ‫ثنائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫تسمى‬ ‫الشروط‬
‫الكحوالت‬
‫من‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫العضوية‬ ‫األحماض‬ ‫على‬
، ‫الكحول‬
‫التالية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬
:
R – COOH + R΄ OH → R - COOR΄ + H2O
‫العضوي‬ ‫الحامض‬ ‫التركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬
(
RCOOH
)
‫هذا‬ ‫أن‬ ‫كما‬
‫التف‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫يعبر‬ ‫ولذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫أثناء‬ ‫في‬ ‫يتغير‬ ‫وتركيزه‬ ،‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫الحافز‬ ‫بدور‬ ‫يقوم‬ ‫الحامض‬
‫كالتالي‬ ‫اعل‬
:
‫سرعة‬
‫التفاعل‬
=
‫ثابت‬
x
2
[
R - COOH
]

‫لحظة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫جزيئين‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫مشاركة‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫فالتفاعل‬
.
‫درج‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫أثناء‬ ‫يتغير‬ ‫ال‬ ً‫ا‬‫ثابت‬ ‫تركيزه‬ ‫ويظل‬ ‫الحافز‬ ‫بدور‬ ‫ليقوم‬ ‫معدني‬ ‫حامض‬ ‫بضاف‬ ‫وعندما‬
‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ة‬
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تصبح‬
.
63
‫ثالثا‬
:
‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬
:
‫و‬ ‫ويمكن‬ ،‫نادرة‬ ‫أنها‬ ‫ولو‬ ‫مهمة‬ ‫تكون‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫درجتها‬ ‫التي‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬
‫ضع‬
‫الدرجة‬ ‫ثالث‬ ‫للتفاعل‬ ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬
:
‫مواد‬
‫ناتجة‬
A + B + D →
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫إيجاد‬
‫عندما‬
‫مت‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬
‫في‬ ‫ساوية‬
‫التركيز‬
.
‫هو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
a
‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مضى‬ ‫بعد‬ ‫فإنه‬ ،
t
‫هو‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬
x
.
:.
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
:
R = K CA . AB . CD
‫ولكن‬
CA = CB = CD = a
dx/dt = K (a-x)3 (26)
‫على‬ ‫نحصل‬ ‫المعادلة‬ ‫بترتيب‬
:
∫dx/(a-x)3 = ∫ K dt
1/2(a-x)2 = Kt + K-
‫حيث‬
K΄
‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫قيمتها‬ ‫وتوجد‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬
t = o
‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫أي‬ ،
x = o
:. K = 1/ 2a2
‫وبالتعويض‬
‫عن‬
‫بقيمتها‬ ‫قيمة‬
‫نحصل‬
‫على‬
1/2(a-x)2 = Kt + 1/2a2
Kt = 1/2(a-x)2 – 1/2a2
K = 1/2t (1/(a-x)2 – 1/a2) L2M-2Sec-1 (27)
64
‫مع‬ ‫النيتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫أول‬ ‫تفاعالت‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الغازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أهم‬ ‫من‬
‫األكسجين‬
‫أو‬
‫البرومين‬
‫أ‬
‫و‬
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادالت‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫الكلورين‬
:
1) 2NO + O2 → 2NO2
2) 2NO + Br2 → 2NOBr
3) 2NO + Cl2 → 2NOCl
‫هي‬ ‫السابقة‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬
:
-d(NO) / dt = K(NO)2(X2)
‫تركيز‬ ‫تمثل‬ ‫حيث‬
‫أو‬ ‫األكسجين‬
‫البرومين‬
‫الكلورين‬ ‫أو‬
.
‫عند‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫للتفاعالت‬ ‫آ‬ ‫قيمة‬ ‫وتعطي‬
a = b = c
‫يلي‬ ‫كما‬
:
K=1/2τ [1/(a-a/2)2 – 1/a2] = 1/2τ.3/a2
τ =3/2 1/Ka2 Sec.
65
‫خامسا‬
:
‫العامة‬ ‫الحالة‬
:
‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫العامة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫إليجاد‬
(
n
)
‫المواد‬ ‫أن‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬
‫التالية‬ ‫الطريقة‬ ‫نتبع‬ ‫األولى‬ ‫تركيزها‬ ‫في‬ ‫متساوية‬ ‫المتفاعلة‬
:
R α Cn
R = K (a – x )n
dx/dt = K(a-x)n
‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬
:
dx/(a-x)n= K dt
‫أن‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬ ‫التكامل‬ ‫عملية‬ ‫بإجراء‬
n ≠ 1
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
∫ dx/ (a- x)n = ∫K dt
1/ (n -1)(a-x)(n-1) = Kt + K΄ (29)
‫حيث‬
K΄
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫قيمته‬ ‫استنتاج‬ ‫ويمكن‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬
:
at t = o
x = o
 K΄ = 1/ (n-1)(a-o)(n-1) = 1/ (n-1) a(n-1)
‫في‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬
‫المعادلة‬
(
29
)
‫على‬ ‫نحصل‬
:
1/ (n-1)(a-x)(n-1) = Kt + (n-1) a(n-1)
K= 1/ t(n-1) [1/ (a-x)(n-1) - 1/a(n-1)]
K΄
66
‫أن‬ ‫أي‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫للتفاعل‬ ‫العامة‬ ‫الحالة‬ ‫معادلة‬ ‫وبتطبيق‬
(
n=2
)
‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫المعادلة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬
:
K = [1/t ] x/a(a-x) LM-1 Sec-1
‫أن‬ ‫أي‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬
(
n=3
)
‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫أنها‬ ‫نجد‬
:
K = 1/2t [1/(a-x)2 – 1/a2] L2 M-2 Sec-1
‫أن‬ ‫أي‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬
(
n= 3/2
)
‫أنها‬ ‫نجد‬
‫تؤول‬
‫إلى‬
:
K = 2/t [1/ (a -x)1/2 - 1/a1/2] L1/2 M-1/2 Sec-1
‫أن‬ ‫أي‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬
(
n= ½
)
‫أنها‬ ‫نجد‬
‫تؤول‬
‫إلى‬
:
K = 2/t [ a½ - (a –x) ½]M½. L-½ .Sec-1

‫تحضي‬ ‫يتم‬ ‫حيث‬ ‫ثابتة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫تجرى‬
‫مزيج‬ ‫ر‬
‫ي‬ ‫ثم‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫وتثبت‬ ‫للتفاعل‬ ‫وعاء‬ ‫فى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫التركيب‬ ‫معروف‬
‫قاس‬
‫الع‬ ‫المناسبةونرسم‬ ‫بالطرق‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫تركيز‬ ‫فى‬ ‫اإلنخفاض‬
‫بين‬ ‫القة‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫احدى‬ ‫تركيز‬ ‫فى‬ ‫الزيادة‬ ‫او‬ ‫والزمن‬ ‫التركيز‬
.

‫الطرق‬ ‫بإحدى‬ ‫ذلك‬ ‫يكون‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫التركيز‬ ‫تغير‬ ‫لمتابعة‬

1
-
‫الكيميائي‬ ‫التحليل‬
2
-
‫الفيزيائي‬ ‫التحليل‬

‫الكيميائي‬ ‫التحليل‬
:
‫االتية‬ ‫بالطرق‬ ‫مباشرة‬ ‫تقدير‬ ‫يمكن‬
:

‫ب‬ ‫الحجمية‬ ‫الطريقة‬
)
‫الوزنية‬ ‫الطريقة‬

‫الفيزيائية‬ ‫الطرق‬
:

‫ا‬
)
‫الغازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫فى‬ ‫الضغط‬ ‫قياس‬

‫ب‬
)
‫الحجم‬ ‫فى‬ ‫التغير‬ ‫أو‬ ‫التمدد‬ ‫قياس‬

‫ج‬
)
‫الضوئية‬ ‫الطرق‬
(
‫اإلستقطاب‬
-
‫اإلنكسار‬
–
‫األلوان‬
–
‫الطيف‬
)

‫د‬
)
‫الكهربية‬
(
‫التوصيل‬
–
‫الجهد‬ ‫فرق‬
-
‫الكتلى‬ ‫المطياف‬
)
‫الحركية‬ ‫النتائج‬ ‫تحليل‬
67
‫حيث‬ ‫مباشرة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬
‫ميول‬ ‫قياس‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫تقديرها‬ ‫يتم‬
‫مماسات‬
‫منح‬ ‫على‬
‫ــــــ‬
‫نيات‬
‫التركيز‬
–
‫الزمن‬
68
‫إليجاد‬ ‫التفاضلية‬ ‫الطريقة‬
‫رتبة‬
‫التفاعل‬
69
[A]t
t / s
‫اإلبتدائية‬ ‫السرعة‬
‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬
‫اعل‬
‫وتطب‬
‫التفاضلية‬ ‫الطريقة‬
‫مختلفين‬ ‫وجهين‬ ‫على‬
1
-
‫اإلبتدائية‬ ‫السرعة‬ ‫طريقة‬
.
(Initial rate method)
‫مخت‬ ‫ابتدائية‬ ‫تراكيز‬ ‫باستخدام‬ ‫مرات‬ ‫عدة‬ ‫التفاعل‬ ‫باجراء‬
‫وتعيين‬ ‫لفة‬
‫فى‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫التركيز‬ ‫تغير‬ ‫بقياس‬ ‫اإلبتدائية‬ ‫السرعات‬
‫تجربة‬ ‫كل‬
‫المعادلة‬ ‫وتطب‬

2
-
‫اللحظية‬ ‫السرعة‬ ‫طريقة‬
:
Instantaneous method
‫تجرى‬
‫تجربة‬
‫واحدة‬
‫يسجل‬
‫فيها‬
‫منحنى‬
‫التركيز‬
‫مع‬
‫الزمن‬
‫ثم‬
‫نرسم‬
‫م‬
‫ماسات‬
‫متعددة‬
‫عند‬
‫نقاط‬
‫مختلفة‬
‫على‬
‫المنحنى‬
(
‫التركيز‬
–
‫الزمن‬
)
‫حيث‬
‫يمث‬
‫ل‬
‫ميل‬
‫المماس‬
‫عند‬
‫نقطة‬
‫معينة‬
‫السرعة‬
‫اللحظية‬
‫عند‬
‫ذلك‬
‫التركيزثم‬
‫برسم‬
‫ع‬
‫القة‬
‫بين‬
‫لوغاريتم‬
‫معدل‬
‫سرعة‬
‫التفاعل‬
‫مع‬
‫لوغاريتم‬
‫التركيز‬
‫ويكون‬
‫ميل‬
‫الخ‬
‫ط‬
‫مساويا‬
α
.
‫ويالحظ‬
‫فى‬
‫هذه‬
‫الطريقة‬
‫ان‬
‫جميع‬
‫المواد‬
‫األخرى‬
‫يجب‬
‫ان‬
‫تكون‬
‫فى‬
‫زي‬
‫ادة‬
‫حتى‬
‫نلغى‬
‫تأثيرها‬
.
‫ثم‬
‫تعاد‬
‫التجربة‬
‫إليجاد‬
‫الرتبة‬
β
‫بشرط‬
‫ان‬
‫يكون‬
‫تركيز‬
‫كل‬
‫من‬
‫المواد‬
‫األخرى‬
‫ثابتا‬
‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬
‫اعل‬
70
Br2 (aq) + HCOOH (aq) 2Br- (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g)
‫السرعة‬ ‫متوسط‬= -
D[Br2]
Dt
= -
[Br2]2 – [Br2]1
t2 – t1
‫المماس‬ ‫ميل‬
‫المماس‬ ‫ميل‬
‫المماس‬ ‫ميل‬
‫اللحظية‬ ‫السرعة‬
=
‫معينة‬ ‫لحظة‬ ‫عند‬ ‫السرعة‬
71
‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬
‫اعل‬
3
-
‫التكامل‬ ‫طريقة‬
Integration method
‫المختلف‬ ‫للرتب‬ ‫التكاملية‬ ‫المعادالت‬ ‫رسم‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬
‫ة‬
‫أن‬ ‫حيث‬
‫الرتبة‬
‫س‬ ‫األخرى‬ ‫وأما‬ ‫مستقيما‬ ‫خـــطا‬ ‫ستعطي‬ ‫للتـــفاعل‬ ‫الصحيحة‬
‫تعطي‬
‫منحنيات‬
72
ln[A]t = -kt + ln[A]0
1/[A]t = kt + 1/[A]0
[A]t = -kt + [A]0
‫الطريقة‬
‫التكاملية‬
‫إليجاد‬
‫رتبة‬
‫التفاعل‬
73
74
time
concentration
[A]0
[A]0/2
[A]0/4
[A]0/8
t1/2
t1/2
t1/2
‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬
‫اعل‬
4
-
‫النصف‬ ‫عمر‬ ‫طريقة‬
Half –life period)
)
‫تركيز‬ ‫نصف‬ ‫إلختفاء‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ ‫قياس‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬
‫المواد‬
‫المتفاعلة‬
75
: ‫التبادلية‬ ‫الطريقة‬ -
‫تعتمد‬ ‫ال‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ففي‬ : ‫البسيطة‬ ‫التركيزات‬ ‫في‬ ‫خاصة‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تستخدم‬
‫قيمة‬ ‫أعلى‬
a
: ‫أي‬ ) ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫(أي‬
a
‫ثابت‬ ≠ τ
: ‫تكون‬ ‫الثانية‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫في‬ ‫بينما‬
τα1/a
.τ = ‫ثابت‬ ‫أن‬ ‫أي‬
a
: ‫تكون‬ ‫الثالثة‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫وفي‬
τα1/a2
= ‫ثابت‬
a2
τ
:‫اآلتية‬ ‫النتائج‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫أمكن‬ ‫الفوسفين‬ ‫تحلل‬ ‫دراسة‬ ‫عند‬ : ‫مثال‬
( ‫االبتدائي‬ ‫الضغط‬
P
)
)τ( ‫التغير‬ ‫نصف‬ ‫زمن‬
‫أن‬ ‫نالحظ‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫من‬
τ
‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬
n
. ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫على‬ ‫تدل‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫إذن‬
76
‫مثال‬
‫ضغوط‬ ‫عند‬ ‫حراري‬ ‫تحلل‬ ‫يعتريها‬ ‫غازية‬ ‫لمادة‬ ‫التفاعل‬ ‫نصف‬ ‫إلتمام‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ :
:‫كالتالي‬ ‫كانت‬ ‫مختلفة‬ ‫ابتدائية‬
450
400
350
300
250
P(m.m)
‫االبتدائي‬ ‫الضغط‬
75.5
85
97
112.5
136
T sec
‫الزمن‬
‫أن‬ ‫نجد‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫من‬
τ
‫لذلك‬ ‫األولي‬ ‫الرتبة‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ثابتة‬ ‫ليست‬
‫تحسب‬
a
τ
‫حيث‬ ‫يلي‬ ‫كما‬
= a = p
.‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬
Pτ : 34000 , 33750 , 34000 , 33950
‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ومنه‬
= pτ
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يعتبر‬ ‫لذلك‬ ،‫ثابت‬
77
6
-
‫طريقة‬
‫فانت‬
‫هوف‬
‫التفاضلية‬
:
‫سرعتها‬ ‫التي‬ ‫اآلتية‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬
R
‫األس‬ ‫مع‬ ‫درجتها‬ ‫تتناسب‬ ‫متفاعلة‬ ‫واحدة‬ ‫مادة‬ ‫وتتضمن‬
n
‫تكون‬ ‫للتركيز‬
‫كالتالي‬ ‫لها‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬
:
R = dc/dt =
KCn
‫هي‬ ‫األولي‬ ‫التجربة‬ ‫في‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫وكان‬ ‫تجربتان‬ ‫أجريت‬ ‫فإذا‬
c1
‫عند‬
t1
‫الثانية‬ ‫التجربة‬ ‫وفي‬
‫هي‬
c2
‫عند‬
t2
‫على‬ ‫نحصل‬ ‫التفاضل‬ ‫طريقة‬ ‫باستخدام‬ ‫فإنه‬
:
R1 =-dc1/dt1 = KC1
n
R2 = -dc2/dt2 = KC2
n
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫المعادلتين‬ ‫بقسمة‬
:
R1/R2 = K C1
n/K C2
n = (C1/C2)n
 logR1 – logR2 = n(logC1-logC2)
n = logR1- logR2/ logC1-logC2
‫يساويها‬ ‫بما‬ R ‫وبالتعويض‬
‫عن‬
‫قيمة‬
 n= logC2/t2 – logC1/t1 / logC1-logC2
7
-
‫العزل‬ ‫طريقة‬
Isolation Method)
)
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫تؤثر‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫اكثر‬ ‫وجد‬ ‫إذا‬ ‫تستخدم‬
.
‫عل‬ ‫تعتمد‬ ‫وهى‬
‫جعل‬ ‫ى‬
‫ح‬ ‫فى‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫توجد‬ ‫واحدة‬ ‫ماعدا‬ ‫فيما‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تراكيز‬ ‫جميع‬
‫يز‬
‫ق‬ ‫بكمية‬ ‫الموجودة‬ ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫بشكل‬ ‫تغيرها‬ ‫عدم‬ ‫الى‬ ‫هذا‬ ‫ويؤدى‬ ‫التفاعل‬
‫ليلة‬
‫تتأثر‬ ‫سوف‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فان‬ ‫وبالتالى‬
‫فقط‬
‫ال‬ ‫المادة‬ ‫تلك‬ ‫بتركيز‬
‫بكمية‬ ‫موجودة‬
‫التفاعل‬ ‫حيز‬ ‫فى‬ ‫قليلة‬
.
‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬
‫اعل‬
78
‫اقتراح‬
"
‫لتفاعل‬ ‫ميكانيكية‬
‫الهكسانون‬
‫صبغة‬ ‫مع‬ ‫الحلقي‬
‫المالكيت‬
‫ال‬
‫خضراء‬
"
(
ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫محفز‬ ‫مظلم‬ ‫تفاعل‬
)
‫صبغة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫عينه‬ ‫تعريض‬ ‫عند‬ ‫أنه‬ ‫لوحظ‬
‫المالكيت‬
‫في‬ ‫الخضراء‬
‫الهكس‬
‫ــانون‬
‫الص‬ ‫لون‬ ‫أن‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫العينة‬ ‫حفظ‬ ‫ثم‬ ‫وجيزة‬ ‫لفترة‬ ‫الضوء‬ ‫ألشعة‬ ‫الحلقي‬
‫األخضر‬ ‫بغة‬
‫و‬ ‫الصبغة‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫الزمن‬ ‫بمرور‬ ً‫ا‬‫تدريجي‬ ‫يختفي‬
‫المذيب‬
(
‫الهكسانون‬
‫الحلقي‬
)
‫اآلتي‬ ‫إجراء‬ ‫يلزم‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫لدراسة‬ ،
:
‫أوال‬
‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫الطريقة‬
:
-
‫الفيزيائية‬ ‫الطرق‬ ‫استخدام‬
(
‫الضوئية‬ ‫الطريقة‬
:
‫مق‬ ‫االمتصاصية‬ ‫قياس‬
‫الطول‬ ‫ابل‬
‫الموجي‬
) 79
‫تطبي‬
‫الحركية‬ ‫القياسات‬ ‫على‬
‫الكيمي‬ ‫للتفاعالت‬ ‫ميكانيكيات‬ ‫اقتراح‬ ‫في‬ ‫الحركية‬ ‫القياسات‬ ‫استخدام‬
‫ائية‬
1
.
‫تحديد‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬ ‫الذي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬
:
‫لت‬ ‫وذلك‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫مع‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫مخلوط‬ ‫امتصاصية‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫تدرس‬
‫طول‬ ‫حديد‬
‫للضوء‬ ‫العينة‬ ‫تعريض‬ ‫قبل‬ ‫الدراسة‬ ‫عنده‬ ‫تجري‬ ‫معين‬ ‫موجي‬
(
‫التفاعل‬ ‫حدوث‬
)
‫اآل‬ ‫الشكل‬ ‫ويمثل‬
‫العالقة‬ ‫تي‬
‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫عند‬ ‫امتصاصية‬ ‫أعلى‬ ‫يعطي‬ ‫المحلول‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫حيث‬ ‫المذكورة‬
=
624
‫نانوميتر‬
.
‫شكل‬
(
12
)
‫صبغة‬ ‫لمحلول‬ ‫واالمتصاصية‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
‫المالكيت‬
‫في‬ ‫الخضراء‬
‫ال‬
‫هكسانون‬
‫الحلقي‬
.
80
81
.
‫بير‬ ‫قانون‬ ‫تحقيق‬
-
‫الميرت‬
:
‫التركيز‬ ‫في‬ ‫للتغيير‬ ً‫ا‬‫مقياس‬ ‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬ ‫استخدام‬ ‫يمكن‬ ‫لكي‬
‫ىبد‬
‫قان‬ ‫سريان‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ‫من‬
‫بير‬ ‫ون‬
–
‫المبرت‬
‫أي‬ ‫المستخدمة‬ ‫المحاليل‬ ‫على‬
:
A = εCl
‫حيث‬
A
‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬ ‫هي‬
.
‫و‬
C
‫لالمتصاصية‬ ‫المقابل‬ ‫التركيز‬ ‫هي‬
ε
‫معامل‬ ‫هي‬
‫االنطفاء‬
‫الواحد‬ ‫للمحلول‬ ‫ثابتة‬ ‫قيمة‬ ‫وهو‬
.
l
‫الواحدة‬ ‫للخلية‬ ‫ثابتة‬ ‫وهي‬ ‫المستخدم‬ ‫المحلول‬ ‫سمك‬ ‫هي‬
.
‫ترسم‬ ‫ثم‬ ،‫تركيز‬ ‫لكل‬ ‫المقابلة‬ ‫االمتصاصية‬ ‫وتقاس‬ ‫التركيز‬ ‫معلومة‬ ‫قياسية‬ ‫محاليل‬ ‫عدة‬ ‫تحضر‬ ‫لذلك‬
‫بين‬ ‫العالقة‬
‫االمتصاصية‬
‫المقاسه‬
‫ب‬ ‫قانون‬ ‫عليه‬ ‫ينطبق‬ ‫الذي‬ ‫التركيز‬ ‫من‬ ‫المدى‬ ‫يحدد‬ ‫الشكل‬ ‫ومن‬ ‫لها‬ ‫المقابل‬ ‫والتركيز‬
‫ير‬
–
‫المبرت‬
‫اآلتي‬ ‫الشكل‬ ‫ويبين‬ ‫مداه‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫تتم‬ ‫ان‬ ‫يلزم‬ ‫والذي‬
‫هذه‬
‫العالقة‬
‫عند‬
‫صبغة‬ ‫استخدام‬
‫المالكيت‬
‫في‬ ‫الخضراء‬
‫الهكسانون‬
‫الحلقي‬
.
‫ويظهر‬
‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫العينات‬ ‫تركيز‬ ‫أن‬ ‫الشكل‬
‫الدراسة‬
‫بين‬ ‫تنحصر‬ ‫أن‬ ‫يلزم‬
(
2.35
x
10
-
5
-
x
3.3
x
10
-
5
)
‫موالر‬
‫والتي‬
‫امتصاصية‬ ‫تقابل‬
‫من‬
(
1.3
-
2
.)
3
.
‫تحديد‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬ ‫الذي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬
:
‫التفاعل‬ ‫انتهاء‬ ‫بعد‬
(
ً‫ا‬‫تمام‬ ‫اللون‬ ‫اختفاء‬ ‫أي‬
)
‫امتصاصي‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫يدرس‬
‫الناتج‬ ‫المحلول‬ ‫ة‬
‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬ ‫معين‬ ‫موجي‬ ‫طول‬ ‫يوجد‬ ‫هل‬ ‫لمعرفة‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫مقابل‬
‫المت‬ ‫للمواد‬ ‫تظهر‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫غير‬ ‫جديدة‬ ‫امتصاصية‬ ‫قمة‬ ‫عن‬ ‫الكشف‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬
‫فاعلة‬
.
‫صبغة‬ ‫تفاعل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫أظهرت‬ ‫وقد‬
‫المالكيت‬
‫مع‬ ‫الخضراء‬
‫الهكسانون‬
‫التفاعل‬ ‫لنواتج‬ ‫جديدة‬ ‫امتصاصية‬ ‫قمم‬ ‫أي‬ ‫ظهور‬ ‫عدم‬ ‫الحلقي‬
.
82
‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫التجريبية‬ ‫القياسات‬
:
‫يتفاعل‬
‫الهكسانون‬
‫صبغة‬ ‫مع‬ ‫الحلقي‬
‫المالكيت‬
‫عدي‬ ‫نواتج‬ ‫ليعطي‬ ‫محفز‬ ‫كعامل‬ ‫الضوء‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫الخضراء‬
‫اللون‬ ‫مة‬
‫متوسط‬ ‫ضغط‬ ‫ذات‬ ‫الزئبق‬ ‫لمبة‬ ‫ألشعة‬ ‫محددة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫عينة‬ ‫تعرض‬ ‫حيث‬
(
‫أطوا‬ ‫تعطي‬
‫موجبة‬ ‫ل‬
‫محددة‬
)
‫الظال‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قياس‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫الضوء‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫بعيد‬ ‫التفاعل‬ ‫يدرس‬ ‫ثم‬
‫م‬
(
‫بقياس‬
‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬
)
‫موجي‬ ‫طول‬ ‫عند‬ ‫الزمن‬ ‫مقابل‬
=
624
‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫ويطلق‬ ‫نانوميتر‬
(
‫تفاعالت‬
‫بالضوء‬ ‫محفزة‬ ‫مظلمة‬
)
‫هما‬ ‫القياسات‬ ‫من‬ ‫نوعان‬ ‫إجراء‬ ‫تم‬ ‫وقد‬
:
-
‫استخدام‬
‫لصبغة‬ ‫ثابت‬ ‫ابتدائي‬ ‫تركيز‬
‫المالكيت‬
‫الضوء‬ ‫إلى‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫العينات‬ ‫تعرض‬ ‫حيث‬ ‫الخضراء‬
‫مختلفة‬ ‫ألزمنة‬
‫االمتصاصي‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫ويقاس‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫للضوء‬ ‫تعريضها‬ ‫بعد‬ ‫العينة‬ ‫تحفظ‬ ‫حالة‬ ‫كل‬ ‫وفي‬ ‫التوالي‬ ‫على‬
‫الزمن‬ ‫مقابل‬ ‫ة‬
.
-
‫باستخدام‬
‫صبغة‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫تراكيز‬
‫المالكيت‬
‫الح‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫العينات‬ ‫جميع‬ ‫وتعريض‬ ‫الخضراء‬
‫إلى‬ ‫الة‬
‫محددة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬ ‫الضوء‬
(
‫حوالي‬
3
‫دقائق‬
)
‫تحفظ‬
‫م‬ ‫االمتصاصية‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫ويقاس‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫العينة‬ ‫بعدها‬
‫قابل‬
‫الزمن‬
.
83
‫المب‬ ‫وتكون‬ ‫الضوء‬ ‫بامتصاص‬ ‫تقوم‬ ‫التي‬ ‫المادة‬ ‫لتحديد‬ ‫تجارب‬ ‫أجريت‬ ‫كما‬
‫ادرة‬
‫من‬ ‫عينات‬ ‫عرضت‬ ‫حيث‬ ‫التفاعل‬ ‫لحدوث‬
‫الهكسانون‬
‫النقي‬ ‫الحلقي‬
(
‫حوالي‬
3
‫مل‬
)
‫وفي‬ ‫مختلفة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترات‬ ‫الضوء‬ ‫إلى‬
‫كل‬
‫حالة‬
‫المحلول‬ ‫إلى‬ ‫يضاف‬
‫المشع‬
‫ع‬
‫حوالي‬
0.5
‫في‬ ‫المركز‬ ‫الصبغة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مل‬
‫الهكسانون‬
‫الظالم‬ ‫في‬ ‫محفوظة‬ ‫الحلقي‬
‫ثم‬ ،
‫الزمن‬ ‫مقابل‬ ‫الناتج‬ ‫للمحلول‬ ‫االمتصاصية‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫يقاس‬
.
84
‫أعطت‬
‫االمت‬ ‫مقلوب‬ ‫رسم‬ ‫عند‬ ‫مستقيم‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫خط‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫االمتصاصية‬ ‫نتائج‬
‫صاصية‬
(1/A)
‫تفاع‬ ‫هو‬ ‫الناتج‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫السابقة‬ ‫القياسات‬ ‫جميع‬ ‫في‬ ‫الزمن‬ ‫مقابل‬
‫من‬ ‫ل‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬
.
‫ا‬ ‫مع‬ ‫الصبغة‬ ‫تعريض‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫النتائج‬ ‫تماثل‬ ‫من‬ ‫يستنتج‬ ‫كذلك‬
‫إلى‬ ‫لمذيب‬
‫بامتص‬ ‫يقوم‬ ‫الذي‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫الحق‬ ‫الصبغة‬ ‫وإضافة‬ ‫فقط‬ ‫المذيب‬ ‫تعريض‬ ‫وعند‬ ‫الضوء‬
‫الضوء‬ ‫اص‬
‫ا‬ ‫اقتراح‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ‫الصبغة‬ ‫وليس‬ ‫المذيب‬ ‫هو‬ ‫المظلم‬ ‫التفاعل‬ ‫لحدوث‬ ‫والمبادر‬
‫لميكانيكية‬
‫صبغة‬ ‫بين‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫المحفز‬ ‫للتفاعل‬ ‫اآلتية‬
‫المالكيت‬
‫الخضراء‬
‫والهكسانون‬
‫الحلقي‬
.
85
‫النتائج‬

‫يقوم‬
‫الهكسانون‬
‫الحلقي‬
‫بإمتصاص‬
‫أي‬ ‫الضوء‬
:
+ hν → (1)
‫يتبع‬
‫الوضع‬ ‫من‬ ‫هيدروجين‬ ‫لذرة‬ ‫استخالص‬ ‫ذلك‬
‫لجزئ‬
‫من‬ ‫مستقر‬
‫الهكسانون‬
‫اآلتية‬ ‫الجذور‬ ‫لتكون‬ ‫الحلقي‬
:
‫جذر‬
‫الهكسانون‬
‫الخطوة‬ ‫في‬ ‫الذي‬ ‫الحلقي‬
(
2
)
‫اآلتي‬ ‫االتزان‬ ‫بسبب‬ ً‫ا‬‫مستقر‬ ‫يكون‬
:
‫جذور‬ ‫تتفاعل‬
‫الهكسانون‬
‫للصبغة‬ ‫جذور‬ ‫وتتكون‬ ‫الموجبة‬ ‫الصبغة‬ ‫أيونات‬ ‫مع‬ ‫الحرة‬ ‫الحلقي‬
:
86
87
•
‫المحد‬ ‫هي‬ ‫الخطوة‬ ‫وهذه‬ ‫الصبغة‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫جذور‬ ‫لتكوين‬ ‫األكسجين‬ ‫مع‬ ‫الصبغة‬ ‫جذور‬ ‫تتفاعل‬
‫لسرعة‬ ‫دة‬
‫التفاعل‬
(
‫متفاعلة‬ ‫كمادة‬ ‫المذيب‬ ‫فيها‬ ‫يظهر‬ ‫ال‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬
: )
MG٠ + O2
‫بطئ‬ MGOO٠
‫تفاعل‬
‫األكسيد‬ ‫فوق‬ ‫جذور‬
‫مع‬
‫الكيتون‬
‫هيدروكسيد‬ ‫فوق‬ ‫ويتكون‬ ‫هيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫منه‬ ‫وتستخلص‬ ‫الحلقي‬
‫الصبغة‬
MGOO٠ + → MGOOH + R٠
MGOOH → MGO٠ + OH ٠
MGO٠ + → MGOH + ( R٠)
‫جذر‬ ‫أن‬ ‫يظهر‬ ‫السابقة‬ ‫الخطوة‬ ‫من‬
‫الكيتون‬
‫عند‬ ‫تكوينه‬ ‫يفترض‬ ‫الذي‬
‫تعريض‬
‫الهك‬
‫سانون‬
‫الضو‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫تكوينه‬ ‫يستمر‬ ‫الصبغة‬ ‫مع‬ ‫تفاعل‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫إلى‬ ‫الحلقي‬
‫خالل‬ ‫من‬ ‫ء‬
‫ال‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫سبب‬ ‫يفسر‬ ‫وهذا‬ ً‫ا‬‫سابق‬ ‫المفترضة‬ ‫الخطوات‬
‫ضوء‬
.
‫وجود‬ ‫على‬ ‫االستدالل‬ ‫أمكن‬ ‫كذلك‬
MGOH
(
‫اللون‬ ‫عديمة‬ ‫قاعدة‬ ‫وهي‬
)
‫حمض‬ ‫بإضافة‬
HCl
‫ناتج‬ ‫إلى‬
‫التفاعل‬
‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫ثانية‬ ‫األخضر‬ ‫الصبغة‬ ‫لون‬ ‫فيظهر‬ ‫اللون‬ ‫عديم‬
‫حدوث‬
‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬
:
MGOH + HCl
→
MGCl + H2O
88
‫السابقة‬ ‫الرموز‬ ‫وتشير‬
MGOH , MG+
‫اآلتية‬ ‫المركبات‬ ‫إلى‬
:
‫هيدروكسيد‬
‫صبغة‬
‫المالكيت‬
‫الخضراء‬
‫صبغة‬ ‫أيون‬
‫المالكيت‬
‫الخضراء‬
(
‫اللون‬ ‫عديم‬
)
(
‫أخضر‬ ‫لون‬
)
89
1
-
‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬
.
Reversible Reactions
2
-
‫المتتابعة‬ ‫التفاعالت‬
.
Consecutive Reactions
3
-
‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬
.
Parallel Reactions
4
-
‫التفاعالت‬
‫السلسلية‬
.
Chain Reactions
90
‫الثالث‬ ‫الباب‬
‫المعقدة‬ ‫التفاعالت‬
-
‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬
:
‫التفاعل‬ ‫بهمل‬ ‫عادة‬ ‫ولكن‬ ‫عكسية‬ ‫النظرية‬ ‫الناحية‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫تقريب‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫جميع‬
‫يكن‬ ‫لم‬ ‫إذا‬ ‫العكسي‬
‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫يسير‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫وفي‬ ،‫التركيز‬ ‫في‬ ‫ملحوظ‬ ‫تأثير‬ ‫له‬
‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أي‬
‫يتض‬ ‫كما‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫يعاكسه‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫اتجاه‬
‫المثال‬ ‫من‬ ‫ح‬
‫التالي‬
:
CH3COOH + C2H5OH → CH3OOC2H5 + H2O
‫وعند‬
‫سير‬ ‫في‬ ‫الجديد‬ ‫المؤثر‬ ‫هذا‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫يؤخذ‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركة‬ ‫دراسة‬
‫التفاعل‬
‫التالية‬ ‫الحاالت‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أبسط‬ ‫ومن‬
:
ً‫ال‬‫أو‬
:
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬
.
ً‫ا‬‫ثاني‬
:
‫ا‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ويعاكسه‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬
‫لثانية‬
.
ً‫ا‬‫ثالث‬
:
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬
.
91
‫أحدهما‬ ‫يعاكس‬ ‫األولي‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعالن‬
‫اآلخر‬

‫الحالة‬
(
‫أ‬
: )
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬
(
B
)
‫ت‬ ‫يكون‬ ‫الوقت‬ ‫بمرور‬ ‫ثم‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫صفر‬
‫ركيز‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬
(
B
)
‫المادة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ما‬ ‫هو‬
(
A
)
‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫أفترض‬ ‫فإذا‬
:
 A
𝐾1
𝐾
−
1
B
‫على‬ K-1, K1 ‫واالتجاه‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثوابت‬ ‫حيث‬
‫المعاكس‬
‫هي‬ ‫له‬
‫التوالي‬
.
‫للمادة‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬
(
A
)
‫هو‬
a
‫يصبح‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫وقت‬ ‫مرور‬ ‫وبعد‬
‫تركيز‬
‫هو‬ ‫المادة‬
(
a-x
)
‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫بينما‬
(
B
)
‫هو‬
x
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫تكتب‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،
:
dx / dt = K1 (a – x) – K-1 X
‫حيث‬
‫المادة‬ ‫أن‬
(
B
)
‫المادة‬ ‫تفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫تكونت‬
(
A
)
‫معينة‬ ‫زمنية‬ ‫فترة‬ ‫بعد‬ ‫ولكن‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬
‫من‬
‫بداية‬
‫المادة‬ ‫تنقص‬ ،‫التفاعل‬
(
B
)
‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫يصل‬ ‫وبذلك‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫الوقت‬ ‫بمرور‬
‫حا‬
‫االتزان‬ ‫لة‬
.
‫بفرض‬
‫أن‬
Xe
‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫تمثل‬
(
B
)
‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫فإن‬ ‫االتزان‬ ‫عند‬
(
A
)
‫يكون‬ ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬
(
a-xe
)
،ً‫ا‬‫صفر‬ ‫تساوي‬ ‫االتزان‬ ‫نقطة‬ ‫عند‬ ‫التغيير‬ ‫ومحصلة‬
‫أي‬
:
92
dx/dt = K1 (a – Xe ) – K-1 Xe = 0 (34)
K-1 = K1 (a – Xe ) / Xe (35)
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬
K-1
‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬
(
‫معادلة‬
33
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
dx / dt = K1 (a – X ) – K-1(a – Xe) / Xe .X
dx / dt = [K1 a/Xe] (Xe – X )
‫بتكامل‬
‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬
‫االعتبار‬
‫أن‬
X
=
‫عندما‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫صفر‬
t = 0
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
K1 = (Xe / a t) ln [Xe /( Xe – X)] (36)
‫قيمة‬ ‫عرفت‬ ‫فإذا‬
Xe
‫أمكن‬
‫قيمة‬ ‫حساب‬
K1
‫قياس‬ ‫من‬
(
X
)
‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫في‬
.
ً‫ا‬‫وأحيان‬
‫المعادلة‬ ‫فان‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫آخر‬ ‫شكل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫معادلة‬ ‫توضع‬ ‫الموازنة‬ ‫لغرض‬
(
35
)
‫أن‬ ‫يمكن‬
‫التالية‬ ‫الصورة‬ ‫على‬ ‫توضع‬
:
K-1 .Xe = K1 ( a – Xe)
= K1a – K1. Xe
93
( K-1 + K1) Xe = K1. A
Xe / a = K1 / (K-1 + K 1 )
‫بالتعويض‬
‫قيمة‬ ‫عن‬
Xe / a
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
36
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
]
K1 = (K1 / K1 + K-1 ) / t ln [ Xe / ( Xe – X)
Or
K1 + K-1 = 1/t ln [Xe / ( Xe – X ) ] (37)
‫بمقارنة‬
‫وصيغتها‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫بمعادلة‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬
:
K = 1/ t ln a / ( a-x )
‫التالي‬ ‫التشابه‬ ‫يتضح‬
:
‫التركيز‬
‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬
Xe
‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫محل‬ ‫حل‬
a
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬
.
‫مجموع‬
‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابتي‬
(
K1 + K-1
)
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫محل‬ ‫حلت‬
K
.
94
‫الحالة‬
(
‫ب‬
: )
‫عندما‬
‫للمادة‬ ‫االبـــــتدائي‬ ‫الـــــتركيز‬ ‫يكـــون‬
(
A
)
‫هـو‬
(
a
)
‫للمادة‬ ‫االبتدائي‬ ‫والتركيز‬ ،
(
B
)
‫هو‬
(
b
. )
‫التالي‬ ‫التفاعل‬ ‫بفرض‬
:
A B
‫كالتالي‬ ‫تكتب‬ ‫السرعة‬ ‫معدل‬ ‫فإن‬
:
dx / dt = K1 (a –x ) – K-1 (b + x)
 dx / dt = K1 a – K1 X – K-1 – K-1 X
dx / dt = ( K1 a – K-1 b ) – X ( K1 + K-1 ) (38)
‫االتزان‬ ‫عند‬ ‫ولكن‬
:
dx/dt = 0 , X = Xe
‫االتزان‬ ‫عند‬ ‫التركيز‬
:
:. Xe = (K1 a – K-1 b) / (K1 +K-1 )
‫أن‬ ‫بفرض‬
:
1. K1 a – K-1b = A
2. (– K1 – K-1 ) = B
95
‫بالتعويض‬
‫عن‬
‫قيمة‬
Xe
 Xe = -A / B (39)
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫كذلك‬
(
38
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
dx / dt = A + BX
‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬
:
dx / (A + BX ) = dt (40)
‫المعادلة‬ ‫بتكامل‬
(
40
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
( 1/B) ln ( A + BX) = t + K΄ (41)
‫قيمة‬ ‫ولتعيين‬
K΄
‫الحالة‬ ‫نفرض‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬
t = 0
‫عند‬ ‫أي‬
x = 0

‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
41
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
K΄ = (1/B ) ln A 96
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫وبالتعويض‬
(
41
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
(1 / B ) ln (A + BX) = t + (1 / B ) ln A
(1 / B ) ln (A + BX) – (1 / B) ln A = t
‫بالتعويض‬
‫قيمة‬ ‫عن‬
(
1 / B
)
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬
:
( -1 / K1 + K-1 ) ln ( A + BX ) + (1 / K1 + K-1 ) ln A = t
 (1 / t) ln A/ ( A + BX) = K1 + K-1
‫بقسمة‬
‫المقدار‬ ‫على‬ ‫األيسر‬ ‫الطرف‬ ‫في‬ ‫والمقام‬ ‫البسط‬
B
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
( 1 / t) ln A/B /(A/B + B/B X) = K1 + K-1
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
A/B
(
39
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
1/t ln [ - Xe/ (-Xe +X) ] = K1 + K-1 (42)
1/t ln (+ Xe/ (Xe – X) ) = K1 + K-1
‫والمعادلة‬
(
42
)
‫لها‬
‫المعادلة‬ ‫شكل‬ ‫نفس‬
(
37
)
‫الحالة‬ ‫تمثل‬ ‫التي‬
(
‫أ‬
)
‫التركي‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫كان‬ ‫االختالف‬ ‫ولكن‬
‫ز‬
Xe
‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬
.
97
1
-
‫تحويل‬
‫جاما‬
–
‫حمض‬ ‫هيدروكسي‬
‫البيوتيرك‬
‫إلي‬
‫الالكتون‬
:
‫هذا‬
‫اال‬ ‫فالتركيز‬ ‫لذلك‬ ،‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬
‫لمادة‬ ‫بتدائي‬
‫الالكتون‬
‫اال‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫تركيزه‬ ‫يزداد‬ ‫ثم‬ ،‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫يساوي‬
‫ويكون‬ ،‫تزان‬
‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫تركيزه‬
Xe
=
13.28
‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫اللتر‬ ‫في‬ ‫جزئ‬ ‫وزن‬
K-1, K1
‫حسابها‬ ‫يمكن‬
‫معرفة‬
(
X
)
‫النوعي‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫بمعادلة‬ ‫وباالستعانة‬ ‫المتتالية‬ ‫الفترات‬ ‫في‬
(
‫المعادل‬
‫ة‬
(
37
.))
K1 + K-1 = 1 / t ln (Xe / ( Xe – X))
‫وجد‬
‫قيمة‬ ‫أن‬
K-1, K1
=
1.56
×
10
-
4
‫ثانية‬
-
1
‫التجريبي‬ ‫الخطأ‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫القيمة‬ ‫وهذه‬ ،
‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لثابت‬
K-1, K1
‫أنه‬ ‫كما‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫تؤكد‬ ،
‫التركيز‬ ‫قيمة‬ ‫بمعرفة‬
‫االبتدائي‬
‫قيمة‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬ ‫التوازن‬ ‫عند‬
K-1, K1
‫حدة‬ ‫على‬
.
98
‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬
‫العكس‬
‫ية‬
2
-
‫تحويل‬
‫الفا‬
–
‫جلوكوز‬ ‫بيتا‬ ‫إلي‬ ‫جلوكوز‬
:
‫الفا‬
–
‫جلوكوز‬ ‫بيتا‬ ‫جلوكوز‬
‫هذا‬
‫مح‬ ‫تحضير‬ ‫عند‬ ‫اتجاهين‬ ‫في‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫مثال‬ ‫التفاعل‬
‫حديث‬ ‫لول‬
‫الفا‬ ‫على‬ ‫يحتوي‬
–
‫البيتا‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫الماء‬ ‫في‬ ‫النقي‬ ‫جلوكوز‬
–
‫ص‬ ‫يساوي‬ ‫جلوكوز‬
‫يزداد‬ ‫ثم‬ ،ً‫ا‬‫فر‬
‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫تركيزها‬
.
‫قياس‬ ‫جهاز‬ ‫باستخدام‬ ‫متابعته‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫االستقطاب‬
. 99
‫بين‬ ‫التفاعل‬
‫الهيدورجين‬
‫واليود‬
:
‫التفاعال‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫جيد‬ ً‫ال‬‫مثا‬ ‫وبعد‬ ،‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركة‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬ ‫من‬ ‫بسيط‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫ت‬
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسية‬
.
‫بين‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫عالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ويتم‬
300
-
500
º
‫م‬
‫قياسها‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫وسرعة‬ ‫مئوية‬
.
‫وبعد‬ ‫عليها‬ ‫يلحم‬ ‫ثم‬ ،‫دائرية‬ ‫زجاجة‬ ‫في‬ ‫واليود‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوضع‬ ‫أن‬ ‫في‬ ‫الطريقة‬ ‫وتتلخص‬
‫من‬ ‫متساوية‬ ‫كميات‬ ‫أخذ‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫وألنه‬ ،‫محتواها‬ ‫تحليل‬ ‫ويتم‬ ً‫ا‬‫فجائي‬ ‫تبرد‬ ‫الزجاجة‬ ‫تسخين‬
‫تركيزها‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫واليود‬ ‫الهيدروجين‬
‫االبتدائي‬
‫ميكانيك‬ ‫عن‬ ‫أما‬ ،ً‫ا‬‫مختلف‬ ‫سيكون‬
‫ية‬
‫في‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫عكسي‬ ‫تفاعل‬ ‫فهو‬ ‫التفاعل‬
‫االتجاهين‬
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬
:
H2 + I2
K1
K−1
2HI
‫ومحصلة‬
‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫هي‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫لتكوين‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬
ً‫ا‬‫ناقص‬
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وضع‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫العكسي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
:
dCHl / dt = K1 CH2 .Cl2 –K-1 C2
Hl
‫بمعرفة‬
‫ت‬ ‫معرفة‬ ‫يمكن‬ ‫التحليل‬ ‫نتائج‬ ‫ومن‬ ،‫واليود‬ ‫للهيدروجين‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬
‫يوديد‬ ‫ركيز‬
‫الهيدروجين‬
(
X
)
‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مرور‬ ‫بعد‬
t
‫أي‬ ‫في‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬ ‫كما‬
‫إتجا‬
‫ه‬
K1
‫أو‬
K-1
.
100
‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫مسائل‬
‫هيدروكسي‬ ‫الحامض‬ ‫يعطي‬
‫بيوترك‬
‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬
‫بيوتروالكتون‬
‫ال‬ ‫حسب‬
‫معادلة‬
:
CH2OH.CH2.COOH → CH2. CH2. CH2.CO +H2O
│……..O │
..........
‫قد‬
‫أعطيت‬
‫قيم‬
‫حامض‬ ‫تركيز‬ ‫اعتماد‬
‫هيدروكسي‬
‫بيوترك‬
‫على‬
‫عند‬ ‫الزمن‬
25
‫كاآلتي‬ ‫م‬
:
101
C (mole. L-1)
t (min)
C (mole. L-1)
t (min)
10.25
100
18.23
0
6.67
220
15.84
21
4.96
∞
13.25
50
،‫األمامي‬ ‫للتفاعل‬ ‫التوازن‬ ‫وثابت‬ ‫االتجاهين‬ ‫كال‬ ‫في‬ ‫للتفاعالت‬ ‫المعدل‬ ‫ثوابت‬ ‫أوجدي‬
‫الجزيئات‬ ‫أحادي‬ ‫شبه‬ ‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أفترض‬
– pseudo
Unimolecular.
-
‫خالت‬ ‫تكون‬ ‫دراسة‬ ‫عند‬
‫األيثيل‬
‫حمض‬ ‫من‬
‫الخليك‬
‫والكحول‬
‫اإليثيلي‬
‫باستخدام‬
‫تركيز‬
‫حمض‬ ‫من‬ ‫ثابت‬
HCI
‫المعادلة‬ ‫حسب‬ ‫وذلك‬ ‫للتفاعل‬ ‫محفز‬ ‫كعامل‬
:
CH3COOH + C2H5OH K CH3COOHC2H5+H2O
K-1
‫عوير‬
1
‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫مرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫مل‬
0.612
‫المستخدمة‬ ‫القاعدة‬ ‫من‬ ‫ف‬
‫الدراسة‬ ‫أثناء‬ ‫عليها‬ ‫حصل‬ ‫التي‬ ‫النتائج‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬ ‫ويبين‬
:
‫والناتجة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫السابقة‬ ‫للمواد‬ ‫التفاعل‬ ‫مرتبة‬ ‫أن‬ ‫بمعرفة‬
‫هو‬
‫األولى‬ ‫الدرجة‬ . K-1, K1 ‫أحسبي‬
ً‫ال‬‫ك‬
‫من‬ 102
‫المأخوذ‬ ‫القاعدة‬ ‫حجم‬
‫الزمن‬
‫المأخوذ‬ ‫القاعدة‬ ‫حجم‬
‫الزمن‬
18.29
148
24.37
0
15.15
313
22.2
44
14.5
384
21.53
62
14.09
442
19.5
108
12.68
∞
19.26
117
‫من‬ ‫لكل‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
:
CH3COOH = 1M
H2O =12.756M
C2H5OH=12.75M CH3COOC2H5=0
‫هناك‬ ‫تكون‬ ‫وقد‬ ، ‫الح‬ ‫لتفاعل‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫نفسه‬ ‫هو‬ ‫ما‬ ‫ناتج‬ ‫يصبح‬ ‫أن‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫كثير‬
‫المتتابعة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬
‫أى‬
‫ليعطي‬ ‫بعض‬ ‫مع‬ ‫بعضها‬ ‫يتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫أن‬
‫وهكذا‬ ‫أخرى‬ ‫نواتج‬
..
‫الت‬ ‫التفاضلية‬ ‫للمعادالت‬ ‫حل‬ ‫إيجاد‬ ‫فقط‬ ‫الحاالت‬ ‫أبسط‬ ‫في‬ ‫أمكن‬ ‫وقد‬
‫ي‬
‫عمليات‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫مهمة‬ ‫المتتابعة‬ ‫والتفاعالت‬ ،‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫تمثل‬
‫البلمر‬
‫ة‬
Polymerization.
‫ومن‬
‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ابسط‬
‫هذا‬
‫من‬ ‫المتعاقبة‬ ‫التفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫النوف‬
‫مع‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬
‫وعليه‬ ‫عكسية‬ ‫تفاعالت‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬
‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫يمكن‬
‫التفاعل‬
‫يلي‬ ‫كما‬
A K1 B K2 D
‫حيث‬
K1
،
K2
‫كانت‬ ‫فإذا‬ ، ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثوابت‬ ‫هي‬
CD, CB, CA
‫للمواد‬ ‫التركيز‬ ‫تمثل‬
D, B, A
‫المتفاعلة‬ ‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫فإن‬ ‫التوالي‬ ‫على‬
A
‫هي‬
- d CA / dt = K1 CA = K1 [A]
.
‫التفاعالت‬
‫المتتابعة‬
‫وبتكامل‬
‫ينتج‬ ‫المعادلة‬
:
K1 = 1/t ln (a/ Ca
Or
K1. t = ln a – ln CA
‫الطرفين‬ ‫لن‬ ‫بأخذ‬
:
CA = a. ē K1t (46)
‫المادة‬ ‫لتكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬
D
‫هي‬
:
- dC / dt = K2 CB = K2 [B] (47)
‫محصلة‬
‫المادة‬ ‫لتكوين‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
B
‫المادة‬ ‫من‬ ‫لتكوينها‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬
A
‫تفاعلها‬ ‫سرعة‬ ً‫ا‬‫ناقص‬
‫المادة‬ ‫لتعطي‬
D
‫كالتالي‬ ‫وهي‬
:
d [B] / dt = K1 . CA – K2 CB (48)
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
CA
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
46
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
d [B] / dt = K1ae –K1t – K2 CB
104
‫القيمة‬ ‫في‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫طرفي‬ ‫بضرب‬
e k2t
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
d [B] / dt .e K2t = K1ae (K2- K1)t – K2 CB. e K2t
:.d [B] / dt. e K2t + K2 CB. eK2 = K1 a e (K2 - K1)t
‫حاصل‬
‫وعليه‬ ، ‫دالتين‬ ‫ضرب‬
:
d / dt (e K2t . CB) = K1 a e (K2 - K1)t
‫بتكامل‬
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬
:
∫d( e K2t. CB ) = ∫ K1ae (K2 – K1) t dt
:. e K2t. CB = K1 / K2 – K1 ae (K2 – K1) t + K΄
‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫إليجاد‬
K΄
‫المعادلة‬ ‫طرفي‬ ‫نقسم‬
e K2t
‫على‬ ‫نحصل‬ ‫وبذلك‬
:
CB = K1a / ( K2 – K1) ē K1t + K΄ ē K2t (49)
105
‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬
‫أى‬
‫عند‬
t
=
‫فإن‬ ، ‫صفر‬
CB = 0
.:
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
49
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
CB = K1a / ( K2 – K1 ) .e –K1xo + Kَ e-K2 xo = o
:. Kَ = - K1a / ( K2 – K-1 )
‫بالتعويض‬
K΄
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
49
)
‫بقيمتها‬
‫نجد‬
‫أن‬
:
CB = K1a / ( K2 – K-1 ) e-K1t - K1a / ( K2 – K-1 ) e-K2t
CB = K1a / ( K2 – K-1 ) (e-K1t - e-K2t ) (50)
‫فإن‬
‫قيمة‬ ‫عرفت‬
K2 , K1
‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫السهل‬ ‫من‬ ‫أصبح‬
CA , CB , CD
‫زمن‬ ‫مرور‬ ‫بعد‬
=
t
‫على‬
‫قيمة‬ ‫تعيين‬ ‫يمكن‬ ‫حيث‬ ،‫التفاعل‬
CA
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
46
)
‫المادة‬ ‫وتركيز‬
CB
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
50
)
‫أما‬ ،
‫قيمة‬
CD
‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫بمعرفة‬ ‫حسابها‬ ‫فيمكن‬
a
‫العالقة‬ ‫من‬
:
a = CA + CB + CD
‫عند‬
‫من‬ ‫كل‬ ‫تركيز‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫دراسة‬
[
A
]
,
[
B
]
,
[
D
]
‫الزمن‬ ‫مع‬
‫الشكل‬ ‫على‬ ‫تحصل‬
‫المبين‬
: 106
107
‫والشكل‬
(
3
)
‫أن‬ ‫يوضح‬
[
B
]
‫التركيز‬ ‫بينما‬ ‫ينقص‬ ‫ثم‬ ‫القمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫يزداد‬
[
A
]
‫والتركيز‬ ،‫التفاعل‬ ‫فترة‬ ‫طوال‬ ‫ينقص‬
[
D
]
‫يزداد‬
‫باستمرار‬
‫حتى‬
‫التفاعل‬ ‫نهاية‬
.
‫الــــزمــــن‬
‫تجزؤ‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ومن‬
‫األستيون‬
‫ا‬ ‫والمركب‬ ‫الميثان‬ ‫إلى‬ ‫الحرارة‬ ‫بتأثير‬
‫لمتوسط‬
‫عل‬ ‫التفاعل‬ ‫معادالت‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫وااليثلين‬ ‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ ‫إلى‬ ‫بدوره‬ ‫يتجزأ‬ ‫الذي‬ ‫الكيتين‬
‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫ى‬
:
( CH3 )2 C = O → CH4 + CH2 = C = O → [ 1/2 C2 H4 + C = O]
‫كيتين‬
‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬
(
‫الكيتين‬
)
‫الحقيقة‬ ‫وفي‬ ،‫ينقص‬ ‫ثم‬ ‫القمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫يزداد‬
‫تجزأ‬ ‫إن‬
‫األستيون‬
‫المعادالت‬ ‫إليه‬ ‫تشير‬ ‫مما‬ ً‫ا‬‫تعقيد‬ ‫أكثر‬ ‫الحرارة‬ ‫بتأثير‬
.
‫العالمان‬ ‫به‬ ‫قام‬ ‫ما‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫من‬ ‫كذلك‬
(
‫هاركورت‬
‫وأيسون‬
)
‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫دراسة‬ ‫من‬
‫برمنج‬
‫نات‬
‫وحمض‬ ‫البوتاسيوم‬
‫األكساليك‬
‫وكبريتات‬
‫المنجنوز‬
‫ال‬ ‫يتم‬ ‫حيث‬ ،‫الكبريتيك‬ ‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫في‬
‫اآلتي‬ ‫وف‬ ‫تفاعل‬
:
‫اكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫يتكون‬
‫المنجنوز‬
(
MnO2
)
‫بطئ‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫يتبعه‬ ‫ثم‬ ‫بسرعة‬
‫فيتاكسد‬
‫بواسطة‬
‫برمنجنات‬
‫المنجنيز‬ ‫اكسيد‬ ‫سابع‬ ‫يكون‬ ‫ربما‬ ‫وسطي‬ ‫مركب‬ ‫ويتكون‬ ‫البوتاسيوم‬
Mn2 O7
.
‫هو‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫به‬ ‫يلح‬
‫إختزال‬
‫حمض‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬
‫األكساليك‬
‫اكسيد‬ ‫أول‬ ‫إلى‬
‫المنجنوز‬
MnO
.
‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫إن‬
‫برمنجنات‬
‫وحمض‬ ‫البوتاسيوم‬
‫األكساليك‬
‫ترك‬ ‫يتأثر‬ ‫وال‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬ ‫في‬ ‫موجود‬
‫منهما‬ ‫كل‬ ‫يز‬
‫المنجني‬ ‫اكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫بمرور‬
‫ز‬
MnO2
‫كاآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬
:
MnO2 → K1 Mn2 O7 →K2 MnO
‫معاي‬ ‫ثم‬ ‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫على‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫بإضافة‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫متابعة‬ ‫يمكن‬ ‫كذلك‬
‫المنطل‬ ‫اليود‬ ‫رة‬
‫من‬ ‫قياسي‬ ‫محلول‬ ‫بواسطة‬
‫ثيوكبريتات‬
‫الصوديوم‬
..
‫المختل‬ ‫التراكيز‬ ‫قيمة‬ ‫معرفة‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫ومن‬
‫الموجودة‬ ‫فة‬
‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬
.
108
‫مسائل‬
1
-
‫األولى‬ ‫المرتبة‬ ‫من‬ ‫متتابعان‬ ‫تفاعالت‬
A
K1
B
K2
C
‫ثابتي‬ ‫لهما‬
K1
،
K2
‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ ‫يقرر‬ ‫السرعتين‬ ‫ثابتي‬ ‫أي‬ ‫حددي‬ ‫سرعة‬
C
‫كان‬ ‫إذا‬
:
a) K1 » K2
b) K1 « K2
109
‫تحدث‬
‫يؤ‬ ‫مما‬ ‫طريقة‬ ‫من‬ ‫بأكثر‬ ‫تتفاعل‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تتفكك‬ ‫عندما‬ ‫الجانبية‬ ‫أو‬ ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬
‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫دي‬
‫نوعين‬
‫اإلحالل‬ ‫تفاعالت‬ ‫تشمل‬ ‫وهذه‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬
‫التى‬
‫المرك‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬
‫بات‬
‫الخواص‬ ‫في‬ ‫اختالف‬ ‫مع‬ ‫الكيميائي‬ ‫التركيب‬ ‫في‬ ‫المتشابهة‬
‫والتى‬
‫ال‬ ‫أو‬ ‫المماثالت‬ ‫باسم‬ ‫تعرف‬
‫متشاكالت‬
isomers
‫نترجة‬ ‫فعند‬
‫كلوروبنزين‬
‫من‬ ‫أنواف‬ ‫ثالثة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
‫نيتروكلوروبنزين‬
‫وكل‬
‫له‬ ‫منها‬ ‫واحد‬
‫هي‬ ‫األنواف‬ ‫وهذه‬ ‫األخرى‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬
:
‫أورثو‬
–
‫ميتا‬
–
‫بارانيتروكلوروبنزين‬
.
‫كذلك‬
‫الكحوالت‬
‫وتعطي‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫جزيئ‬ ‫تفقد‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
‫األوليفينات‬
‫اله‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫جزئ‬ ‫تفقد‬ ‫أو‬
‫يدروجين‬
‫وتعطي‬
‫االلدهيدات‬
‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬
:
110
‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬
‫ا‬ ‫من‬ ‫أسرف‬ ‫المكونات‬ ‫أحد‬ ‫سرعة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الحرارة‬ ‫ولدرجة‬ ‫المنشط‬ ‫للحافز‬ ‫المناسب‬ ‫وباالختيار‬
،‫آلخر‬
‫در‬ ‫مميزات‬ ‫إحدى‬ ‫وهذه‬ ، ‫النسبية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫منهما‬ ‫لكل‬ ‫الناتج‬ ‫كمية‬ ‫تعتمد‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫وفي‬
‫حركية‬ ‫اسة‬
‫تو‬ ‫يمكن‬ ‫وبذلك‬ ،‫الغالب‬ ‫سيكون‬ ‫النواتج‬ ‫من‬ ‫أي‬ ‫معرفة‬ ‫على‬ ‫تساعد‬ ‫حيث‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬
‫التفاعل‬ ‫جيه‬
‫معينة‬ ‫نواتج‬ ‫على‬ ‫للحصول‬
‫وفي‬ ،
‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫التفاعالت‬ ‫أحد‬ ‫فيها‬ ‫يتغلب‬ ‫التي‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬
‫األخرى‬
‫التى‬
‫المتنافسة‬ ‫بالتفاعالت‬ ‫هذه‬ ‫تسمى‬ ‫الغالب‬ ‫الناتج‬ ‫هو‬ ‫يصبح‬ ‫فإنه‬ ،ً‫ا‬‫بطئ‬ ‫اكثر‬ ‫تكون‬
(
Competing
Reactions
)
‫العضوية‬ ‫الكيمياء‬ ‫في‬ ‫سيما‬ ‫وال‬ ‫الحدوث‬ ‫كثيرة‬ ‫وهذه‬
.
‫ا‬ ‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعالت‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حاالت‬ ‫أبسط‬ ‫ومن‬
‫لتفاعل‬
‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬
:
‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ‫عكسية‬ ‫تفاعالت‬ ‫أي‬ ‫هناك‬ ‫ليس‬ ‫أن‬ ‫نفترض‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫وإليجاد‬
‫االبتدائي‬
‫لل‬
‫مادة‬
‫أن‬ ‫نجد‬
: A ‫هو‬ a
111
dx / dt = K1 ( a – x ) + K2 ( a – x )
 dx / dt = ( K1 + K2 ) ( a – x )
‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬
:
 dx / ( a – X ) = ( K1 + K2 ) dt (51)
‫المعادلة‬ ‫بتكامل‬
(
51
)
‫على‬ ‫نحصل‬
:
- ln ( a – x ) = ( K1 + K2 ) t + Kَ ( 52)
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
52
)
‫قيمة‬ ‫تعيين‬
K΄
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
Kَ = - ln a
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
K΄
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
52
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
lna – ln ( a – x) = ( K1 + K2 ) t
 K1 + K2 = 1 / t ln a / ( a – x) (53) 112
‫ولما‬
‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ ‫كان‬
B
‫هو‬
:
d [B] / dt = [B] = K1 ( a – x )
‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫ومعدل‬
D
‫هو‬
:
d [D] / dt = [D] = K2 ( a – x )
d [B] / d [D] = K1 / K2 = [B] / [D] ‫ثابت‬
=
‫المادة‬ ‫تركيز‬ (54)
‫أي‬
‫المادة‬ ‫التركيز‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ‫أن‬
B
‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬
D
‫مقدار‬ ‫يساوي‬ ‫لحظة‬ ‫أي‬ ‫في‬
‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫واحدة‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫بشرط‬ ‫ثابت‬
.
113
‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬
)
500
-
900
º
‫م‬
)
‫حامض‬ ‫يتفكك‬
‫الخليك‬
‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫إلى‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫والماء‬ ‫الكيتين‬ ‫إلى‬ ‫نفسه‬ ‫الوقت‬ ‫وفي‬ ‫والميثان‬ ‫الكربون‬
:
‫األول‬ ‫للتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أعطيت‬ ‫وقد‬
(
K1
= )
3.74
‫ثانية‬
-
1
‫وبالنسبة‬
‫الثاني‬ ‫للتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لثابت‬
(
K2
= )
4.65
‫ثانية‬
-
1
.
‫احسبي‬
:
‫لتفاعل‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬
99
%
‫حامض‬ ‫من‬
‫الخليك‬
.
‫للكيتين‬ ‫األقصى‬ ‫الناتج‬
(
‫لحامض‬ ‫المئوية‬ ‫بالنسبة‬
‫الخليك‬
‫األص‬ ‫في‬ ‫الموجود‬
‫ل‬
)
‫يمكن‬ ‫الذي‬
‫المعطاة‬ ‫الحرارية‬ ‫الدرجة‬ ‫عند‬ ‫له‬ ‫التوصل‬
. 114
CO2 (gr)
‫المأخوذ‬ ‫الباريوم‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫حجم‬
t ( min )
--
20.00
0
0,0841
16.26
10
0,1545
13.25
20
0,2095
10.68
30
0.2482
8.74
40
0.3045
5.88
60
0.3556
3.99
80
115
•
‫ثنائي‬ ‫حمض‬ ‫يتحول‬
‫كمفور‬
3
-
‫كربوكسيل‬
‫إلى‬ ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬
‫الكامفور‬
‫الك‬ ‫وجود‬ ‫في‬
‫حول‬
‫االيثيلي‬
‫لذلك‬ ‫نتيجة‬ ‫ويتحرر‬ ‫كمذيب‬
CO2
‫المعادلة‬ ‫حسب‬
:
C10H15OCOOH K1 C10H16O+CO2
C10H15OCOOH + C2H5OH K2 C10H15OCOOC2H5 + H2O
‫هو‬ ‫جانبي‬ ‫تفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫ثبت‬ ، ‫األخرى‬ ‫األوساط‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫حدوث‬ ‫وبدراسة‬
:
‫كاآلتي‬ ‫الكحول‬ ‫في‬ ‫الحمض‬ ‫هذا‬ ‫تفكك‬ ‫عند‬ ‫عليها‬ ‫حصل‬ ‫التي‬ ‫النتائج‬ ‫وكانت‬
:
‫معايرة‬ ‫عند‬ ‫حالة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫المأخوذ‬ ‫الباريوم‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫حجم‬ ‫الثاني‬ ‫العمود‬ ‫يبين‬ ‫حيث‬
20
‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫مل‬
‫التفاعل‬
..
‫كمية‬ ‫الثالث‬ ‫العمود‬ ‫يبين‬ ‫كما‬
CO2
‫األول‬ ‫التفاعل‬ ‫بواسطة‬ ‫المتحررة‬ ‫بالجرام‬
.
‫التفاعلين‬ ‫ثوابت‬ ‫أوجدي‬
K2 , K1
‫هي‬ ‫المستخدمة‬ ‫الباريوم‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫عيارية‬ ‫أن‬ ‫بمعلومية‬
0.1
‫وأن‬
‫إهمالها؟‬ ‫يمكن‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬
‫التفاعالت‬ ‫وتحدث‬ ،‫المعقدة‬ ‫التفاعالت‬ ‫أنواف‬ ‫أهم‬ ‫من‬ ‫التفاعالت‬ ‫تعد‬
‫السلسليه‬
‫استط‬ ‫إذ‬
‫نواتج‬ ‫اعت‬
‫ه‬ ‫تستمر‬ ‫وهكذا‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫لتصبح‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أخرى‬ ‫جزيئات‬ ‫تنشيط‬ ‫التفاعل‬
‫وال‬ ‫الدورة‬ ‫ذه‬
‫التفاعل‬ ‫يتوقف‬
‫السلسلي‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫كل‬ ‫تستنفذ‬ ‫حتى‬
.
‫التفاعل‬ ‫توقف‬ ‫لوحظ‬ ‫وقد‬
‫السلسلي‬
‫كان‬ ،‫خارجية‬ ‫لمؤثرات‬ ‫نتيجة‬ ‫األحيان‬ ‫بعض‬ ‫في‬
‫أحد‬ ‫يصطدم‬
‫أو‬ ‫الحاوي‬ ‫اإلناء‬ ‫بجدار‬ ‫السلسلة‬ ‫في‬ ‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬
‫بأيه‬
‫هيئ‬ ‫على‬ ‫موجودة‬ ‫غربية‬ ‫مادة‬
‫شوائب‬ ‫ة‬
..
‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫يمنع‬ ‫مما‬ ‫السلسلة‬ ‫في‬ ‫منشط‬ ‫آخر‬ ‫بجزيء‬ ‫يتحد‬ ‫أن‬ ‫فرصة‬ ‫هناك‬ ‫أن‬ ‫كما‬
.
‫التفاعالت‬ ‫أمثلة‬ ‫ومن‬
‫السلسليه‬
:
‫التفاعل‬
‫ب‬ ‫الهيدروكلوريك‬ ‫حمض‬ ‫لتكوين‬ ‫الضوء‬ ‫بتأثير‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫بين‬
‫يعرف‬ ‫ما‬
‫باتحاد‬
‫الضوء‬
-
‫كيميائي‬
,
‫التفاعل‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫يالحظ‬ ‫و‬
‫السلسلي‬
‫يت‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫بين‬
‫إضافة‬ ‫عند‬ ‫وقف‬
‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫في‬ ‫الزجاج‬ ‫من‬ ‫مسحوق‬
..
‫التف‬ ‫إيقاف‬ ‫أو‬ ‫لبدء‬ ً‫ا‬‫مهم‬ ً‫ال‬‫عام‬ ‫يعد‬ ‫الضغط‬ ‫أن‬ ‫كما‬
‫اعل‬
‫السلسلي‬
‫المتفاع‬ ‫الذرات‬ ‫وصول‬ ‫فرص‬ ‫من‬ ‫يزيد‬ ‫الساب‬ ‫للتفاعل‬ ‫الضغط‬ ‫فتخفيض‬
‫اإلناء‬ ‫جدار‬ ‫إلى‬ ‫لة‬
‫تصل‬ ‫التي‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫فتقلل‬ ‫الضغط‬ ‫زيادة‬ ‫أما‬ ‫التفاعل‬ ‫إيقاف‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫وبالتالي‬
‫جدار‬ ‫إلى‬
‫بفقد‬ ‫اإلناء‬ ‫بجدران‬ ‫الجزيئات‬ ‫اصطدام‬ ‫الن‬ ‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫وبالتالي‬ ‫اإلناء‬
‫طاقتها‬ ‫ها‬
‫ا‬ ‫الخطوات‬ ‫ناتج‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫ذلك‬ ‫ويساعد‬ ‫الكلور‬ ‫مع‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تفاعل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الزائدة‬
‫لثالث‬
‫التفاعل‬ ‫إيقاف‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬ ‫السابقة‬
. 116
‫التفاعالت‬
‫السلسلية‬
‫وإليجاد‬
‫ال‬ ‫بين‬ ‫من‬ ‫تعتمد‬ ‫للتفاعل‬ ‫النوعية‬ ‫السرعة‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
‫المختلفة‬ ‫عوامل‬
‫السلسلة‬ ‫ناقالت‬ ‫عدد‬ ‫على‬ ‫األخرى‬
Chain Carriers
‫المثال‬ ‫في‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫مثل‬
‫ذل‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ،‫الحرارة‬ ‫ودرجة‬ ‫الغازات‬ ‫ضغط‬ ‫وعلى‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫حجم‬ ‫وعلى‬ ‫الساب‬
‫كما‬ ‫ك‬
‫يلي‬
:
-
‫تتناسب‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫طردي‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
:
R α 1 / F1 (C)
-
‫تتناسب‬
‫هذا‬ ‫ألن‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫جدار‬ ‫سطح‬ ‫مع‬ ‫عكسيا‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
‫يؤثر‬
‫عدد‬ ‫في‬
‫تصادمات‬
‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫جدار‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬ ‫لسلسلة‬ ‫الناشرة‬ ‫الجزيئات‬
.
R α 1 / F2 (S)
-
‫تتناسب‬
‫الغاز‬ ‫بجزيئات‬ ‫االصطدام‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫عكسي‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
:
R α 1 / F3 (g)
‫والتفاعالت‬
‫السلسلية‬
‫بل‬ ،‫المعقدة‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫قوانين‬ ‫تتبع‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫ليست‬
‫القوانين‬ ‫تتبع‬ ً‫ا‬‫أحيان‬
‫ع‬ ‫وتفاعل‬ ‫سلسلي‬ ‫تفاعل‬ ‫بين‬ ‫التمييز‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ‫البسيطة‬
ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫ويمكن‬ ‫ادي‬
‫ث‬ ً‫ا‬‫كيميائي‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫معينة‬ ‫كمية‬ ‫بإضافة‬ ‫إما‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫التأكد‬
‫عدد‬ ‫أن‬ ‫إثبات‬ ‫م‬
‫ال‬ ‫تعوق‬ ‫مادة‬ ‫بإضافة‬ ‫أو‬ ‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫أكبر‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬
‫وتوقفه‬ ‫تفاعل‬
‫بالمثبط‬ ‫تسمى‬
(
inhibitor
)
‫سل‬ ‫كل‬ ‫وكانت‬ ‫سلسلة‬ ‫يوقف‬ ‫المثبط‬ ‫من‬ ‫جزئ‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫ويالحظ‬
‫سلة‬
‫التفاع‬ ‫لوقف‬ ‫تكفي‬ ‫المثبط‬ ‫من‬ ‫طفيفة‬ ً‫ا‬‫آثار‬ ‫فأن‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫عدد‬ ‫تحتوي‬
‫ل‬
. 117
‫مثال‬
‫للتفاعالت‬
‫السلسلية‬
(
‫تفاعل‬
‫غاز‬ ‫مع‬ ‫البروم‬
‫الهيدرو‬
‫جين‬
)
‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫يعد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫السلسلية‬
‫ك‬ ‫شقوق‬ ‫أو‬ ‫ذرات‬ ‫لتكون‬ ‫نتيجة‬ ‫تحدث‬ ‫والتي‬
‫وسطية‬ ‫حاالت‬
‫اآلتية‬ ‫المقترحة‬ ‫الخطوات‬ ‫حسب‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يحدث‬ ،‫التفاعل‬ ‫أثناء‬
:
‫التفاعل‬ ‫بدء‬
:
Br2
K1 2Br (1)
‫التفاعل‬ ‫انتشار‬
:
Br + H2
K2 HBr + H (2)
H + Br2
K3 HBr + Br (3)
‫التفاعل‬ ‫تثبيط‬
:
H + HBr2
K4 H2 + Br (4)
‫التفاعل‬ ‫كسر‬
‫السلسلي‬
:
2Br K5 Br2 (5)
118
‫وقد‬
‫تتص‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫و‬ ‫البروم‬ ‫ذرات‬ ‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫أن‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬ ‫افترض‬
‫رف‬
‫أ‬ ‫ذرات‬ ‫بواسطة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫عدد‬ ‫توليد‬ ‫يتم‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ،‫وسطية‬ ‫كحاالت‬
‫و‬
‫سرعة‬ ‫لحساب‬ ‫يزداد‬ ‫سوف‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الناقالت‬ ‫عدد‬ ‫فإن‬ ‫وبذلك‬ ‫البروم‬ ‫جزيئات‬
‫التفاعل‬
‫ت‬ ‫الثابتة‬ ‫الحالة‬ ‫بافتراض‬ ‫فإنه‬ ‫التفاعل‬ ‫خطوات‬ ‫سرعة‬ ‫ثوابت‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫الكلي‬
‫الحاالت‬ ‫كون‬
‫أن‬ ‫أي‬ ‫ثابت‬ ‫تركيز‬ ‫ذات‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫أثناء‬ ‫الوسيطة‬
:
d [Br] / dt = 0 d [H] / dt = 0
‫التفاع‬ ‫سرعة‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫المقترحة‬ ‫التفاعل‬ ‫خطوات‬ ‫ومن‬ ‫الفرض‬ ‫هذا‬ ‫ضوء‬ ‫وعلى‬
‫ل‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫الكلية‬
:
d[Br] /dt = K1[Br2] - K2[Br][H2]+ K3[H][Br2]+K4 [H][HBr] – K5[Br]2 = 0
d[Br]/dt =K1[Br2]–{K2[Br][H2] - K3[H][Br2]-K4 [H][HBr]} – K5[Br]2 = 0 (6)
‫كذلك‬
:
d[H] /dt = K2[Br] [H2]- K3[H][Br2]-K4 [H][HBr] =0 (7)
‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫وبالتعويض‬
(
7
)
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
6
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
d[Br] /dt = K1[Br2] – 0 – K5 [Br]2 = 0
119
‫ومنه‬
:
[Br˙]2 = K1 / K5 [Br2]
[Br] = ( K1 / K5 )½ [Br2]½ (8)
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫كذلك‬
(
7
)
‫بقيمة‬
(
Br
)
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
8
)
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
[H] = K2 ( K1 / K5 )½ [H2] [Br2]½ / K5 [Br1] + K4 [HBr]
‫الهيدروجين‬ ‫بروميد‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫ويمكن‬
HBr
‫المعادالت‬ ‫من‬
(
2
)
،
(
3
)
،
(
4
)
‫كما‬
‫يلي‬
:
d[HBr] / dt = K2 [Br][H2] + K3[H][Br2] – K4[H][HBr] (9)
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
(
Br
)
‫و‬
(
H
)
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
9
)
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
d[HBr] /dt = 2K2 (K1 / K5)½ [H2][Br2]½ / 1+K4 [HBr] / K3 [Br2] (10)
‫اآلتية‬ ‫الصورة‬ ‫على‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬
:
d[HBr] /dt = K [H2][Br2]½ / 1+ [HBr] / Ḱ[Br2] (11)
‫حيث‬
:
2K2 ( K1 / K5 )½ ‫تساوي‬ K
K3 / K4 ‫تساوي‬
Ḱ 120
‫تهدف‬
‫ال‬ ‫صفات‬ ‫عن‬ ‫األساسية‬ ‫المعلومات‬ ‫على‬ ‫التعرف‬ ‫إلى‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ ‫دراسة‬
‫جزيئات‬
‫المتفاعلة‬
.
‫ترتبط‬ ‫التي‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫بحساب‬ ‫تهتمان‬ ‫نظريتين‬ ‫بدراسة‬ ‫الجزء‬ ‫هذا‬ ‫ويهتم‬
ً‫ا‬‫ارتباط‬
‫و‬
‫بسرعة‬ ً‫ا‬‫اضح‬
‫معادلة‬ ‫حسب‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬
‫أرهينـوس‬
‫الصورتين‬ ‫من‬ ‫أي‬ ‫على‬ ‫تكتب‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬
:
K = Ae –ΔH/RT
K = Ae-ΔE/RT
‫هما‬ ‫النظريتان‬ ‫وهاتان‬
:
-
‫نظرية‬
‫التصادم‬
.
-
‫نظرية‬
‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬
.
‫وقيم‬
ΔH
‫ل‬ ‫الدقي‬ ‫الحساب‬ ‫ألن‬ ‫المقبول‬ ‫التقريب‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫هي‬ ‫النظريتين‬ ‫هاتين‬ ‫من‬ ‫المحسوبة‬
‫لطاقة‬
‫محد‬ ‫لعدد‬ ‫فقط‬ ‫تطبيقها‬ ‫وأمكن‬ ‫التعقيد‬ ‫غاية‬ ‫في‬ ‫مشكلة‬ ‫يكون‬ ‫النظرية‬ ‫بالطريقة‬ ‫التنشيطية‬
‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫ود‬
‫السهلة‬
. 121
‫حركة‬
‫النظري‬ ‫الوجهة‬ ‫من‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬
‫ة‬
(
‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫نظريات‬
)
ACTIVATION ENERGY ‫الطاقة‬
‫التنشيطية‬
‫الجزي‬ ‫باختالف‬ ‫يختلف‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدار‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬ ‫فإنها‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫الجزيئات‬ ‫تتمكن‬ ‫لكي‬
،‫نفسها‬ ‫ئات‬
‫التنشيطية‬ ‫بالطاقة‬ ‫تسمى‬ ‫الطاقة‬ ‫هذه‬ ،‫فيها‬ ‫تشترك‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫واختالف‬
.
‫ا‬ ‫بخطوات‬ ‫أي‬ ،‫المتوسطة‬ ‫والخطوات‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫تهتم‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬
‫كلها‬ ‫لتفاعل‬
‫تط‬ ‫أن‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫حسابات‬ ‫تطبي‬ ‫عند‬ ‫يجب‬ ‫لذلك‬ ،‫النهائية‬ ‫النواتج‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬
‫على‬ ‫ب‬
‫التفاعل‬
‫االت‬ ‫دراسة‬ ‫في‬ ‫الحال‬ ‫هي‬ ‫كما‬ ،‫والنهائية‬ ‫االبتدائية‬ ‫الحاالت‬ ‫على‬ ‫تـقـتصر‬ ‫ال‬ ‫وأن‬ ‫خطواته‬ ‫بكامل‬
‫زان‬
‫الحرارية‬ ‫والديناميكا‬ ‫الكيميائي‬
.
‫الت‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫بالخطوة‬ ‫تعرف‬ ‫والتي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫تحددها‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫كانت‬ ‫ولما‬
‫فاعل‬
(Rate determining step)
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫بحساب‬ ‫خاصة‬ ‫بصفة‬ ‫تهتم‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫فإن‬
‫لهذه‬
‫الخطوة‬
.
‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تعيين‬ ‫في‬ ‫األساسي‬ ‫العامل‬ ‫المنشطة‬ ‫للحالة‬ ‫الالزمة‬ ‫الطاقة‬ ‫كمية‬ ‫وتعد‬
‫للحرارة‬ ‫ليس‬
‫الال‬ ‫الطاقة‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫فأنه‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫حساب‬ ‫في‬ ‫أهمية‬ ‫أية‬ ‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫المنطلقة‬
‫للتنشيط‬ ‫زمة‬
‫ل‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تكون‬ ‫السريعة‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫بينما‬ ،ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫كبيرة‬
‫صغيرة‬ ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬
ً‫ا‬‫جد‬
.
122
‫إال‬ ‫لها‬ ‫ليس‬ ‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬ ‫ألن‬ ‫المسعر‬ ‫باســتخدام‬ ‫مباشرة‬ ‫التنشيط‬ ‫حرارة‬ ‫قياس‬ ‫يمكن‬ ‫وال‬
‫قصير‬ ‫وجود‬
‫برسم‬ ‫وذلك‬ ،‫مباشرة‬ ‫غير‬ ‫بطريقة‬ ‫تعين‬ ‫ولكنها‬ ،ً‫ا‬‫جد‬
log K
‫مقابل‬
1/T
‫بمقدار‬ ‫الميل‬ ‫وضرب‬
(2.303 R)
‫برسم‬ ‫التفاعل‬ ‫حرارة‬ ‫بها‬ ‫تعين‬ ‫التي‬ ‫نفسها‬ ‫بالطريقة‬ ‫أي‬
log K
‫مقابل‬
1/T
‫حيث‬
K
‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫هو‬ ‫هنا‬
‫ويساوي‬
Kf /Kr
(
‫والعكسي‬ ‫الطردي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابتي‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬
)
‫فانت‬ ‫معادلة‬ ‫ومن‬
‫هو‬
‫ف‬
:
d (ln K)/dT = ΔHº/RT2
‫حيث‬
ΔHº
‫وبتك‬ ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬ ،‫القياسية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫هي‬
‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫امل‬
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫وحساب‬
:
ln K= ΔHº/RT + ln Kα
‫حيث‬
α
ln K
‫وتساوي‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬
(Kf)α/ (Kr)α
(
‫والعكسي‬ ‫الطردي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابتي‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬
‫في‬
‫المطل‬ ‫الصفر‬ ‫عند‬ ‫القياسية‬ ‫الحالة‬
.)
‫ولكن‬
:
ΔHº = HºP -HºR
‫حيث‬
HºP
‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫هي‬
.
HºR
‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫هي‬
.
‫من‬ ‫كل‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
Kα ,K, ΔHº
‫المعادلة‬ ‫في‬
(
55
)
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫يساويهم‬ ‫بما‬
:
]
ln Kf/Kr = -(HºP-HºR/RT) + ln[(Kf) α/(Kr) α
Or
ln Kf/(Kf) α - HºR/RT = ln Kr/(Kr) α - HºP/RT (56)
123
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫يالحظ‬
(
56
)
‫األ‬ ‫الطرف‬ ‫بينما‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫صفات‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫يعتمد‬ ‫األيسر‬ ‫الطرف‬ ‫أن‬
‫كما‬ ‫يمن‬
ً‫ا‬‫ثابت‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫يساوي‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الطرفين‬ ‫فكال‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫صفات‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫يظهر‬
‫عنه‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬
‫بالمقدار‬
–ΔH*/RT
‫فالمعادلة‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬
(
56
)
‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬ ‫كتابتها‬ ‫يمكن‬
:
ln Kf/(Hf) α = -H*-Hº
R/RT (57)
ln Kr/(Kr) α = -H*-HºP/RT (58)
‫أن‬ ‫االستنتاج‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫ومن‬
:
Kf = (Kf)α e - (H*- HºR /RT) (59)
Kr = (Kr)α e - (H*- HºP /RT) (60)
‫معادلة‬ ‫برهان‬ ‫يمكن‬ ‫انه‬ ‫أي‬
‫اهينوس‬
‫أي‬ ‫في‬ ‫أولي‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫التفاعل‬ ‫لثابت‬
‫إتجاه‬
‫المقد‬ ،
‫ار‬
(H*-HºR) ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫مقدار‬ ‫يمثل‬
‫أرهينوس‬
‫الرمز‬ ‫وتعطي‬ H*
f ‫أن‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫وجد‬ ‫وقد‬ H*
f ‫هي‬
‫المقدار‬ ‫هذا‬ ‫ومعنى‬ ،‫موجبة‬ ‫(كمية‬H*-HºR) ‫أن‬ ‫أي‬ ،ً‫ا‬‫أيض‬ ‫موجب‬ Hº
R<H* ‫فأن‬ ‫نفسها‬ ‫وبالطريقة‬ Hº
P<H*.
124
‫التغيير‬
‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫مقدار‬ ‫في‬
(Enthaply)
‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتحويل‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫خالل‬
‫اآلتي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫توضيحه‬ ‫يمكن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬
:
‫يبين‬
‫الشكل‬
(
4
:)
‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫خالل‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫تغير‬
.
ً‫ا‬‫ووفق‬
‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫اعـتبار‬ ‫يمكن‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫النظر‬ ‫لوجهة‬
Barrier Energy
‫هو‬
‫ي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تصادم‬ ‫وعند‬ ،‫الناتجة‬ ‫المادة‬ ‫حالة‬ ‫عن‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫حالة‬ ‫يفصل‬ ‫الذي‬
‫أن‬ ‫جب‬
‫ت‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫حتى‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫على‬ ‫التغلب‬ ‫من‬ ‫يمكنها‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫تكتسب‬
‫إلى‬ ‫تحول‬
‫تف‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫لكان‬ ‫فعاليتها‬ ‫في‬ ‫متساوية‬ ‫الجزيئات‬ ‫جميع‬ ‫كانت‬ ‫فلو‬ ‫وإال‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬
‫وجود‬ ‫سير‬
‫البطيئة‬ ‫التفاعالت‬
.
‫الت‬ ‫جميع‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫الثانية‬ ‫في‬ ‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫كان‬ ‫ولما‬
‫تؤدي‬ ‫ال‬ ‫صادمات‬
‫التف‬ ‫يسير‬ ‫وحتى‬ ‫المكتسبة‬ ‫الطاقة‬ ‫مقدار‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫هذا‬ ‫وإنما‬ ‫كيميائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫إلى‬
‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫اعل‬
‫يمثلها‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫فأن‬ ‫األمامي‬
‫إرتفاف‬
‫هو‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫وفي‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬
(H*-HºR)
.
125
‫النشيط‬ ‫المركب‬
‫بالرمز‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫إلى‬ ‫اإلشارة‬ ‫ويمكن‬
E*
f
‫بين‬ ‫فرق‬ ‫وهناك‬
H*
f ,E*
f
‫تعتمد‬ ‫بينهما‬ ‫والعالقة‬
‫التفاعل‬ ‫نوف‬ ‫على‬
.
‫لل‬ ‫المطلوب‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدارها‬ ‫تصادمها‬ ‫عند‬ ‫تكتسب‬ ‫التي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬
‫على‬ ‫تغلب‬
‫ال‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫تكتسب‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫أما‬ ،‫متفاعلة‬ ‫جزيئات‬ ‫حالتها‬ ‫على‬ ‫تبقى‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬
‫من‬ ‫يمكنها‬ ‫طاقة‬
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫معظمها‬ ‫فيتحول‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫على‬ ‫التغلب‬
.
‫هو‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫عكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬
H*-HºP
‫المقدار‬ ‫وهذا‬
‫بالرمز‬ ‫إليه‬ ‫اإلشارة‬ ‫ويمكن‬ ‫المعاكس‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫هو‬
E*
r
‫طاقة‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫للحالتين‬ ‫التنشيط‬
:
H*-HºP = H*- HºR+ HºR -HºP = H*-HºR-∆Hº
H*-HºP = H*- HºR - ∆Hº
E*
r = E*
f - ∆Hº
(61)
‫ف‬ ،‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫والتغير‬ ‫التنشيط‬ ‫لطاقات‬ ‫العامة‬ ‫العالقة‬ ‫تمثل‬ ‫المعادلة‬ ‫وهذه‬
‫عرفت‬ ‫إذا‬
‫قيمة‬ ‫وعرفت‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫قيمة‬
∆Hº
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫حساب‬ ‫امكن‬
‫مباشرة‬ ‫العكسي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬
. 126
‫وهما‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعات‬ ‫لتفسير‬ ‫أساسيتان‬ ‫نظريتان‬ ‫هناك‬
:
‫نظرية‬
‫التصادم‬
.
‫نظرية‬
‫الطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬
(
‫االنتقائية‬ ‫الحالة‬ ‫نظرية‬
.)
ً‫ال‬‫أو‬
:
‫التصادم‬ ‫نظرية‬
:
‫على‬ ‫فعالة‬ ‫بدرجة‬ ‫وتطب‬ ،‫للغازات‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫أساس‬ ‫النظرية‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬
‫التفاعالت‬
‫التفاع‬ ‫على‬ ‫تطبيقها‬ ‫يمكن‬ ‫االفتراضات‬ ‫بعض‬ ‫إليها‬ ‫أضيفت‬ ‫وإذا‬ ‫البسيطة‬ ‫الثنائية‬
‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الت‬
‫األولى‬
.
‫جزيئين‬ ‫أن‬ ‫فرض‬ ‫فإذا‬
‫اتحدا‬
‫أ‬ ‫االتحاد‬ ‫لهذا‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫فالبد‬ ً‫ا‬‫كيميائي‬
‫تقابل‬ ‫يحدث‬ ‫ن‬
‫رأي‬ ‫وباستعمال‬ ‫الجزيئين‬ ‫هذين‬ ‫بين‬ ‫تصادم‬ ‫أو‬
‫أرهينيوس‬
‫ليس‬ ‫وهو‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫في‬
‫كل‬
‫تؤدي‬ ‫التصادمات‬
‫إلى‬
‫طاق‬ ‫من‬ ‫قدر‬ ‫اكبر‬ ‫على‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫التصادمات‬ ‫فقط‬ ‫ولكن‬ ‫تفاعل‬
‫التنشيط‬ ‫ة‬
‫هي‬ ‫جملة‬ ‫في‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫عن‬ ‫التعبير‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫تتم‬ ‫أن‬ ‫يمكنها‬ ‫التي‬ ‫هي‬
:
(
‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫النشيطة‬ ‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫تساوي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
)
‫الجزأين‬ ‫بين‬ ‫اآلتي‬ ‫البسيط‬ ‫الثنائي‬ ‫التفاعل‬ ‫يفترض‬ ‫النظرية‬ ‫هذه‬ ‫ولشرح‬
: 127
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫نظريات‬
A + B AB
128
‫للغ‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫حسب‬ ‫منتظمة‬ ‫غير‬ ‫حركة‬ ‫في‬ ‫صلبة‬ ‫كرات‬ ‫المواد‬ ‫هذه‬ ‫جزيئات‬ ‫أن‬ ‫وباعـتبار‬
‫ومن‬ ‫ازات‬
‫ماكسويل‬ ‫نظرية‬
‫وبولتزمان‬
‫لدي‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫الكسر‬ ‫فإن‬ ‫الجزيئات‬ ‫بين‬ ‫الطاقة‬ ‫لتوزيع‬
‫أو‬ ‫أكبر‬ ‫طاقة‬ ‫ها‬
ً‫ا‬‫مساوي‬ ‫يكون‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تساوي‬
e-E/RT
‫فإن‬ ‫الجزيئية‬ ‫ثنائي‬ ‫المذكور‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬
:
-dnA/dt = -dnB /dt = ZAB e-E/RT (62)
‫حيث‬
nA , nB
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫جزيئات‬ ‫عدد‬
B , A
‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬
.
ZAB
=
‫بين‬ ‫الصدمات‬ ‫عدد‬
B , A
‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬
- dn/dt
=
‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫في‬ ‫النقص‬
B , A
‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬
(
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
.)
‫حيث‬
dn/dt , ZAB
‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫تقدم‬ ‫كلما‬ ‫تنقص‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫ألن‬ ‫ثابتة‬ ‫قيما‬ ‫ليست‬
‫تعريف‬ ‫من‬
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫لتفاعالت‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬
:
-dn/dt = K nA nB
(63)
‫حيث‬
nA , nB
‫للمادتين‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬
B , A
‫التفاعل‬ ‫ثابـــت‬ ‫عن‬ ‫عــــــبر‬ ‫وقد‬
K
‫المناسبة‬ ‫بالوحدات‬
.
‫المعادلتين‬ ‫من‬
(
62
)
‫و‬
(
63
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
ZABe-E/RT = K nA nB
K= ZAB/nA nB e-E/RT
Or
K= Z- e-E/RT
‫حيث‬
Z-
‫التصادم‬ ‫عدد‬ ‫أو‬ ‫التصادم‬ ‫ثابت‬ ‫تسمى‬
.
Z- = ZAB/ nA nB (64)
‫المعادلة‬
(
64
)
‫ا‬ ‫هذه‬ ‫أن‬ ‫ويالحظ‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعات‬ ‫التصادم‬ ‫لنظرية‬ ‫الرياضي‬ ‫المعنى‬ ‫تعطي‬
‫لمعادلة‬
‫معادلة‬ ‫تشبه‬
‫أرهينوس‬
.
K=A e ∆H/RT
‫القيمة‬ ‫باستبدال‬ ‫وذلك‬
Z-
‫بالقيمة‬
A
‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫حيث‬
H , E
‫نظرية‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تمثل‬
‫التردد‬ ‫بعامل‬ ‫تتنبأ‬ ‫التصادم‬
A
.
‫ولتعيين‬
‫الثابت‬ ‫قيمة‬
Z-
‫عامل‬ ‫وبالتالي‬
‫أرهينوس‬
A
‫المقدار‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ً‫ال‬‫أو‬ ‫التعويض‬ ‫يتم‬
ZAB
‫وهو‬
‫أي‬ ‫للغازات‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫من‬ ‫وذلك‬ ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الصدمات‬ ‫عدد‬
:
ZAB = (σA+ σB/2)2 √8π(mA+ mB) kT/mA mB nA nB
‫حيث‬
B , σA
σ
‫الجزيئات‬ ‫أقطار‬ ‫هي‬
B , A
mB , mA
‫الجزيئات‬ ‫كتلة‬ ‫هي‬
B , A
nB , nA
‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫هي‬
B , A
‫المكعب‬ ‫السنتيمتر‬ ‫في‬
.
K
‫ثابت‬ ‫هي‬
‫بولتزمان‬
R/N=
‫حيث‬ ،
N
‫أفـوجادرو‬ ‫عدد‬
. 129
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
64
)
‫أن‬ ‫نجد‬
:
Z- =(σA+ σB/2)2 √8π(mA+mB) kT/ mA mB = A (65)
‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫أن‬ ‫أي‬
A
(
‫التصادم‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬
)
‫ا‬ ‫لدرجة‬ ‫التربيعي‬ ‫الجذر‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬
‫لحرارة‬
‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫المفروض‬ ‫إذ‬ ‫طفيف‬ ‫تأثير‬ ‫وهو‬
A
،‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫عن‬ ً‫ال‬‫مستق‬
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الجذر‬ ‫قيمة‬
(
65
)
‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫الجزيئات‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬
‫بحوالي‬ ‫وتقدر‬
4
x
410
‫سم‬
/
‫وقيمة‬ ‫ثانية‬
σ
‫حدود‬ ‫في‬
10
-
8
‫فأن‬ ‫وبهذا‬
:
A = (10-8)2 (4x104) = 4x1012 cm3/atom/sec
‫فإنه‬ ‫اللتر‬ ‫في‬ ‫جزئ‬ ‫وزن‬ ‫هي‬ ‫التركيز‬ ‫وحدة‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬
:
A = 4x10-12 x N/1000 = 4x10-12 x 6x1023/1000 = 2.4x109 L/mol/sec
‫رتبة‬
‫بين‬ ‫هي‬ ‫الثنائية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫كمية‬
910
،
1010
‫وحدة‬ ‫أخذت‬ ‫إذا‬ ،
‫حدود‬ ‫في‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫وكانت‬ ،‫اللتر‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫جزئي‬ ‫التركيز‬
◦
300
‫وجد‬ ‫وقد‬ ‫مطلقة‬ ‫درجة‬
‫عادة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫مثل‬ ‫خفيفة‬ ‫جزيئات‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫أن‬
‫اكبر‬ ‫تكون‬
(
‫حدود‬ ‫في‬
1110
. )
130
‫للتفاعالت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫بقيمة‬ ‫بنجاح‬ ‫تتنبأ‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬
ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬
‫الت‬ ‫التفاعالت‬ ‫تقابل‬ ‫الصعوبة‬ ‫ولكن‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫مقدار‬ ‫عرف‬ ‫إذا‬ ‫بسيطة‬ ‫جزيئات‬
‫تشمل‬ ‫ي‬
‫و‬ ،‫التـــصادم‬ ‫نظـــرية‬ ‫به‬ ‫تتنبأ‬ ‫مما‬ ‫أقل‬ ‫تكون‬ ‫التــفاعل‬ ‫ســرعة‬ ‫ألن‬ ‫الـمعقدة‬ ‫الجزيئات‬
‫أكثر‬ ‫في‬
‫بمقدار‬ ‫الحاالت‬
10
‫جديد‬ ‫عامل‬ ‫يضاف‬ ‫الحيود‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫وللتغلب‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫درجات‬
(P)
‫يسمى‬
‫المعادلة‬ ‫فتصبح‬ ‫االحتمال‬ ‫بمعامل‬
(
64
)
‫كالت‬ ‫التصادم‬ ‫لنظرية‬ ‫الرياضي‬ ‫المعنى‬ ‫تعطي‬ ‫والتي‬
‫الي‬
:
K=PZ e-E*/RT (66)
‫والسبب‬
‫العامل‬ ‫وجود‬ ‫في‬
(P)
‫الكاف‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫على‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫التصــادمات‬ ‫حتى‬ ‫أنه‬
‫ية‬
‫الجزيئات‬ ‫أن‬ ‫يوضح‬ ‫لم‬ ‫األول‬ ‫االفتراض‬ ‫كان‬ ‫األصل‬ ‫وفي‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫ال‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬
‫أن‬ ‫يجب‬
‫والس‬ ‫للتطبي‬ ‫قابل‬ ‫االفتراض‬ ‫هذا‬ ،‫االحتمال‬ ‫عامل‬ ‫أدخل‬ ‫ولهذا‬ ‫خاصة‬ ‫هيئة‬ ‫على‬ ‫تصطدم‬
‫أن‬ ‫يما‬
‫المعق‬ ‫الجزيئين‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫المعقدة‬ ‫الجزيئات‬ ‫مع‬ ‫عادة‬ ‫تالحظ‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫انخفاض‬
‫فرصتهما‬ ‫دين‬
‫البسيطين‬ ‫الجزئيين‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫التصادم‬ ‫في‬
.
131
‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫تطبي‬
:
‫جزيئات‬ ‫ثالثة‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬
:
‫لدراسة‬
‫التفاعال‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫جزيئات‬ ‫ثالثة‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬
‫المعروفة‬ ‫ت‬
‫النترو‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫لتكوين‬ ‫واألكسجين‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫أول‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫يدرس‬
‫معادلة‬ ،‫جين‬
‫هي‬ ‫التفاعل‬
:
2NO + O2 2NO2
‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬
:
-dC[O2 ]/dt = K[NO]2[O2]
‫حيث‬
K
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هو‬
[O2] [NO]
‫على‬ ‫واألكسجين‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫تركيز‬ ‫هما‬
‫التوالي‬
.
‫أو‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫تصادم‬ ‫يتطلب‬ ‫وأنه‬ ‫أولي‬ ‫تفاعل‬ ‫أنه‬ ‫معادلته‬ ‫من‬ ‫يبدو‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫أكسيد‬ ‫ل‬
‫س‬ ‫أن‬ ‫وهي‬ ‫النظر‬ ‫تلف‬ ‫بظاهرة‬ ‫يتمتع‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ولكن‬ ‫األكسجين‬ ‫من‬ ‫جزئ‬ ‫مع‬ ‫النتروجين‬
‫رعة‬
‫تش‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫قليل‬ ‫وهناك‬ ،‫التفاعل‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫بالزيادة‬ ‫تنقص‬ ‫تفاعله‬
‫هذه‬ ‫في‬ ‫ارك‬
‫الظاهرة‬
. 132
‫لتع‬ ‫المحاولة‬ ‫بمجرد‬ ‫تظهر‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫معالجة‬ ‫في‬ ‫الصعوبة‬
‫ريف‬
‫ي‬ ‫لها‬ ‫التالمس‬ ‫وقت‬ ‫فإن‬ ‫صلبة‬ ‫كرات‬ ‫هيئة‬ ‫على‬ ‫الجزيئات‬ ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ،‫الثالثي‬ ‫التصادم‬
،ً‫ا‬‫صفر‬ ‫كون‬
‫اصطدامها‬ ‫احتمال‬ ‫يكون‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬
‫بـجزئ‬
ً‫ا‬‫أيض‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫ثالث‬
.
‫جزئ‬ ‫تصادم‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫أجل‬ ‫من‬
‫ثالث‬
‫الت‬ ‫بعد‬ ‫تالمسها‬ ‫يستمر‬ ‫أن‬ ‫يتطلب‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫نفسها‬ ‫اللحظة‬ ‫في‬ ‫متصادمين‬ ‫جزيئين‬ ‫مع‬
‫من‬ ‫برهة‬ ‫صادم‬
ً‫ا‬‫افتراض‬ ‫الصغر‬ ‫في‬ ‫المتناهية‬ ‫الزمن‬ ‫من‬ ‫البرهة‬ ‫هذه‬ ‫الصغر‬ ‫في‬ ‫متناهية‬ ‫كانت‬ ‫مهما‬ ‫الزمن‬
‫يمكن‬
‫قطر‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫الجزيئين‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬ ‫فيه‬ ‫تظل‬ ‫الذي‬ ‫بالزمن‬ ‫تحديدها‬
‫الجزيئيء‬
‫ي‬ ‫وبهذا‬
‫حالة‬ ‫في‬ ‫كونان‬
‫هناك‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫الزمن‬ ‫لهذا‬ ‫التقريبي‬ ‫وبالحساب‬ ‫وتالمس‬ ‫تصادم‬
‫احتمال‬
‫ثالثي‬ ‫تصادم‬ ‫وجود‬
‫كل‬ ‫في‬
‫عشرة‬
‫االف‬
‫ثالث‬ ‫تتطلب‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يفترض‬ ‫وهذا‬ ‫عادي‬ ‫ثنائي‬ ‫تصادم‬
‫تصادمات‬ ‫ة‬
‫بطيئة‬ ‫تفاعالت‬
.
‫أكبر‬ ‫قيمته‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫الثالثية‬ ‫التصادمات‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وبحساب‬
‫من‬ ‫بكثير‬
‫عامل‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫مما‬ ‫بالتجربة‬ ‫عليها‬ ‫المتحصل‬ ‫القيمة‬
‫االحتمال‬
(P)
ً‫ا‬‫صغير‬ ‫يكون‬
.
133
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫لهذا‬ ‫بديلة‬ ‫ميكانيكية‬ ‫افتراض‬ ‫تم‬ ‫وقد‬
:
‫يحدث‬
ً‫ال‬‫أو‬ ‫التالي‬ ‫التوازن‬
:
NO + X2 NOX2
‫حيث‬
X2
‫هي‬ ‫الخطوة‬ ‫هذه‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ، ‫آخر‬ ‫غاز‬ ‫أي‬ ‫أو‬ ‫األكسجين‬ ‫تمثل‬
:
d(NOX2)/dt = K1[NO] [X2]
‫حيث‬
K1
‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫يتبع‬ ‫الخطوة‬ ‫لهذه‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬
‫البطئ‬
‫اآلتي‬
:
NOX2 + NO
2NOX
‫هي‬ ‫النهائية‬ ‫السرعة‬ ‫ومعادلة‬
:
R=K2[NO][NOX2]
=K2K1[NO]2[X2] = K[NO]2 [X2]
‫ال‬ ‫تتبعه‬ ‫الذي‬ ‫التوازن‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫االعتبار‬ ‫ي‬ ‫تأخذ‬ ‫الميكانيكية‬ ‫وهذه‬
‫البطيئة‬ ‫خطوة‬
‫كالتالي‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يمكن‬
:
2NO N2O2
N2O2 + X2 2NOX 134
‫التص‬ ‫فكرة‬ ‫بين‬ ‫الفرق‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫يؤخذ‬
‫الثالثية‬ ‫ادمات‬
‫من‬ ‫االفتراضات‬ ‫وهذه‬
‫الميكانيزم‬
‫أن‬ ‫حيث‬ ‫كثيرة‬ ‫ليست‬
NOX2
‫أو‬
N2O2
‫النظر‬ ‫يمكن‬
‫وكأنهما‬ ‫إليهما‬
‫جزيئان‬
‫متصادمان‬ ‫متالمسان‬
‫وافتراض‬
‫يوضح‬ ‫التوازن‬
‫سالبيه‬
‫م‬
‫عامل‬
‫الثنائية‬ ‫الجزيئات‬ ‫تتفكك‬ ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫في‬ ‫ألنه‬ ‫الحرارة‬
NOX2
‫أو‬
N2O2
‫أن‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫انخفضت‬ ‫تركيزها‬ ‫قل‬ ‫كلما‬ ‫وبالتالي‬
‫طاقة‬
‫تك‬ ‫التنشيط‬
‫سالبة‬ ‫ون‬
.
‫تفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫انخفاض‬ ‫فان‬ ‫وعموما‬
K
‫عامل‬ ‫بسبب‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫مع‬
‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫لدرجة‬ ‫الثالث‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫يتناسب‬ ‫الذي‬ ‫التردد‬
(T)
.
135
‫الجزيئية‬ ‫األحادية‬ ‫التفاعالت‬
:
‫نظرية‬
‫المو‬ ‫تناقش‬ ‫ولكنها‬ ‫المباشرة‬ ‫األحادية‬ ‫بالتفاعالت‬ ‫لها‬ ‫شأن‬ ‫ال‬ ‫التصادم‬
‫من‬ ‫ضوف‬
‫ميكانيكية‬ ‫خالل‬
‫ليندمان‬
‫حصول‬ ‫بمجرد‬ ‫ألنه‬
‫الجزئ‬
‫نت‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫كاف‬ ‫مقدار‬ ‫على‬
‫يجة‬
‫إصطدامه‬
‫تصبح‬ ‫المسألة‬ ‫فإن‬
:
‫الجزيئين‬ ‫لتفكك‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫يحسب‬ ‫كيف‬
‫المتصادمين‬
‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫عمل‬ ‫يبدأ‬ ‫وبالتالي‬
.
‫ناتج‬
A*
‫العالم‬
‫سالتر‬
‫تحصل‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫يفترض‬ ‫فهو‬ ‫أخرى‬ ‫بطريقة‬ ‫الموضوف‬ ‫عالج‬
‫الجزئ‬
‫ن‬
‫تيجة‬
‫تردد‬ ‫فإن‬ ‫لذلك‬ ‫ونتيجة‬ ‫عال‬ ‫تردد‬ ‫له‬ ‫فيكون‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫كمية‬ ‫على‬ ‫اصطدامه‬
‫الجزئيء‬
‫تفككه‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬
.
‫معادلة‬ ‫توضيح‬ ‫محاولة‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫وعموم‬
‫أرهينوس‬
‫األحادي‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫وتطبيقها‬
‫تكون‬ ‫ة‬
ً‫ا‬‫جد‬ ‫وصعبة‬ ‫معقدة‬
. 136
1
-
‫التفاعل‬
‫يوديد‬ ‫و‬ ‫أمين‬ ‫أثيل‬ ‫ثالثي‬ ‫بين‬
‫االيثيل‬
‫بسرع‬ ‫يحدث‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬
‫المتوقع‬ ‫من‬ ‫أبطأ‬ ‫ة‬
‫فتكون‬
P=10-8
.
‫قيمة‬ ‫وتكون‬ ‫المتوقع‬ ‫من‬ ‫أسرف‬ ‫الحامضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫السكريات‬ ‫بعض‬ ‫تحلل‬
P
‫أكبر‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬
‫من‬
109
.
‫لتف‬ ‫الصحيح‬ ‫النموذج‬ ‫هي‬ ‫ليست‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫السابقين‬ ‫المثالين‬ ‫من‬
‫هذه‬ ‫سير‬
‫اآل‬ ‫إلى‬ ‫تنسب‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫المتناقضات‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬ ‫التفاعالت‬
‫تي‬
:
ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫كبيرة‬ ‫جزيئات‬ ‫على‬ ‫تشتمل‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫الجزيئية‬ ‫ثنائية‬ ‫التفاعالت‬
‫قيم‬ ‫تكون‬ ‫ما‬
P
‫أقل‬
‫قبل‬ ‫خاص‬ ‫توجيه‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬ ‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫فإن‬ ‫لذلك‬ ‫الوحدة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬
‫تتفاعل‬ ‫أن‬
‫تفاعل‬ ‫في‬ ً‫ال‬‫فمث‬
‫البيوتاداين‬
(
1
)
‫مع‬
‫اكرالدهيد‬
‫المعادلة‬ ‫حسب‬
:
137
‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫حدود‬
‫الدهيد‬‫ر‬‫اك‬
‫البيوتاداين‬
(
1
)
‫يكون‬
‫ثابت‬ ‫أو‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫قيمة‬ ‫فيه‬
‫أرهينيوس‬
‫مساوية‬
610
‫مول‬ ‫لتر‬
-
1
‫ثانية‬
-
1
‫قيمة‬ ‫وهي‬
‫صغيرة‬
.
‫لتص‬ ‫مقبول‬ ‫غير‬ ً‫ا‬‫وضع‬ ‫تصف‬ ‫قد‬ ‫خاص‬ ‫تركب‬ ‫أو‬ ‫كبيرة‬ ‫مجموعات‬ ‫وجود‬ ‫أن‬ ‫أي‬
‫ادم‬
‫مميز‬ ‫غير‬ ‫نشط‬
.
2
-
‫يمكن‬
‫و‬ ‫خطوة‬ ‫في‬ ‫وليس‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫من‬ ‫سلسلة‬ ‫في‬ ‫التفاعالت‬ ‫تحدث‬ ‫أن‬
‫حيث‬ ‫احدة‬
‫ا‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫ارتفاف‬ ‫يسبب‬ ‫مما‬ ‫أخرى‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫قادر‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫جزئ‬ ‫يكون‬
‫الحتمال‬
(P)
.
3
-
‫إذا‬
‫سرع‬ ‫ألن‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫تطبي‬ ‫يمكن‬ ‫فال‬ ‫محفز‬ ‫ســطح‬ ‫على‬ ‫التـــفاعل‬ ‫حــــدث‬
‫التفاعل‬ ‫ة‬
‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫على‬ ‫هنا‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬
.
4
-
‫فترة‬
‫وتصور‬ ‫المصمتة‬ ‫للكرات‬ ‫البسيط‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫في‬ ‫مهمل‬ ‫آخر‬ ‫مظهر‬ ‫هي‬ ‫التصادم‬
‫ثنائي‬ ‫اللحظي‬ ‫التصادم‬
‫الجزئيء‬
‫بين‬ ‫للتداخل‬ ‫القصير‬ ‫المدى‬ ‫ذات‬ ‫القوى‬ ‫اعتباره‬ ‫في‬ ‫يدخل‬ ‫ال‬
‫الذي‬ ‫المناسب‬ ‫الوقت‬ ‫يقدر‬ ‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫فإنه‬ ‫حالة‬ ‫أي‬ ‫وعلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬
‫هو‬ ‫مناسبة‬ ‫القوى‬ ‫هذه‬ ‫خالله‬ ‫تكون‬
10
-
13
‫الجزيء‬ ‫ذبذبة‬ ‫دورة‬ ‫زمن‬ ‫مقدار‬ ‫نفس‬ ‫وهو‬ ‫ثانية‬ 138
ً‫ا‬‫ثاني‬
:
‫نظرية‬
‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬
:
‫د‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫هو‬ ‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ ‫نظرية‬ ‫فرضية‬ ‫في‬ ‫األساس‬
‫في‬ ً‫ا‬‫ائم‬
‫في‬ ‫المطب‬ ‫االتزان‬ ‫عن‬ ‫يختلف‬ ‫هنا‬ ‫المفترض‬ ‫واالتزان‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫مع‬ ‫اتزان‬
‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬
.
‫الن‬ ‫بالمركب‬ ‫ويقصد‬
‫الشكل‬ ‫ذلك‬ ‫شط‬
‫الم‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫يفصل‬ ‫الذي‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫قمة‬ ‫الطاقة‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫يطاب‬ ‫الذي‬ ‫للذرات‬
‫تفاعلة‬
‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضح‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ،‫الناتجة‬ ‫والمواد‬
(
5
:)
‫يبين‬
‫الشكل‬
(
5
:)
‫االتز‬ ‫ناتجة‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫عند‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫االختالف‬
‫ان‬
‫كالتالي‬ ‫كتابته‬ ‫يمكن‬ ‫المفترض‬
:
A+B M≠
‫وعليه‬
‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬
:
139
‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫وعليه‬
:
K=C≠/CA.CB (67)

‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬
C≠ = K≠.CA.CB
‫الم‬ ‫هذه‬ ‫بـها‬ ‫تتفكك‬ ‫التي‬ ‫سرعة‬ ‫لحساب‬ ‫المسألة‬ ‫تحليل‬ ‫يمكن‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬ ‫بمعرفة‬
‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫ركبات‬
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بحساب‬ ‫تبدأ‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ناتجة‬
:
‫نواتج‬
M≠
‫أي‬ ،‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫قمة‬ ‫الطاقة‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫يطاب‬ ‫الذي‬ ‫للذرات‬ ‫الشكل‬ ‫بأنه‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تعريف‬ ‫من‬
‫أنه‬
‫ت‬ ‫بواسطته‬ ‫خاص‬ ‫اهتزاز‬ ‫على‬ ‫تحتوي‬ ‫أنها‬ ‫في‬ ‫إال‬ ‫غيرها‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫ال‬ ‫الذرات‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬
‫كون‬
‫تردد‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ،‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫ليعطي‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تفكك‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫االهتزاز‬ ‫هذا‬ ،‫مستقرة‬ ‫غير‬
‫االهتزاز‬
‫هو‬
ν
‫كالتالي‬ ‫الناتج‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬ ‫فتكون‬
:
‫جزئ‬
/
‫سم‬
3
/
‫ثانية‬
.
‫السرعة‬
R = ν C≠
140
‫باستخدام‬
‫قيمة‬
C≠
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
67
)
‫أن‬ ‫نجد‬
:
R = ν K≠ CA CB (68)
‫بين‬ ‫األولي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ولكن‬
:
‫نواتج‬
A + B
‫كالتالي‬ ‫هي‬
:
R = K CA.CB (69)
‫من‬
‫المعادلتين‬
(
68
)
،
(
69
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
(
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
) K = ν K≠ (70)
‫معادلة‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫السابقة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬
(
70
)
‫صال‬ ‫ولكنها‬ ‫متفاعلين‬ ‫باختيار‬ ‫مقيدة‬ ‫غير‬
‫حة‬
‫أولي‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬
. 141
‫تردد‬ ‫قيمة‬
‫اإلهــتزاز‬
ν
‫للمركب‬ ‫االتزان‬ ‫وثابت‬
K≠
‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫حدود‬ ‫استخدمت‬ ‫إذا‬ ‫حسابها‬ ‫يمكن‬
‫الجزئ‬
‫في‬
‫الحجم‬ ‫وحدة‬
(f-)
‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬
K≠
‫أن‬ ‫أي‬
:
K≠ = f-
≠/f-
A f-
B (71)
‫اآلتية‬ ‫بالقيمة‬ ‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬ ‫الجزيء‬ ‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫حيث‬
:
f- = fe-Є0/KT (72)
‫أن‬ ‫حيث‬
f-
‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫هي‬
‫الجزئيء‬
‫الصف‬ ‫نقطة‬ ‫طاقة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الطاقات‬ ‫باستخدام‬ ‫مقدرة‬
‫للجزيء‬ ‫ر‬
‫المعادلة‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬
(
71
)
‫كالتالي‬ ‫تصبح‬
:
K≠ = f≠/fA fB e-(Єo≠ -Єo
A
- Єo
B
/kT) = f≠/fA fB eEo/RT (73) 142
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تعرف‬ ‫حيث‬
Eo
‫ال‬ ‫والمواد‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫بين‬ ‫الصفر‬ ‫نقطة‬ ‫طاقة‬ ‫في‬ ‫بالفرق‬
‫متفاعلة‬
‫أي‬
:
Eo=No(Єo≠-ЄoA-ЄoB)
‫دالة‬
‫وااله‬ ‫والدوران‬ ‫التنقل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫كناتج‬ ‫كتابتها‬ ‫يمكن‬ ‫الفصل‬
‫تزاز‬
Translation Rotation and Vibration
‫يؤدي‬ ‫الذي‬ ‫الخاص‬ ‫االهتزاز‬ ‫إلى‬ ‫باإلضافة‬
‫إلى‬
‫ال‬ ‫الفصل‬ ‫اهتزاز‬ ‫دالة‬ ‫من‬ ‫العامل‬ ‫وكذلك‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫ليعطي‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تفكك‬
‫من‬ ‫ناتج‬
f≠
‫أن‬ ‫لنفرض‬
:
f≠ = fv f≠ (74)
‫حيث‬
f≠
‫من‬ ‫الباقي‬ ‫تمثل‬
f≠
‫عمل‬ ‫بعد‬
fv
‫ولكن‬ ،
fv
‫كالتالي‬ ‫تعطي‬ ‫قيمتها‬
:
fv= kT/hν ehv/kT
143
‫فإذا‬
‫كانت‬
v
‫وكانت‬ ‫صغيرة‬
1>> hv/kT
‫المقدار‬ ‫فإن‬
e-hv/kT
‫العدد‬ ‫يقارب‬
‫ومنه‬ ‫صفر‬
‫فأن‬
:
fv = kT/hν
‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ ‫و‬
(
74
)
‫إلى‬
:
f≠ = KT/hν f≠ (75)
‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬
f≠
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الناتجة‬
(
73
)
‫على‬ ‫نحصل‬
:
K≠ = kT/hν (f≠/fA fB) e-Eo/RT (76)
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
70
)
‫بقيمة‬
K≠
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
K = kT/h (f≠/fA fB) e-Eo/RT (77) 144
‫معادلة‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫بمقارنة‬
‫أرهينيوس‬
‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫فأن‬
A
(
‫عامل‬
‫أرهينوس‬
)
‫المقدار‬ ‫يمثل‬
:
A = kT/h (f≠/ fA fB) (78)
‫المعادلة‬
(
78
)
‫درجة‬ ‫على‬ ‫النشط‬ ‫وللمركب‬ ‫لالنتقال‬ ‫االنطالق‬ ‫درجات‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫الفصل‬ ‫دالة‬ ‫ألن‬ ‫مهمة‬
ً‫ا‬‫أيض‬ ‫الداخلية‬ ‫االنطالق‬
.
‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫لحساب‬
(
77
)
‫هما‬ ‫أمرين‬ ‫يتطلب‬
:
1
-
‫صفات‬
‫قيمة‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫حتى‬ ‫كاملة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬
f≠
‫الجزيئات‬ ‫حجم‬ ‫معرفة‬ ‫يتطلب‬ ‫وهذا‬
‫بواسطة‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫االهتزازات‬ ‫تردد‬ ‫حساب‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫الذاتي‬ ‫القصور‬ ‫عزم‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫بحيث‬ ‫وشكلها‬
‫ميكانيكا‬
‫معقد‬ ‫أنه‬ ‫ولو‬ ،‫الكم‬
.
2
-
‫يجب‬
‫قيمة‬ ‫معرفة‬
Eo
‫فع‬ ‫بدرجة‬ ‫التقريب‬ ‫استعمل‬ ‫إذا‬ ‫إال‬ ‫للغاية‬ ‫معقد‬ ‫الكم‬ ‫ميكانيكا‬ ‫بواسطة‬ ‫وحسابها‬
‫وهذه‬ ‫الة‬
‫وجزيئات‬ ‫الهدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬ ‫والسيما‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫لعدد‬ ‫بالتفصيل‬ ‫استخدمت‬ ‫الطريقة‬
‫الهيدروجين‬
‫جيدة‬ ‫النتائج‬ ‫فإن‬ ‫التقريب‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫اشتمال‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬
ً‫ا‬‫جد‬
‫باستعمال‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫كمية‬ ‫لدرجة‬ ‫تقريبي‬ ‫تقدير‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫وليس‬
‫المعادلة‬
(
78
.)
145
‫الحرية‬ ‫درجات‬
‫األحادية‬ ‫الذرة‬
‫الذر‬ ‫ثنائي‬
‫ة‬
‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫جزئية‬
‫خطي‬ ‫شكل‬ ‫على‬
‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫جزئية‬
‫خطية‬ ‫غير‬
‫الحريية‬ ‫ليدرجات‬ ‫الكليي‬ ‫العدد‬
(3N)
3
6
3N
3N
‫لإلنتقال‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬
ft
3
3
3
3
‫للدوران‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬
fr
-
2
2
3
‫لإلهتزاز‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬
fv
-
1
(
5
-
3N
)
(
6
-
3N
)
146
‫الجزيئات‬ ‫أو‬ ‫للذرات‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ ‫حساب‬ ‫طريقة‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬ ‫يوضح‬
.
‫حيث‬
(N)
‫المكونة‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫تساوي‬
‫للجزئ‬
.
‫مثال‬
:
‫الهيدروجين‬ ‫مع‬ ‫اليود‬ ‫تفاعل‬
:
H2 + I2 2HI
‫كالتالي‬ ‫تكون‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫معادلة‬
:
A = kT/h f≠/ fH2 fI2
‫الفصل‬ ‫دالة‬
fH2
‫التالية‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫كناتج‬ ‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬
:
‫االنتقال‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬
(f3
t)
.
‫الدوران‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجتي‬
(f2
r)
‫إلى‬ ‫بالنسـبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجة‬
‫اإلهــتزاز‬
(fv)
fI2 = fH2 = ft
3.fr
2.fv
‫لليود‬ ‫بالنسبة‬ ‫الدالة‬ ‫نفس‬ ‫استعملت‬ ‫حيث‬
(
‫الجزيئين‬ ‫في‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫نفس‬
)
‫يم‬ ‫حتى‬ ‫وذلك‬
‫أس‬ ‫حساب‬ ‫كن‬
‫المركب‬ ،‫الكمية‬
(HI)2
‫وس‬ ‫الدوران‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫ومثلها‬ ‫االنتقال‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫حرية‬ ‫درجات‬ ‫ثالث‬ ‫له‬
‫ت‬
‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫حرية‬ ‫درجات‬
‫اإلهتزاز‬
‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ،
:
f≠ = ft
3. fr
3. fv
6
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫القيم‬ ‫هذه‬ ‫باستعمال‬
:
A =kT/h (ft
3 fr
3 fv
6/(ft
3 fr
2 fv ft
3 fr
2 fv ) = kT/h (fv
4/ ft
3 fr)
147
‫في‬
‫التالية‬ ‫الحدود‬ ‫في‬ ‫المقادير‬ ‫لهذه‬ ‫الكمية‬ ‫أس‬ ‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬
:
ft = 108 , fr = 10, fv  1, kT/h  1013
‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫القيم‬ ‫بهذه‬ ‫بالتعويض‬
:
A = 1013/ (108)3 10 = 10-12 cm2/atom/sec
‫سم‬ ‫من‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫لتحويل‬
3
/
‫جزئ‬
/
‫لتر‬ ‫إلى‬ ‫ثانية‬
/
‫جزئ‬ ‫وزن‬
/
‫في‬ ‫الناتج‬ ‫يضرب‬ ‫ثانية‬
‫المقدار‬
No/1000
.
A = 10-12x 6x1023/1000 = 109L/mol/Sec
‫التردد‬ ‫لعامل‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬
(A)
‫ال‬ ‫للتفاعالت‬ ‫وجدت‬ ‫التي‬ ‫قيمته‬ ‫مع‬ ‫بالتقريب‬ ‫تتف‬
‫وهي‬ ‫ثنائية‬
‫بين‬ ً‫ا‬‫دائم‬
910
،
1110
‫ف‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫المستعملة‬ ‫التقريبية‬ ‫القيم‬ ‫استخدمت‬ ‫فإذا‬
‫اتفاق‬ ‫إن‬
ً‫ا‬‫جد‬ ‫جيد‬ ‫يكون‬ ‫النتائج‬
. 148
‫عالقة‬
‫الحرة‬ ‫الطاقة‬
‫وأنتروبي‬
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بثابت‬ ‫التنشيط‬
:
‫يقصد‬
‫باالنتروبي‬
:
‫ال‬ ‫المقياس‬ ‫أو‬ ‫الوحدة‬ ‫وهي‬ ‫بالنظام‬ ‫الخاصة‬ ‫التغيير‬ ‫محددة‬
‫به‬ ‫تقاس‬ ‫ذي‬
‫ال‬
‫إتاحية‬
‫هذا‬ ‫ومعنى‬ ، ‫حرارية‬ ‫طاقة‬ ‫مجموعة‬ ‫أو‬ ‫حرارية‬ ‫ديناميكية‬ ‫مجموعة‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬
‫ف‬ ‫الخارجية‬ ‫المؤثرات‬ ‫عن‬ ‫معزل‬ ‫في‬ ‫طاقتها‬ ‫توزيع‬ ‫فيزيقية‬ ‫لمجموعة‬ ‫أتيح‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬
‫إن‬
‫االنتروبي‬
‫في‬ ‫طاقتها‬ ‫توزيع‬ ‫فيزيقية‬ ‫لمجموعة‬ ‫المتاحة‬ ‫الطاقة‬ ‫نقص‬ ‫مع‬ ‫يزداد‬
‫عن‬ ‫معزل‬
‫فإن‬ ‫الخارجية‬ ‫المؤثرات‬
‫االنتروبي‬
‫المتاحة‬ ‫الطاقة‬ ‫نقص‬ ‫مع‬ ‫يزداد‬
.
‫فإن‬ ‫المطلقة‬ ‫السرعات‬ ‫نظرية‬ ‫في‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫حسب‬
:
K= (kT/h) (f≠ / fA fB ( e-Eo/RT
‫قيمة‬ ‫تعريف‬ ‫من‬ ‫ولكن‬
K≠
‫فإن‬
:
K≠ = (f≠/ fA fB )e-Eo/RT
‫حيث‬
K≠
‫النشطة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ككل‬ ‫للنظام‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬
:
K= kT/h K≠ (83) 149
‫ولكن‬
:
K≠ = e-∆G≠/RT
‫حيث‬
∆G≠
‫فان‬ ‫الحرارية‬ ‫للديناميكا‬ ‫الثاني‬ ‫القانون‬ ‫من‬ ‫ولكن‬ ‫القياسية‬ ‫الحرة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
:
∆G≠ = ∆H≠ - T∆S≠
‫حيث‬
∆S≠
‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قيمة‬
‫أنتروبي‬
،‫للتنشيط‬
∆H≠
‫للتنشيط‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫هي‬
.
K≠ = e-(∆H*-T∆S≠ / RT)
K≠ =∆S≠/RT e-∆H≠/RT (84)
‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬
(
83
)
‫قيمة‬ ‫عن‬
K
‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫يساويها‬ ‫بما‬
(
84
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
K= kT/h e∆S≠/R e-∆H≠/RT (85)
‫وهذه‬
‫معادلة‬ ‫تشبه‬ ‫المعادلة‬
‫أرهينوس‬
‫ظهور‬ ‫باستثناء‬
∆H≠
‫من‬ ً‫ال‬‫بد‬
E*
‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬ ،
A
‫يكون‬
:
K= kT/h e∆S≠/R
‫سالبية‬
‫أنتروبي‬
‫كان‬ ‫إذا‬ ‫بينما‬ ‫التردد‬ ‫لعامل‬ ‫منخفضة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التنشيط‬
‫أنتروبي‬
‫الت‬
ً‫ا‬‫موجب‬ ‫نشيط‬
‫فسوف‬
‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫يرفع‬
. A
‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫من‬ ‫كذلك‬
.
A = PZ-
PZ- = kT/h e(∆S≠/R)
‫تردد‬
‫االصطدام‬
Z-
‫قيمة‬ ‫معرفة‬ ‫ومن‬ ‫بسهولة‬ ‫حسابه‬ ‫يمكن‬
P
‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬
‫أنتروبي‬
‫التنشيط‬
∆S≠
‫ف‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫يشبه‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬
‫إن‬
‫أنتروبي‬
‫التنشيط‬
‫بالتقريب‬ ‫يمكن‬
‫يساوي‬ ‫أن‬
‫أنتروبي‬
‫الكلي‬ ‫التفاعل‬
Sº
∆
‫القيم‬ ،
∆S≠
،
∆Sº
‫األخرى‬ ‫إحداهما‬ ‫توازي‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬
‫حاالت‬ ‫في‬
‫من‬ ‫أنه‬ ‫ولو‬ ‫كثيرة‬
‫النادر‬
‫أن‬
‫تكون‬
‫ا‬
‫متساويتين‬
.
151
‫مسا‬ ‫بالتقريب‬ ‫يكون‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬
‫في‬ ‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ً‫ا‬‫وي‬
‫ع‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫يختلف‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬
‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ‫نه‬
‫والجزي‬ ‫المذيب‬ ‫بين‬ ‫يتم‬ ً‫ا‬‫قوي‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬
‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫ئات‬
‫التفاع‬ ‫ثابت‬ ‫بين‬ ‫بالتقريب‬ ‫المساواة‬ ‫سبب‬ ‫أما‬ ‫النشط‬ ‫والمركب‬ ‫المذيب‬ ‫بين‬
‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ل‬
‫ن‬ ‫باستخدام‬ ‫بسهولة‬ ‫توضيحه‬ ‫فيمكن‬ ‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ‫الغازية‬ ‫والحالة‬ ‫السائلة‬
‫التصادم‬ ‫ظرية‬
.
‫ف‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫جزيئين‬ ‫بين‬ ‫التصادم‬ ‫تطلب‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫أن‬ ‫افترض‬ ‫إذا‬
‫إن‬
:
A + A → ‫ناتج‬
‫كالتالي‬ ‫هو‬ ‫الثانية‬ ‫في‬ ‫مكعب‬ ‫سنتيمتر‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫التصادم‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬
:
ZII = Zn2
A
ً‫ا‬‫غريب‬ ً‫ا‬‫جزيئ‬ ‫أن‬ ‫نفرض‬
B
‫بين‬ ‫تصادم‬ ‫هناك‬ ‫فيكون‬ ‫التفاعل‬ ‫وسط‬ ‫في‬ ‫وجد‬
B,A
‫بين‬ ‫وتصادم‬
B,B
‫التصادم‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬ ‫تغير‬ ‫ال‬ ‫الحقيقة‬ ‫وهذه‬
A,A
‫تعطي‬ ‫والتي‬
‫نفسها‬ ‫السابقة‬ ‫بالمعادلة‬
. 152
‫المحلول‬ ‫في‬ ‫التفاعالت‬
‫مثل‬ ‫غريبة‬ ‫بجزيئات‬ ‫الغاز‬ ‫جزيئات‬ ‫بين‬ ‫الداخلية‬ ‫المسافات‬ ‫شغلت‬ ‫إذا‬ ‫حتى‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬
B
‫ثابت‬ ‫فإن‬
‫تق‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫األساس‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫تغيير‬ ‫دون‬ ‫يظل‬ ‫التفاعل‬
‫نفس‬ ‫له‬ ‫ا‬ً‫ب‬‫ري‬
‫الغازية‬ ‫للحالة‬ ‫القيمة‬
.
‫ال‬ ‫في‬ ‫المثالية‬ ‫عدم‬ ‫ألن‬ ‫فقط‬ ‫المعقولة‬ ‫المثالية‬ ‫للمحاليل‬ ً‫ا‬‫صحيح‬ ‫يكون‬ ‫الفرض‬ ‫هذا‬
‫يدخل‬ ‫محاليل‬
‫اإلذابة‬ ‫تأثير‬ ‫فيها‬
.
‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫فرض‬ ‫فإذا‬
:
A + B → M≠ ‫ناتج‬
‫المطلقة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫نظريات‬ ‫بتطبي‬
:
K≠ = a≠/aA aB = v≠c≠ /νAcA vBcB
‫حيث‬
a≠
‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫فعالية‬
aA.aB
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫فعالية‬
B , A
‫من‬ ‫وكل‬
vA,vB,v≠
‫التنشيط‬
(
‫الفعالية‬
)
‫المتفاعلة‬ ‫والمواد‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫من‬ ‫لكل‬
B,A
‫التوالي‬ ‫على‬
.
C≠ = K≠(νA νB cA cB /ν≠)
R = vC≠ = vK≠ (vA.vB.cA.cB/v≠) 153
‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫قانون‬ ‫من‬ ‫ولكن‬
:
R = KCA.CB
K = vK≠ (vA.vB/v≠)
‫ولكن‬
:
K≠ = (kT/ vh) K≠
‫حيث‬
K≠
‫ثابت‬ ‫هي‬
‫اإلتزان‬
‫للنظام‬
K = (kT/h) K≠ (vA.vB/v≠)
‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬ ‫التي‬ ‫هي‬ ‫المعادلة‬ ‫وهذه‬
.
‫نف‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫بالمعادلة‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫لموازنة‬
‫الحالة‬ ‫ترض‬
‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫التي‬
v=1
‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ ‫وبالتالي‬ ‫المثالي‬ ‫الغاز‬ ‫تمثل‬ ‫التي‬ ‫وهي‬
(
86
)
‫إلى‬
‫الصورة‬
:
Kg= (kT/h ) K≠
‫حيث‬
Kg
‫الق‬ ‫بهذه‬ ‫وبالتعويض‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫تمثل‬
‫في‬ ‫يمة‬
‫المعادلة‬
(
86
)
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬
:
154
K = Kg(vA. vB/v≠) (87)
‫اختالف‬
‫ع‬ ‫يعتمد‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫قيمته‬ ‫عن‬ ‫السائلة‬ ‫الحال‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬
‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫لى‬
‫التنشيط‬
v
‫ال‬ ‫لقيمة‬ ‫خفضه‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫يخفض‬ ‫المذيب‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ،
‫الحرة‬ ‫طاقة‬
‫النشط‬ ‫للمركب‬
(
‫بشدة‬ ‫تذوب‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬
)
‫فإن‬
vB,vA
‫تكون‬ ‫بينما‬ ‫صغيرة‬ ‫تكون‬
v≠
‫ا‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫منه‬ ‫أصغر‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫وبذلك‬ ‫كبيرة‬ ‫بالمقارنة‬
‫لغازية‬
.
‫التف‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫فأن‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫بشدة‬ ‫أذيب‬ ‫الذي‬ ‫هو‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬
‫في‬ ‫اعل‬
‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫منه‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫اكبر‬ ‫يكون‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬
.
‫اختيا‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫المفيد‬ ‫من‬ ‫فإنه‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫ال‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬
‫المحلول‬ ‫ر‬
‫إلى‬ ‫المخفف‬
‫ماالنهاية‬
‫الوحدة‬ ‫هو‬ ‫له‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫الذي‬ ‫المرجع‬ ‫حالة‬ ‫لتكون‬
(v=1)
‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬
‫بالرمز‬ ‫عنه‬ ‫يعبر‬ ‫نهاية‬ ‫ال‬ ‫لما‬ ‫المخفضة‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬
K0
‫أن‬ ‫حيث‬
(v=1)
‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫فإن‬
:
K0 = (kT/h )K≠
K =K0(vA.vB/v≠)0 (88) 155
‫المح‬ ‫هي‬ ‫التي‬ ‫المرجع‬ ‫حالة‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫قوس‬ ‫في‬ ‫المذيل‬ ‫والصفر‬
‫لول‬
‫المعاد‬ ‫تصبح‬ ‫المخفضة‬ ‫المحاليل‬ ‫استخدام‬ ‫عند‬ ‫ولكن‬ ، ‫نهاية‬ ‫ماال‬ ‫إلى‬ ‫المخفف‬
‫لة‬
:
K = Ko(vA.vB/v≠) (89)
‫المعادلة‬
(
89
)
‫بواسطة‬ ً‫ال‬‫أو‬ ‫اشتقت‬
‫برونشتيد‬
‫نظرية‬ ‫تطبي‬ ‫قبل‬ ‫وبيرم‬
‫التفاعالت‬
‫المعاد‬ ‫لطرفي‬ ‫الطرفين‬ ‫لوغاريتمات‬ ‫بأخذ‬ ،‫األيونية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫المطل‬
‫أن‬ ‫نجد‬ ‫لة‬
:
log K = logK0 + logvA+ logvB - logv≠ (90)
‫معادلة‬ ‫من‬ ‫ولكن‬
‫ديبى‬
-
‫حيث‬ ‫التنشيط‬ ‫لمعامل‬ ‫هيكل‬
:
log vi = - 0.5Zi
2√I
‫حيث‬
Z
‫األيون‬ ‫شحنة‬ ‫هي‬
I , i
‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫قيمتها‬ ‫وتعطي‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ ‫هي‬
:
I = 1/2 ∑i Zi
2 Ci

‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الفعالية‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬
(
90
)
‫أن‬ ‫ينتج‬
:
log K = logK0 – 0.5√I [ZA
2 + ZB
2-(ZA+ZB)2]
‫حيث‬
:
ZAB = (ZA + ZB) 156
‫ومنه‬
:
logK = logK0 - 05√I [-2ZA.ZB]
= logK0 + ZA.ZB√I
logK/K0 = ZA.ZB√I (91)
‫العالقة‬ ‫برسم‬
‫بين‬
(
log(K/K0
‫األيونات‬ ‫لقوة‬ ‫التربيعي‬ ‫والجذر‬
(I)
‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫فإنه‬
‫في‬
‫يساوي‬ ‫ميله‬ ‫مستقيم‬ ‫خط‬ ‫على‬ ‫المخففة‬ ‫المحاليل‬
ZA ZB
.
‫وإش‬ ‫قيمة‬ ‫علــى‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫الـعالقة‬ ‫هذه‬ ‫توضح‬ ‫كــما‬
‫ارة‬
‫تمي‬ ‫يمكن‬ ‫السلوك‬ ‫من‬ ‫أنواف‬ ‫ثالثة‬ ‫فهناك‬ ‫وعليه‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫األيونات‬
‫يزها‬
:
1
-
‫عندما‬
‫تكون‬
ZA ZB
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫موجبة‬
K
‫زيادة‬ ‫مع‬ ‫تزداد‬ ‫سوف‬
‫بالمحلول‬ ‫الموجودة‬ ‫لأليونات‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬
.
2
-
‫عندما‬
‫تكون‬
ZA ZB
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫سالبة‬
K
‫القوة‬ ‫زيادة‬ ‫مع‬ ‫تقل‬ ‫سوف‬
‫األيونية‬
(I)
.
3
-
‫عندما‬
‫تكون‬
ZA ZB
=
‫قيمة‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫النهائي‬ ‫المخففة‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫صفر‬
(K)
‫تتأثر‬ ‫ال‬
‫األيونات‬ ‫بتركيز‬
.
157
‫المعادلة‬
(
91
)
‫توض‬ ‫أبسط‬ ‫بعبارة‬ ‫أو‬ ‫الملح‬ ‫تأثير‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬ ‫من‬ ‫تصف‬
‫تأثير‬ ‫ح‬
‫األولي‬ ‫الملح‬
.
‫الشكل‬
‫شكل‬ ‫التالي‬
(
6
)
‫يتبين‬ ‫كما‬ ‫ومقنع‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫ناجح‬ ‫واالتفاق‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫يوضح‬
‫من‬
‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫على‬ ‫التالية‬ ‫األمثلة‬
:
158
‫شكل‬
(
6
:)
‫األولي‬ ‫الملح‬ ‫تأثير‬ ‫يوضح‬
ZAZB=4
[C8(NH3)5Br]2+ + Hg2+
I
ZAZB=2
S2O8
2- + I-
II
ZAZB=1
NO2NCO2C2H5
-+I-
III
ZAZB=0
C12H22O11+OH-
IV
ZAZB=-1
H2O2+H+ +Br-
V
ZAZB=-2
[Co(NH3)5Br]2+ +OH-
VI
159
‫نتي‬ ‫أنه‬ ‫هو‬ ‫والمختلفة‬ ‫المتشابهة‬ ‫الشحنات‬ ‫حاالت‬ ‫في‬ ‫السلوك‬ ‫لهذا‬ ‫الفيزيائي‬ ‫التفسير‬
‫النسبية‬ ‫الشحنة‬ ‫جة‬
‫للرمز‬ ‫االسية‬ ‫القيمة‬ ‫مع‬ ‫تنخفض‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ،‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫على‬
Z2
‫كانت‬ ‫فإذا‬ ،
‫جميع‬
‫األيونات‬
‫إذا‬ ‫عالية‬ ‫النسبية‬ ‫شحنته‬ ‫تكون‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫فإن‬ ‫تشابهه‬ ‫شحنات‬ ‫لها‬
‫م‬
‫اوزنت‬
‫بأي‬
‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬ ،‫األخرى‬ ‫الشحنات‬ ‫من‬ ‫واحدة‬
v≠
‫والنسبة‬ ،ً‫ا‬‫جد‬ ‫صغيرة‬
vA.vB/v≠
‫عالية‬ ‫تكون‬
.
‫ص‬ ‫تكون‬ ‫النشط‬ ‫للمركب‬ ‫النسبية‬ ‫الشحنة‬ ‫فإن‬ ‫مختلفة‬ ‫شحنة‬ ‫لها‬ ‫األيونات‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ‫أما‬
‫إذا‬ ‫غيرة‬
‫ماقورنت‬
‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬ ‫األخرى‬ ‫الشحنات‬ ‫من‬ ‫واحدة‬ ‫بأي‬
v≠
‫من‬ ‫اكبر‬
vA.vB/v≠
‫ومحصلة‬
‫النسبة‬ ‫أن‬ ‫النتيجة‬
vA,vB
‫صغيرة‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وكذلك‬
.
‫مشحونة‬ ‫غير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ً‫ا‬‫وأخير‬
(
B
‫متعادلة‬ ً‫ال‬‫مث‬
)
‫فإن‬
A
‫والمركب‬
‫والنسبة‬ ‫نفسها‬ ‫الشحنة‬ ‫لهما‬ ‫يكون‬ ‫النشط‬
(vA/v≠)
‫عن‬ ‫ومستقلة‬ ‫الوحدة‬ ‫تساوي‬
√I
‫وقيمة‬ ‫عن‬
vB
‫التتأثر‬
‫األيونات‬ ‫قوة‬ ‫في‬ ‫بالتغير‬
(I)
‫ألن‬
B
‫متعادل‬ ‫جزئ‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬
.
‫المعادلة‬ ‫تطبي‬ ‫عند‬
(
91
)
‫ع‬ ‫وقد‬ ‫الحيود‬ ‫بعض‬ ‫حدوث‬ ‫لوحظ‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫المركزة‬ ‫المحاليل‬ ‫على‬
‫زى‬
‫مت‬ ‫المتكون‬ ‫المزدوج‬ ‫االيون‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ ،‫المحاليل‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬
‫رابط‬
‫محلول‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫أيونية‬ ‫بروابط‬ ‫بالكامل‬
0.1
‫موالر‬
‫البوتاسيوم‬ ‫نترات‬
KNO3
‫يكون‬ ‫حيث‬
‫حوالي‬
3
%
‫داخل‬ ‫محدد‬ ‫تركيب‬ ‫له‬ ‫كيميائي‬ ‫مركب‬ ‫يتكون‬ ‫قد‬ ‫أو‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫أيونات‬ ‫من‬
‫متراكب‬ ‫تكون‬ ‫مثل‬ ‫المحلول‬
CdI3
‫محاليل‬ ‫في‬
0.5
‫موالر‬
‫المتراكب‬ ‫هذا‬ ‫يشكل‬ ‫حيث‬
24
%
‫من‬
‫األيونات‬
.
‫التفا‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫على‬ ‫يؤثر‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫تكون‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫وعموم‬
‫بطرق‬ ‫عل‬
‫عديدية‬
‫اآلتيتين‬ ‫الطريقتين‬ ‫منها‬
:
1
-
‫التقليل‬
‫الحقيقة‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ ‫قيمة‬ ‫من‬
(I)
‫المحلول‬ ‫في‬
.
2
-
‫قد‬
‫مم‬ ‫كالهما‬ ‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫أحد‬ ‫تركيبه‬ ‫في‬ ‫المتكون‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫يحتوي‬
‫من‬ ‫يقلل‬ ‫ا‬
‫المحلول‬ ‫داخل‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬
. 160
.
‫للتفاعل‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ ‫على‬ ‫األيوني‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬ ‫اعتماد‬
:
[CoBr(NH3)5]+2 +OH- = [Co(NH3)5]+2 +Br- (1)
‫من‬ ‫كل‬ ‫أعطي‬
‫برونشتد‬
J.R.Bronsted
‫وليفنتون‬
R.Livingston
‫ثابت‬ ‫قيمة‬
‫عند‬ ‫المعدل‬
15
º
‫بالمقدار‬ ‫م‬
:
‫لتر‬
.
‫مول‬
-
1
.
‫دقيقة‬
K=91
‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫التجربة‬ ‫خالل‬ ‫مقاسه‬
‫األصلي‬ ‫التركيز‬
‫لأليون‬
[CoBr(NH3)5]+2
(
‫بروميد‬ ‫بشكل‬ ‫الموجود‬
)
0.5x10-3M
،
‫ايون‬ ‫تركيز‬ ‫وكان‬
OH-
0.705x10-3M =
،
‫هذه‬ ‫من‬
‫النتائج‬
‫أحسبي‬
:
(
‫أ‬
.)
‫للتفاعل‬ ‫المعدل‬ ‫ثابت‬
(
1
)
‫نهاية‬ ‫ماال‬ ‫إلى‬ ‫التخفيف‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫تم‬ ‫إذا‬
(
‫ب‬
)
‫ا‬ ‫ثابت‬
‫لمعدل‬
‫وج‬ ‫وفي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫من‬ ‫لكل‬ ‫المختلفة‬ ‫التراكيز‬ ‫عند‬ ‫المذكور‬ ‫للتفاعل‬
‫كميات‬ ‫ود‬
‫المع‬ ‫مع‬ ‫النتائج‬ ‫قارني‬ ‫التالي‬ ‫الجدول‬ ‫في‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫الصوديوم‬ ‫كلوريد‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬
‫لومات‬
‫السابقين‬ ‫الباحثين‬ ‫بواسطة‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫عليها‬ ‫المحصل‬
(
‫الجدو‬ ‫في‬ ‫حقل‬ ‫آخر‬ ‫أنظري‬
‫ل‬
.)
I=2.2x10-3 , log ko=2.052 , k0=113L.M-1min-1
[Co Br(NH3)5]+2 + OH- = [Co(NH3)5]+2 +Br-
161
‫مســــائل‬
‫القياس‬ CA.103 CB.103 CNaCl K I
1 0.596 1.004 - 89 2.2x10-3
2 0.600 0.696 0.005 76 75x10-3
3 0.600 0.696 0.020 56 22.5x10-3
4 0.600 0.691 0.00 49 32.5x10-3
162
A + B → C + D
I =1/2[C1x 12 +C1x12] +1/2[CAx22 +2CAX12] +1/2[CBX(1)2 +CBX12]
=1/2[2C1 ] + 1/2[4CA+2CA] +1/2[2CB] =1/2[2CI+6CA+2CB]=C1+3CA+CB)
2
.
‫إذا‬
‫عند‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫كانت‬
30
º
‫عند‬ ‫قيمته‬ ‫ضعف‬ ‫هي‬ ‫م‬
20
º
‫أحسبي‬ ‫م‬
‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬
.
3
.
‫أعطيت‬
‫أديبات‬ ‫في‬
‫إعتماد‬
‫التفكك‬ ‫ثابت‬
‫لفنيل‬
‫إلى‬ ‫أثيل‬
‫األيثلين‬
‫واالسيتالدهي‬
‫د‬
‫بالعالقة‬
:
Kc=2.7x1011 exp(-43800/RT)Sec-1
‫أوجدي‬
‫االنتروبي‬
‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫للتنشيط‬
.
4
.
‫عند‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫خامــس‬ ‫لتـفكك‬ ‫الـــمعدل‬ ‫ثابت‬ ‫أحســـبي‬
65
º
‫م‬
.
‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬
‫العملية‬ ‫لهذه‬
Eº=24.7 K.Cal
‫ع‬ ‫وجد‬ ‫الذي‬ ‫المعدل‬ ‫بثابت‬ ‫عليها‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫القيمة‬ ‫قابل‬
ً‫ا‬‫ملي‬
.
K=0.29min-1
‫بأن‬ ً‫ا‬‫علم‬
∆S= O
،
c
=
‫لتر‬ ‫أيون‬ ‫بالجرام‬ ‫التراكيز‬ ‫تمثل‬
-
1
.
163
‫معين‬ ‫وضع‬ ‫في‬ ‫المركبات‬ ‫من‬ ‫مركب‬ ‫نشاط‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫إلكترونية‬ ‫عوامل‬ ‫عدة‬ ‫توجد‬
‫الكيفية‬ ‫أما‬
‫بهذ‬ ‫المتوفرة‬ ‫فالمعلومات‬ ‫آخر‬ ‫مركب‬ ‫من‬ ‫واختالفها‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫العوامل‬ ‫هذه‬ ‫بها‬ ‫تؤثر‬ ‫التي‬
‫ا‬
‫وبذلك‬ ‫الحركية‬ ‫طاقته‬ ‫وفي‬ ‫التفاعل‬ ‫نشاط‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫فهي‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬ ‫قليلة‬ ‫الخصوص‬
‫مجرى‬ ‫بتغير‬
‫على‬ ‫الضوء‬ ‫تلقي‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫ألنها‬ ‫خاصة‬ ‫أهمية‬ ‫لها‬ ‫االعتبارات‬ ‫هذه‬ ‫سرعته‬ ‫وتختلف‬ ‫التفاعل‬
‫تفاصيل‬
‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫مجرى‬
.
1
.
‫للتفاعل‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬
..
‫الضرور‬ ‫من‬ ‫فأنه‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫فيه‬ ‫يتم‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫في‬
‫المدى‬ ‫معرفة‬ ‫ي‬
‫عادة‬ ‫فالنظام‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫ليعطي‬ ‫التفاعل‬ ‫فيه‬ ‫يستمر‬ ‫الذي‬
(
‫وال‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫مجموعة‬ ‫يشمل‬
ً‫ا‬‫مع‬ ‫نواتج‬
)
‫ال‬ ‫إلى‬ ‫أقرب‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫أنه‬ ‫التوقع‬ ‫يمكن‬ ‫ولهذا‬ ،‫المستقرة‬ ‫الحالة‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫يميل‬
‫المستقر‬ ‫طور‬
(
‫المتفاعلة‬ ‫بالمواد‬ ‫بموازنتها‬ ‫وذلك‬
)
‫ي‬ ‫أن‬ ‫يتوقع‬ ‫وال‬ ‫الناتج‬ ‫إعطاء‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫استمر‬
‫المواد‬ ‫بين‬ ‫حدث‬
‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫توازن‬ ‫أي‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬
.
‫للم‬ ‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫أنه‬ ‫هذا‬ ‫ومعنى‬
‫واد‬
‫شكل‬ ‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضحة‬ ‫هي‬ ‫كما‬ ‫أكبر‬ ‫الناتجة‬
(
7
)
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫التحويل‬ ‫وازداد‬ ‫وضح‬
. 164
‫الكيميائية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬
‫عملية‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫البسيط‬ ‫والتغير‬
‫التحويل‬
‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫بدأ‬ ‫التي‬ ‫المواد‬ ‫من‬
‫المواد‬
‫باعتبار‬ ‫بسهولة‬ ‫قياسه‬ ‫يمكن‬ ‫عنه‬ ‫نتجت‬ ‫التي‬
‫الفرق‬
‫للتفاعل‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫في‬
ΔH
‫حيث‬
H
‫تمثل‬
‫أو‬ ،‫ما‬ ‫مركب‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬
‫هي‬
‫كتلة‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫ما‬ ‫لمركب‬ ‫الحراري‬ ‫بالمحتوى‬ ‫يسمى‬ ‫ما‬
(Enthalpy)
‫عالمة‬ ‫ويسب‬
‫الم‬ ‫للمواد‬ ‫هو‬ ‫عما‬ ً‫ا‬‫انخفاض‬ ‫أكثر‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫ناقص‬
،‫تفاعلة‬
‫كان‬ ‫أما‬ ،‫للحرارة‬ ‫الطارد‬ ‫النوف‬ ‫من‬ ‫بأنه‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫يطل‬ ‫النقص‬ ‫هذا‬ ‫يوجد‬ ‫وعندما‬
‫الت‬ ‫على‬ ‫يطل‬ ‫فإنه‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫منه‬ ‫أعلى‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬
‫بأنه‬ ‫فاعل‬
‫للحرارة‬ ‫الماص‬ ‫النوف‬ ‫من‬
.
‫أن‬ ‫إلى‬ ‫هنا‬ ‫اإلشارة‬ ‫وتجدر‬
H
‫لفرق‬ ً‫ا‬‫مناسب‬ ً‫ا‬‫مقياس‬ ‫ليست‬
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫االستقرار‬
‫بين‬ ‫متبادل‬ ‫ارتباط‬ ‫الغالب‬ ‫في‬ ‫يوجد‬ ‫ال‬ ‫ألنه‬ ‫وذلك‬ ،‫الناتجة‬ ‫والمواد‬
H
‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫وبين‬
‫للتفاعل‬
K
‫اتزان‬ ‫ثوابت‬ ‫لها‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫للحرارة‬ ‫الطاردة‬ ‫التفاعالت‬ ‫أغلب‬ ‫أن‬ ‫ولو‬
‫قليل‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫ألن‬ ‫وذلك‬ ‫صغيرة‬
. 165
‫ثوابت‬ ‫أن‬ ‫فنجد‬ ‫للحرارة‬ ‫الماصة‬ ‫التفاعالت‬ ‫أما‬
‫االتزان‬
‫ف‬ ،‫اإليضاح‬ ‫ولزيادة‬ ،‫كبيرة‬ ‫لها‬
‫هناك‬ ‫إن‬
‫ا‬ ‫االستقرار‬ ‫في‬ ‫دور‬ ‫لها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫عامل‬ ‫إلى‬ ‫باإلضافة‬ ‫أخرى‬ ‫عوامل‬
‫لنسبي‬
‫ي‬ ‫للنظام‬ ‫الترتيب‬ ‫عدم‬ ‫درجة‬ ‫ومعرفة‬ ‫مرتبة‬ ‫غير‬ ‫نظم‬ ‫لتصبح‬ ‫المرتبة‬ ‫النظم‬ ‫ميل‬ ‫ومنها‬
‫الحصول‬ ‫مكن‬
‫تسمى‬ ‫والتي‬ ‫بالنظام‬ ‫الخاصة‬ ‫التغيير‬ ‫محددة‬ ‫من‬ ‫عليها‬
‫االنتروبي‬
‫االست‬ ‫قياس‬ ‫أجل‬ ‫ومن‬ ،
‫النسبي‬ ‫قرار‬
‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫بين‬ ً‫ا‬‫وسط‬ ً‫ا‬‫أمر‬ ‫نأخذ‬ ‫أن‬ ‫علينا‬ ‫يتحتم‬
(H)
‫وبين‬
‫االنتروبي‬
(S)
‫عن‬ ‫ويعبر‬
‫الحرة‬ ‫بالطاقة‬ ‫الوسط‬ ‫العامل‬
‫لجيبس‬
‫المعادلة‬ ‫حسب‬
:
H = H - TS (92)
‫حيث‬
T
‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫هي‬
.
‫ال‬ ‫بالمعادلة‬ ‫عنه‬ ‫يعبر‬ ‫معينة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬
‫تالية‬
:
ΔG = ΔH - TΔS (93)
‫النات‬ ‫المادة‬ ‫لتعطي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫وقد‬
‫جة‬
ΔGº
‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫مع‬ ‫يتناسب‬
K
‫العالقة‬ ‫بحسب‬ ‫التغير‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬
:
-ΔGº = 2.303 RT log K (94)
‫حيث‬
ΔHº
‫واحد‬ ‫ضغط‬ ‫وعند‬ ‫واحد‬ ‫جزئ‬ ‫لوزن‬ ‫أي‬ ‫قياسية‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫التغير‬ ‫على‬ ‫تدل‬
.
166
‫المعادلة‬
(
94
)
‫السالبة‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫تدل‬
(-ΔG)
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬
‫قيمة‬ ‫زيادة‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫لتعطي‬
(K)
‫التتابع‬ ‫نحو‬ ‫ويتجه‬ ‫االتزان‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫بعيد‬ ‫التفاعل‬ ‫ويكون‬
‫لمصلحة‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬
.
‫الموجبة‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫تتطلب‬
ΔGº
‫القيمة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫تناقض‬
‫الكسريه‬
‫االتزان‬ ‫لثابت‬
(K)
‫لتعط‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫في‬ ‫للغاية‬ ‫صغير‬ ‫تحول‬ ‫مع‬ ‫وتتف‬ ‫اللوغاريتمي‬ ‫النوف‬ ‫من‬ ‫هنا‬ ‫والعالقة‬
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫ي‬
‫صحيح‬ ‫والعكس‬
.
‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫ذكرنا‬ ‫أن‬ ‫سب‬ ‫كما‬
ΔGº
‫بالمثل‬ ‫تتطلب‬ ‫فإنها‬
‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ً‫ا‬‫تزايد‬
K
‫حدود‬ ‫في‬ ‫الذي‬ ‫المقدار‬ ‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬
10
‫سعر‬ ‫كيلو‬
/
‫وزن‬
‫اتزان‬ ‫تقابل‬ ‫جزئ‬
K=107
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫إكمال‬ ‫بالضرورة‬ ‫يتطلب‬ ‫وهذا‬
.
‫ا‬ ‫بالمدى‬ ‫التنبؤ‬ ‫يمكن‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫القياسية‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫بمعرفة‬ ‫أنه‬ ‫أي‬
‫لتحول‬ ‫لمتوقع‬
‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬
.
‫العامل‬
(ΔH)
‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫للروابط‬ ‫الطاقات‬ ‫في‬ ‫بالفرق‬ ‫موازنته‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
‫الناتجة‬
‫لقيمة‬ ‫التقريبية‬ ‫والقيمة‬
ΔH
‫جد‬ ‫من‬ ‫األحيان‬ ‫أغلب‬ ‫في‬ ‫بها‬ ‫التنبؤ‬ ‫المستطاف‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬
‫ول‬
‫القياسية‬ ‫الروابط‬ ‫طاقات‬
. 167
‫عامل‬
‫النتروبي‬
‫ع‬ ‫بفعالية‬ ‫يتعل‬ ‫أنه‬ ‫غير‬ ‫واضحة‬ ‫بسهولة‬ ‫تفسيره‬ ‫المستطاف‬ ‫غير‬ ‫من‬
‫الطرق‬ ‫دد‬
‫تجمعات‬ ‫من‬ ‫تجمع‬ ‫بين‬ ‫تقسيمها‬ ‫يمكن‬ ‫متجمعة‬ ‫كلية‬ ‫طاقة‬ ‫إحداث‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الممكنة‬
‫الجزيئات‬
‫االن‬ ‫الحركات‬ ‫بواسطة‬ ‫الفردية‬ ‫الجزيئات‬ ‫طاقة‬ ‫توزيع‬ ‫بها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الطرق‬ ‫لعدد‬ ‫وكذلك‬
‫تقالية‬
‫والدورانيه‬
‫ب‬ ‫الكمية‬ ‫في‬ ‫أكبر‬ ‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬ ‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫المحتمل‬ ‫ومن‬ ‫واالهتزازية‬
‫شكل‬
‫ط‬ ‫تأخذ‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫فيها‬ ‫يكون‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫واضح‬
‫من‬ ‫ريقها‬
‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫الناتجة‬ ‫الحالة‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الحالة‬
:
A B + C
‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬ ‫وجود‬ ‫المحتمل‬ ‫من‬
‫االنتروبي‬
(S)
‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬ ‫حرية‬ ‫في‬ ‫الكسب‬ ‫بسبب‬
.
‫المقدار‬
–T ΔS
‫المقدار‬ ‫على‬ ‫يشتمل‬ ‫أن‬ ‫تسمح‬ ‫لدرجة‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫حينئذ‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
+ΔH
‫للتفاعل‬
‫الماص‬
‫الحرة‬ ‫للطاقة‬ ‫سالبة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫وبذلك‬ ‫للحرارة‬
–ΔG
‫في‬ ‫يكون‬ ‫واالتزان‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫جانب‬
.
‫فإن‬ ‫للحرارة‬ ‫طارد‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬
ΔH
‫الحرة‬ ‫والطاقة‬ ،‫سالبة‬ ‫تكون‬
ΔG
‫وثابت‬ ‫سالبيه‬ ‫أكثر‬
‫االتزان‬
K
‫ع‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫في‬ ‫نقص‬ ‫حدث‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫بالمثل‬ ‫يتزايد‬
‫تحولها‬ ‫ند‬
‫في‬ ‫نقص‬ ‫يحدث‬ ‫أن‬ ‫المحتمل‬ ‫فمن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫متفاعلة‬ ‫مواد‬ ‫من‬
‫األنتروبي‬
–ΔS
‫حسب‬
‫المعادلة‬
:
ΔG = ΔH - (-) TΔS
168
‫كافية‬ ‫بدرجة‬ ‫للحرارة‬ ً‫ا‬‫طارد‬ ‫التفاعل‬ ‫يكن‬ ‫ومالم‬
(
‫أن‬ ‫أي‬
ΔH
‫كافية‬ ‫بدرجة‬ ‫وكبيرة‬ ‫سالبة‬
)
‫بحيث‬
‫فإن‬ ‫االتزان‬ ‫يحدث‬
ΔH
‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫جانب‬ ‫في‬ ‫االتزان‬ ‫يكون‬ ‫ألن‬ ‫يؤدي‬ ‫مما‬ ‫موجبة‬ ‫ستكون‬
.
‫التفاعالت‬
‫في‬ ‫بنقص‬ ‫تتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الحلقية‬
‫األنتروبي‬
(
‫ي‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫كون‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫رغم‬
‫عدد‬ ‫فيه‬ ‫نقص‬
‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫الجزيئات‬
)
‫اآلتي‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬
:
‫في‬ ‫كبير‬ ‫فرق‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬
‫أنتروبي‬
‫ثاب‬ ‫إدخال‬ ‫يجب‬ ‫فإنه‬ ‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬
‫يقابل‬ ‫ت‬
‫الحركة‬ ‫بسبب‬ ‫التغيير‬
‫الدورانيه‬
‫منطلق‬ ‫تكون‬ ‫التي‬ ‫الكربون‬ ‫ذرات‬ ‫بين‬ ‫الروابط‬ ‫حول‬
‫السالسل‬ ‫في‬ ‫ة‬
‫الناتجة‬ ‫الحلقية‬ ‫المركبات‬ ‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫مقيدة‬ ‫أنها‬ ‫إال‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمادة‬ ‫المفتوحة‬
.
‫مصطلح‬ ‫أن‬ ‫عن‬ ‫التغاضي‬ ‫عدم‬ ‫الواجب‬ ‫من‬
‫انتروبي‬
‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫يتضمن‬
TΔS
‫بينما‬
‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫مصطلح‬
ΔH
‫يشمل‬ ‫ال‬
‫الطاقة‬ ‫لتغير‬ ‫النسبية‬ ‫إسهاماتها‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬
‫ح‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫مكانه‬ ‫أخذ‬ ‫إذا‬ ‫الواحد‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ً‫ا‬‫ملموس‬ ً‫ا‬‫اختالف‬ ‫تختلف‬ ‫الحرة‬
‫مختلفة‬ ‫رارة‬
‫واسع‬ ‫نطاق‬ ‫على‬
.
169
.
‫التفاعل‬ ‫تنشيط‬
:
‫أن‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬
‫سالبية‬
‫الحرة‬ ‫الطاقة‬
ΔGº
‫فإ‬ ‫معينة‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫ما‬ ‫بشكل‬ ‫تغيير‬ ‫حدوث‬ ‫عند‬ ‫الزم‬ ‫شرط‬
‫ن‬
‫المتف‬ ‫المواد‬ ‫بها‬ ‫تتحول‬ ‫التي‬ ‫الشرعة‬ ‫عن‬ ‫تخبرنا‬ ‫ألن‬ ‫كافية‬ ‫غير‬ ‫ذاتها‬ ‫حد‬ ‫في‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫ظهور‬
‫إلى‬ ‫اعلة‬
‫إ‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتحول‬ ‫المتوقع‬ ‫بالمدى‬ ‫تنبأ‬ ‫كونها‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫رغم‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬
‫أنها‬ ‫ال‬
‫ال‬
‫تذكر‬
‫حس‬ ‫السليلوز‬ ‫أكسدة‬ ‫عند‬ ً‫ال‬‫فمث‬ ‫بطئ‬ ‫تفاعل‬ ‫أو‬ ‫سريع‬ ‫هو‬ ‫وهل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫شيئ‬
‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫ب‬
:
(C6H10O5)n + 6(n)O2 6(n)CO2 + 5(n)H2O
‫أن‬ ‫نجد‬
ΔGº
‫التفاعل‬ ‫لهذا‬
‫سالبيه‬
‫وقوع‬ ‫بالضرورة‬ ‫يقع‬ ‫االتزان‬ ‫أن‬ ‫لدرجة‬ ‫قيمتها‬ ‫في‬ ‫وكبيرة‬
‫في‬ ً‫ا‬‫تام‬ ً‫ا‬
‫والماء‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫غاز‬ ‫تكون‬ ‫جانب‬
(
‫الناتجة‬ ‫المواد‬
)
‫الصح‬ ‫من‬ ‫صحيفة‬ ‫أي‬ ‫أخذنا‬ ‫إذا‬ ‫ولكن‬
‫ف‬
(
‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫السليلوز‬ ‫من‬ ‫تتكون‬
)
‫الهواء‬ ‫من‬ ‫جو‬ ‫في‬ ‫قراءتها‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
(
‫األك‬ ‫من‬ ‫جو‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫أو‬
‫سجين‬
)
‫م‬ ‫إلى‬ ‫تحول‬ ‫أو‬ ‫تغيير‬ ‫أي‬ ‫عليها‬ ‫يالحظ‬ ‫أن‬ ‫دون‬ ‫طويلة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترات‬ ‫وذلك‬ ‫الغرفة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬
‫نتجات‬
‫كب‬ ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بصرف‬ ‫الظروف‬ ‫هذه‬ ‫تحت‬ ‫للغاية‬ ‫بطيئة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫نستنتج‬ ،‫غازية‬
‫قيمة‬ ‫ر‬
ΔHº
‫العالي‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ا‬‫سريع‬ ‫نجده‬ ‫له‬ ‫والشروط‬ ‫الظروف‬ ‫تغيرت‬ ‫إذا‬ ‫التفاعل‬ ‫وهذا‬
‫ة‬
.
170
‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بغض‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫عملية‬
‫سالبيه‬
ΔGº
‫تحدث‬ ‫أن‬ ‫المتعذر‬ ‫من‬
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضح‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫أسفل‬ ‫إلى‬ ‫مرتفع‬ ‫من‬ ‫سريان‬ ‫وكأنها‬
(
8
-
‫أ‬
)
‫للطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫هناك‬ ‫وإنما‬
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫عليه‬ ‫تتغلب‬ ‫أن‬ ‫وعليها‬ ‫طريقها‬ ‫يعترض‬
(
8
-
‫ب‬
.)
3
.
‫للتنشيط‬ ‫الحرة‬ ‫والطاقة‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬
..
‫الموقع‬
(x)
‫الشكل‬ ‫في‬
(
‫رقم‬
8
–
‫ب‬
)
‫ا‬ ً‫ا‬‫ثبات‬ ‫األقل‬ ‫للطور‬ ‫التشكل‬ ‫موقع‬ ‫يمثل‬ ‫الحرة‬ ‫للطاقة‬
‫لذي‬
‫بال‬ ‫يسمى‬ ‫التشكل‬ ‫هذا‬ ً‫ا‬‫وعموم‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫تحولها‬ ‫طرق‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫به‬ ‫تمر‬
‫مركب‬
‫االنتقالية‬ ‫التحول‬ ‫حالة‬ ‫أو‬ ‫النشط‬
.
‫به‬ ‫تمر‬ ‫والتي‬ ‫عالية‬ ‫بدرجة‬ ‫استقرار‬ ‫عدم‬ ‫حالة‬ ‫مجرد‬ ‫إال‬ ‫ليس‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫التأكيد‬ ‫ويجب‬
‫العملية‬ ‫ا‬
‫فقط‬ ‫ولكن‬ ‫عزلها‬ ‫أو‬ ‫فصلها‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬ ‫بمعنى‬ ‫متوسطة‬ ‫حالة‬ ‫وليس‬ ‫الديناميكية‬
‫عدم‬ ‫حالة‬
‫استقرار‬
‫تتوسط‬
‫ا‬ ‫بالمثال‬ ‫ذلك‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بين‬
‫آلتي‬
:
171
‫في‬
‫الميثيل‬ ‫لبروميد‬ ‫القلوي‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬
CH3Br
‫رابطة‬ ‫فيه‬ ‫تتكون‬ ‫الذي‬
C-C--OH
)
‫تنقطع‬ ‫أن‬ ‫قبل‬
‫رابطة‬
(Br..C)
‫ال‬ ‫خالل‬ ‫تمر‬ ‫التي‬ ‫الكربون‬ ‫بذرة‬ ‫المتصلة‬ ‫الثالث‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫وكذلك‬ ً‫ا‬‫تمام‬
‫تشكل‬
‫واحد‬ ‫مستوى‬ ‫في‬ ‫تقع‬ ً‫ا‬‫جميع‬ ‫نجدها‬
.
‫ال‬ ‫حالة‬ ‫يمثل‬ ‫المتوسط‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫الساب‬ ‫المثال‬ ‫في‬
‫االنتقالية‬ ‫تحول‬
‫عزله‬ ‫أو‬ ‫فصله‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الذي‬ ‫الثابت‬ ‫غير‬ ‫الطور‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬
.
‫حاج‬ ‫ارتفاف‬ ‫أن‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫نجد‬ ‫كذلك‬
‫الطاقة‬ ‫ز‬
ΔG≠
‫و‬ ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ً‫ا‬‫مرتفع‬ ‫الحاجز‬ ‫كان‬ ‫وكلما‬ ‫التفاعل‬ ‫لتنشيط‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫يمثل‬
‫الحاجز‬ ‫هذا‬ ‫يتكون‬
‫المحتوى‬ ‫من‬
ΔH≠
‫ومن‬
‫االنتروبي‬
ΔS≠
‫كالتالي‬
:
ΔG≠ = ΔH≠ - TΔS≠
‫المحتوى‬
‫الحراي‬
‫للتنشيط‬
ΔH≠
‫الالزمة‬ ‫الطاقة‬ ‫يطاب‬
‫إلمتطاط‬
‫من‬ ‫هي‬ ‫التي‬ ‫الروابط‬ ‫تكسير‬ ‫حتى‬ ‫أو‬
‫عند‬ ‫الساب‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫مجراه‬ ‫التفاعل‬ ‫ليأخذ‬ ‫األولية‬ ‫المستلزمات‬
‫إمتطاط‬
‫ا‬ ‫ذرة‬ ‫بين‬ ‫الرابطة‬
‫وذرة‬ ‫لكربون‬
‫البروم‬
(C-Br)
.
‫لذا‬
‫م‬ ‫أدنى‬ ‫حد‬ ‫نتيجتها‬ ‫يتكون‬ ‫بدرجة‬ ‫تتصادم‬ ‫أن‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الداخلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫على‬ ‫يتحتم‬
‫يمكن‬ ‫الطاقة‬ ‫ن‬
‫الرمز‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫وتعطي‬ ‫التنشيط‬ ‫بطاقة‬ ‫هذه‬ ‫وتسمى‬ ‫ويستمر‬ ‫مكانه‬ ‫يأخذ‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬
ΔE
‫مع‬ ‫متساوية‬ ‫ولكنها‬
ΔH≠
‫عند‬
‫إرتفاف‬
‫لل‬ ‫نتيجة‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫معدل‬ ‫في‬ ‫واضحة‬ ‫زيادة‬ ‫نالحظ‬ ‫للتفاعل‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬
‫نسبة‬
‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫ارتفاف‬ ‫بقدر‬ ‫األدنى‬ ‫الحد‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫طاقة‬ ‫لها‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫المتزايدة‬
.
172
4
.
‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫والخطوة‬ ‫الحركية‬ ‫الطاقة‬
:
‫النات‬ ‫المواد‬ ‫ظهور‬ ‫معدل‬ ‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫اختفاء‬ ‫معدل‬ ‫بفحص‬ ‫التفاعل‬ ‫معدالت‬ ‫قياس‬ ‫يمكن‬
‫عند‬ ‫جة‬
‫معينه‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬
(
‫ثابتة‬
)
‫ال‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المواد‬ ‫أحد‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬ ‫هذا‬ ‫ينسب‬ ‫أن‬ ‫وراء‬ ً‫ا‬‫سعي‬ ‫وذلك‬
‫أو‬ ‫تفاعل‬
‫جميعها‬
.
‫والقيا‬ ‫الطيفي‬ ‫والقياس‬ ‫الحجمي‬ ‫بالتحليل‬ ‫المعايرة‬ ‫مثل‬ ‫طرق‬ ‫بعدة‬ ‫التفاعل‬ ‫تتبع‬ ‫ويمكن‬
‫وغير‬ ‫اللوني‬ ‫س‬
‫ذلك‬
..
‫مختلف‬ ‫عند‬ ‫الخام‬ ‫الحركية‬ ‫الطاقة‬ ‫بيانات‬ ‫أو‬ ‫معلومات‬ ‫اختبار‬ ‫تتضمن‬ ‫القاطعة‬ ‫الخطوة‬ ‫ولكن‬
‫مراحل‬
‫فالت‬ ‫ومعقولة‬ ‫مقبولة‬ ‫نتيجة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫إلى‬ ‫النهاية‬ ‫في‬ ‫األمر‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫الممكنة‬ ‫التركيز‬
‫اآلتي‬ ‫فاعل‬
..
CH3Br + OH- CH3OH+Br
‫إل‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫ومن‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬
‫بروميد‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫ى‬
‫وأيون‬
‫الهيروكسيد‬
‫حيث‬ ،
K
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬
.
R= K [CH3 – Br] [OH-]
‫في‬
‫تحديد‬ ‫معادالت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫األحيان‬ ‫أغلب‬
‫إتحاد‬
‫للتع‬ ً‫ا‬‫مناسب‬ ً‫ا‬‫مرشد‬ ‫ليست‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬
‫المواد‬ ‫على‬ ‫رف‬
‫ال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫القلوي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫األسيتون‬ ‫برومه‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ً‫ال‬‫فمث‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫المؤثرة‬
‫معادلة‬
:
OH-
CH3 – C – CH3 + Br2 CH3COCH2Br + HBr
O
‫تكون‬
‫الساب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬
:
R =K[CH3COCH3][OH-]
‫الظاهر‬ ‫في‬ ‫البروم‬ ‫أن‬ ‫أي‬
‫يؤثر‬ ‫ال‬
‫ال‬ ‫البروم‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬ ،‫المحلول‬ ‫قلوية‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬
‫وأن‬ ‫بد‬
‫النهائي‬ ‫الناتج‬ ‫في‬ ‫مندمجة‬ ‫تكون‬ ‫المادة‬ ‫هذه‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫اإلجمالي‬ ‫التفاعل‬ ‫مراحل‬ ‫بعض‬ ‫في‬ ‫يدخل‬
CH3COCH2Br
‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫تقاس‬ ‫التي‬ ‫المرحلة‬ ‫في‬ ‫داخلة‬ ‫غير‬ ‫ولكنها‬
. 173
‫دلي‬ ‫أي‬ ‫تعطي‬ ‫أن‬ ‫شأنها‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬ ‫اتجاه‬ ‫تحديد‬ ‫معادالت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫سب‬ ‫مما‬
‫مهما‬ ‫ل‬
‫اآلتي‬ ‫بالمثال‬ ‫ذلك‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫يسلكه‬ ‫الذي‬ ‫الواقعي‬ ‫السير‬ ‫خط‬ ‫بخصوص‬ ‫كان‬
:
6CH2O + 4NH3 C6H12N4 + 6H2O
‫بتكوين‬ ‫الخاص‬ ‫الساب‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬
‫الهكسامين‬
‫نف‬ ‫الوقت‬ ‫في‬ ‫اآلتي‬ ‫التصادم‬ ‫فرصة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬
‫جزيئات‬ ‫لسته‬ ‫سه‬
‫من‬
CH2O
‫من‬ ‫لها‬ ‫وجود‬ ‫ال‬ ‫أجسام‬ ‫عشرة‬ ‫قوامها‬ ‫صدمة‬ ‫ألن‬ ‫تحدث‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫األمونيا‬ ‫من‬ ‫جزيئات‬ ‫وأربعة‬
‫الفعلية‬ ‫الناحية‬
.
‫تحديد‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫حتى‬ ‫ولكنه‬
‫إتحاد‬
‫التف‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫تطرف‬ ‫أقل‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬
‫من‬ ‫تتألف‬ ‫عادة‬ ‫اعالت‬
‫عل‬ ‫تعمل‬ ‫وبذلك‬ ‫قياسها‬ ‫الواقع‬ ‫في‬ ‫يجري‬ ‫بطيئة‬ ‫خطوة‬ ‫الخطوات‬ ‫هذه‬ ‫ومن‬ ‫المتتابعة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬ ‫عدد‬
‫تحديد‬ ‫ى‬
‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬ ‫تسمى‬ ‫وبذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
.
‫في‬
‫الشكل‬
(
9
)
‫األولية‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫نجد‬
(
‫المتفاعلة‬
)
‫االنتقال‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫حول‬
(X2)
‫تتفكك‬ ‫والتي‬ ‫متوسطة‬ ‫حلة‬ ‫إلى‬
‫االنتقال‬ ‫حالة‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬ ‫بعد‬
(X2)
.
‫طري‬ ‫عن‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫تكوين‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫الشكل‬ ‫من‬
(X1)
‫أكثر‬ ‫طاقة‬ ‫يتطلب‬
∆G2# < ∆G1#
‫من‬
‫أ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫في‬ ‫تتحكم‬ ‫والتي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطة‬ ‫هي‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫تكون‬ ‫وبذلك‬ ‫الثانية‬ ‫الخطوة‬
‫أنها‬ ‫ي‬
‫المرحلة‬
‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫تجارب‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫سرعتها‬ ‫تقاس‬ ‫التي‬
.
‫ا‬ ‫أقل‬ ‫سريعة‬ ‫خطوة‬ ‫وتتبعها‬
‫للطاقة‬ ً‫ا‬‫حتياج‬
‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫محددة‬ ‫غير‬ ‫األخيرة‬ ‫الخطوة‬ ‫وهذه‬ ‫ناتجة‬ ‫ماد‬ ‫إلى‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫تحويل‬ ‫وهي‬
.
174
‫ي‬ ‫أنه‬ ً‫ا‬‫سابق‬ ‫الموضح‬ ‫االسيتون‬ ‫برومه‬ ‫تفاعل‬ ‫عن‬ ‫يقال‬ ‫أن‬ ‫معينه‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
ً‫ا‬‫نمط‬ ‫تبع‬
‫لسرع‬ ‫ومحددة‬ ‫بطيئة‬ ‫خطوة‬ ‫وهي‬ ‫البروتون‬ ‫إزالة‬ ‫فيه‬ ‫يتم‬ ‫الذي‬ ‫للشكل‬ ً‫ا‬‫مطابق‬ ً‫ا‬‫مثالي‬
‫وذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫ة‬
‫ليعط‬ ‫المركب‬ ‫البروم‬ ‫يداهم‬ ‫وفيها‬ ‫سريعة‬ ‫خطوة‬ ‫تتلوها‬ ‫التي‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫لتكوين‬
‫المواد‬ ‫ي‬
‫وهي‬ ‫الناتجة‬
‫برومو‬
‫التالية‬ ‫المعادلة‬ ‫بحسب‬ ‫وذلك‬ ‫البروميد‬ ‫وأيون‬ ‫اسيتون‬
:
OH- + H-CH2COCH3 Slow step H2O + CH2COCH3 Fast step-
Br- + Br – CH – COOH3
‫نت‬ ‫المعقول‬ ‫باالستنتاج‬ ‫يتسم‬ ‫الساب‬ ‫التفسير‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫أنه‬ ‫اإلشارة‬ ‫من‬ ‫والبد‬
‫التجارب‬ ‫يجة‬
‫تبره‬ ‫أنها‬ ‫يقال‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫األخيرة‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫عليها‬ ‫تقوم‬ ‫التي‬ ‫العملية‬
‫األولى‬ ‫ن‬
.
‫تزويد‬ ‫في‬ ‫تكمن‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫يسير‬ ‫التي‬ ‫السرعة‬ ‫زيادة‬ ‫في‬ ‫الحوافز‬ ‫تأثير‬ ‫أن‬ ‫كما‬
‫بمسار‬ ‫التفاعل‬
‫يكون‬ ‫جديد‬ ‫متوسط‬ ‫تكوين‬ ‫خالل‬ ‫هذا‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫منخفضة‬ ‫تنشيطية‬ ‫طاقة‬ ‫له‬ ‫بديل‬
ً‫استقرار‬ ‫أكثر‬
‫منخفضة‬ ‫طاقة‬ ‫وله‬
(
‫شكل‬
10
.)
175
176
‫ح‬ ‫وسط‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫فيجري‬ ‫حمض‬ ‫بإضافة‬ ‫وذلك‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫التفاعل‬ ‫إسراف‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫ولكن‬
‫ويقوم‬ ‫مضي‬
‫في‬ ‫األولي‬ ‫البروتوني‬ ‫التأثير‬ ‫له‬ ‫الذي‬ ‫المساعد‬ ‫العامل‬ ‫بدور‬ ‫الحمض‬
‫األلكين‬
‫أيون‬ ‫إلى‬ ‫فيحوله‬
‫كاربوني‬
‫حيث‬ ‫الماء‬ ‫جزئ‬ ‫من‬ ‫موجبة‬ ‫بشحنة‬ ‫المشحون‬ ‫األيون‬ ‫على‬ ‫وبسيطة‬ ‫سريعة‬ ‫مداهمة‬ ‫هذا‬ ‫ويتلو‬ ‫متوسط‬
‫يتحرر‬
‫التالية‬ ‫المعادالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫ثانية‬ ‫مرة‬ ‫المساعدة‬ ‫العامل‬ ‫وظيفة‬ ‫ليؤدي‬ ‫البروتون‬
:
‫ومن‬
‫على‬ ‫األمثلة‬
‫ماسب‬
‫المائي‬ ‫التحلل‬ ‫معدل‬ ‫أن‬ ‫نجد‬
‫لأللكين‬
‫بد‬ ‫بطئ‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫بالماء‬ ‫مباشرة‬
‫واضحة‬ ‫رجة‬
‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫ومعادلة‬
:
.
‫إستطالف‬
‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬
:
‫التر‬ ‫بالنواحي‬ ‫يتصل‬ ‫فيما‬ ‫وصحيحة‬ ‫كاملة‬ ‫بيانات‬ ‫إعداد‬ ‫المتعذر‬ ‫من‬ ‫يكن‬ ‫لم‬ ‫إن‬ ‫يندر‬
‫كيبية‬
‫أمر‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫يسلكه‬ ‫الذي‬ ‫المسار‬ ‫عن‬ ‫المجسمة‬ ‫والكيمياء‬ ‫والتنشيطية‬
‫ومع‬ ،‫صعب‬
‫أنواف‬ ‫أحد‬ ‫أن‬ ‫بها‬ ‫تثبيت‬ ‫كافية‬ ‫ومعلومات‬ ‫بيانات‬ ‫جمع‬ ‫المستطاف‬ ‫فمن‬ ‫ذلك‬
‫الميكانيزم‬
‫ا‬
ً‫ا‬‫نظري‬ ‫لممكن‬
‫أفضل‬ ‫إظهار‬ ‫على‬ ‫تعمل‬ ‫أنها‬ ‫بها‬ ‫تثبيت‬ ‫أو‬ ‫العملية‬ ‫التجارب‬ ‫نتائج‬ ‫بالضبط‬ ‫يالئم‬ ‫ال‬
‫االختيارات‬ ‫أحد‬ ‫ية‬
‫اآلتية‬ ‫المؤثرات‬ ‫دراسة‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ،‫غيره‬ ‫دون‬ ‫صفة‬ ‫في‬ ‫وتقف‬ ‫المتعددة‬
:
‫أ‬
.
‫طاقة‬
‫الحركة‬
:
‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫دراسة‬ ‫مصدرة‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المعلومات‬ ‫أغلب‬ ‫إن‬
1/2mR2
‫غير‬
‫دا‬ ‫ليست‬ ‫الميكانيكية‬ ‫مصطلحات‬ ‫باستخدام‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫ومعلومات‬ ‫بيانات‬ ‫تفسير‬ ‫أن‬
‫أو‬ ‫سهلة‬ ً‫ا‬‫ئم‬
‫مع‬ ‫تتف‬
‫تم‬ ‫ما‬
‫في‬ ‫فعاليتها‬ ‫ولها‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الداخلة‬ ‫فالجزيئات‬ ‫ذلك‬ ‫وعلى‬ ،‫فرضه‬
‫تركيزها‬ ‫والتي‬ ‫ه‬
‫ففي‬ ،‫التفاعل‬ ‫به‬ ‫بدأ‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫تختلف‬ ‫قد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫يحدد‬
‫للمركبات‬ ‫النترجة‬
‫المجموعة‬ ‫العطرية‬
‫المداهمة‬
‫عادة‬ ‫هي‬
NO2
+
‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫في‬ ‫استخدم‬ ‫الذي‬ ‫المركب‬ ‫ولكن‬
‫النيتريك‬ ‫حمض‬
‫وهو‬
‫ب‬ ‫تتسم‬ ‫عالقة‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫االثنين‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ،‫تركيزه‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫يقاس‬ ‫الذي‬
‫السبب‬ ‫ولهذا‬ ‫التعقيد‬
‫ت‬ ‫مسألة‬ ‫النيتريك‬ ‫حمض‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قياس‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫استنتاج‬ ‫فإن‬
،‫مراجعة‬ ‫إلى‬ ‫حتاج‬
‫الس‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫ال‬ ‫قد‬ ‫فإنه‬ ‫بسيط‬ ‫تفاعل‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫حقيقة‬ ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بصرف‬ ‫أنه‬ ‫أي‬
‫هولة‬
‫مباشرة‬ ‫قياسها‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المقادير‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫استنتاج‬
.
177
‫للهاليدات‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬ ‫كذلك‬
‫األلكيل‬
Rx
‫اآلتية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫تتبع‬ ‫أنها‬ ‫وجد‬
:
R = K[R-X]
‫اش‬ ‫تشمل‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫خطوة‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ ‫الضروري‬ ‫من‬ ‫فليس‬ ‫وعليه‬
‫تراك‬
‫حال‬ ‫في‬ ‫ألنه‬ ‫ذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫يظهر‬ ‫لم‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫هو‬ ‫بسيط‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫الماء‬
‫ة‬
‫لم‬ ‫أو‬ ‫اشترك‬ ‫سواء‬ ‫يذكر‬ ‫تغيير‬ ‫بدون‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫سيبقى‬ ‫تركيزه‬ ‫فإن‬ ‫كمذيب‬ ‫استخدام‬
‫في‬ ‫يشترك‬
‫للسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬
.
‫م‬ ‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫إجراء‬ ‫فيمكن‬ ‫الماء‬ ‫دور‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬
‫آخر‬ ‫ذيب‬
‫حمض‬ ً‫ال‬‫مث‬
‫الفورميك‬
(H-COOH)
،
‫فيلية‬ ‫كنواة‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫قليل‬ ‫بتركيز‬ ‫الماء‬ ‫ويضاف‬
(Necleo Phile)
‫كالتالي‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫وعندها‬
:
R = K[R-X] [H2O]
‫غير‬
‫المذي‬ ‫بتغير‬ ‫تتغير‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫التحلل‬ ‫لتفاعل‬ ‫الواقعية‬ ‫الميكانيكية‬ ‫أن‬
‫من‬ ‫فليس‬ ‫ولهذا‬ ‫ب‬
‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫حدث‬ ‫ما‬ ‫كيفية‬ ‫على‬ ‫التركيز‬ ‫الضروري‬
.
‫الت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ولذلك‬ ‫محاليل‬ ‫في‬ ‫إجراؤها‬ ‫يتم‬ ‫العضوية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫العظمى‬ ‫الغالبية‬
‫غيرات‬
‫وميكانيكيت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫عمي‬ ‫تأثير‬ ‫لها‬ ‫يكون‬ ‫المذيب‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫البسيطة‬
‫المركبات‬ ‫والسيما‬ ‫ه‬
‫من‬ ‫غمدها‬ ‫معها‬ ‫تحمل‬ ‫عادة‬ ‫المركبات‬ ‫هذه‬ ‫األيون‬ ‫أزواج‬ ‫مكونات‬ ‫مثل‬ ‫القطبية‬ ‫المتوسطة‬
‫التفاع‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫وبهذا‬ ‫استقرارها‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫يؤثر‬ ‫أن‬ ‫شأنه‬ ‫من‬ ‫والذي‬ ‫المذيب‬ ‫جزيئات‬
‫بقوة‬ ‫يتأثر‬ ‫ل‬
‫ال‬ ‫والقدرات‬ ‫قطبية‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫والسيما‬ ‫وطبيعته‬ ‫المستخدم‬ ‫المذيب‬ ‫بتركيب‬ ‫كبيرة‬
‫بالتذاوب‬ ‫متصلة‬
‫األيوني‬
.
178
‫ق‬ ‫تكن‬ ‫مالم‬ ‫المذيب‬ ‫بطبيعة‬ ً‫ا‬‫تأثر‬ ‫أقل‬ ‫فهي‬ ‫جذور‬ ‫مجموعات‬ ‫تضم‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫أما‬
‫على‬ ‫ادرة‬
‫للجذور‬ ‫المصادر‬ ‫بإضافة‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫تتأثر‬ ‫التفاعالت‬ ‫هذه‬ ‫الجذور‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬
(
‫مث‬
‫مركبات‬ ً‫ال‬
‫األكاسيد‬ ‫فوق‬
)
‫مثل‬ ‫الجذرية‬ ‫المجموعات‬ ‫ممتصات‬ ‫بإضافة‬ ‫أو‬
‫الكينونز‬
‫التف‬ ‫بإجراء‬ ‫أو‬
‫في‬ ‫اعل‬
‫الجذري‬ ‫المجموعات‬ ‫إنتاج‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫التفاعل‬ ‫بدء‬ ‫على‬ ‫يساعد‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫وجود‬
‫ة‬
‫الضوئي‬ ‫الكيميائي‬ ‫التنشيط‬ ‫بواسطة‬
(Photo – Chemical)
.
‫ب‬
.
‫تأثير‬
‫المتماكنات‬
:
‫أكسرت‬ ‫معينه‬ ‫رابطة‬ ‫حول‬ ‫فكرة‬ ‫أي‬ ‫تعطي‬ ‫ال‬ ‫البسيطة‬ ‫الحركة‬ ‫طاقات‬ ‫بيانات‬ ‫أن‬ ‫حيث‬
‫في‬
‫سب‬ ‫على‬ ‫أكثر‬ ‫تحميص‬ ‫إلى‬ ‫االلتجاء‬ ‫يتحتم‬ ‫ولذلك‬ ،‫ال‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫مرحلة‬
‫إذا‬ ‫المثال‬ ‫يل‬
‫هي‬ ‫المعينة‬ ‫الرابطة‬ ‫كانت‬
(C-H)
‫بين‬ ‫نفسها‬ ‫الشروط‬ ‫تحت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫بموازنة‬ ‫فإنه‬
ً‫ال‬‫مث‬ ‫أثقل‬ ‫نظير‬ ‫على‬ ‫المحتوى‬ ‫المماثل‬ ‫المركب‬ ‫وبين‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫المركب‬
‫ديوتيرو‬
‫م‬
(C-D)
‫بمقدار‬ ً‫ا‬‫تقريب‬ ‫أبطأ‬ ‫يكون‬ ‫ولذلك‬ ‫تكسر‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫أصعب‬ ‫رابطة‬ ‫فيه‬ ‫الذي‬
7
‫عند‬ ‫مرات‬
25
º
‫وعلى‬ ‫م‬
‫التالية‬ ‫األكسدة‬ ‫عملية‬ ‫ففي‬ ‫هذا‬
:
179
Ph2CHOH Ph2C=O + H2I
‫نجد‬
‫يتأثر‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬
‫بالبرمنجنيات‬
‫أن‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫وجد‬ ‫كما‬ ،‫القلوية‬
(Ph2CHOH)
‫تتأكسد‬
‫بمقدار‬
6.7
‫من‬ ‫أسرف‬ ‫مرة‬
(Ph2CDOH)
‫كسر‬ ‫أن‬ ‫بوضوح‬ ‫نجد‬ ‫المثال‬ ‫هذا‬ ‫في‬
‫رابطة‬
(C-H)
‫هذا‬ ‫عن‬ ‫يقال‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫خطوة‬ ‫عليها‬ ‫اشتملت‬ ‫قد‬
‫تأثير‬ ‫بوضوح‬ ‫يعرض‬ ‫أنه‬ ‫التفاعل‬
‫المتماكنات‬
.
‫البنزين‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫المثال‬ ‫لهذا‬ ً‫ا‬‫خالف‬
(C6H6)
‫والهكساديوتوبنزين‬
(C6D6)
‫عند‬
‫بمجموعة‬ ‫معالجتها‬
(NO2
+)
‫رابطة‬ ‫كسر‬ ‫أنه‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫نفسه‬ ‫بالمعدل‬ ‫يسيران‬
(C-
H)
‫خطوة‬ ‫عليها‬ ‫تشتمل‬ ‫لم‬ ‫ولكن‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫مراحل‬ ‫إحدى‬ ‫في‬ ‫مكانها‬ ‫أخذت‬ ‫قد‬
‫تحديد‬
‫السرعة‬ ‫في‬ ‫تأثير‬ ‫لها‬ ‫يظهر‬ ‫لم‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
.
180
‫المتماكنات‬
‫ا‬ ‫طاقة‬ ‫دون‬ ‫وحدها‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫تتعل‬ ‫مسائل‬ ‫لحل‬ ‫استخدامها‬ ‫يمكن‬
،‫لحركة‬
‫المائي‬ ‫فالتحلل‬ ‫ذلك‬ ‫وعلى‬
‫لألسترات‬
‫الو‬ ‫من‬ ‫تسير‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ً‫ال‬‫وكحو‬ ً‫ا‬‫حمض‬ ‫لتعطي‬
‫النظرية‬ ‫جهة‬
‫طري‬ ‫عن‬ ‫باالنشطار‬
(
1
)
‫وهو‬
‫إنشطار‬
‫إلكيل‬
-
‫أو‬ ‫أوكسجين‬
‫باإلنشطار‬
‫طري‬ ‫عن‬
(
2
)
‫وهو‬
‫إنشطار‬
‫أسايل‬
–
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أوكسجين‬
:
‫الماء‬
‫الثقيل‬
(D2O)
‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫يرى‬ ‫كما‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫مشابهة‬ ‫طريقة‬ ‫في‬ ‫استعماله‬ ‫غلب‬ ‫قد‬
‫كان‬
‫يزارو‬
‫للبنزالدهيد‬
‫التالي‬
:
181
‫كحول‬ ‫جزئ‬ ‫في‬ ‫إليها‬ ‫تنجذب‬ ‫والتي‬ ‫الكربون‬ ‫بذرة‬ ‫المتصلة‬ ‫الثانية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫هل‬ ‫لمعرفة‬
‫البنزايل‬
‫المتكون‬
‫المذيب‬ ‫من‬ ‫آتية‬
H2O
‫من‬ ‫آخر‬ ‫جزئ‬ ‫من‬ ‫أو‬
‫البنزالدهيد‬
‫الثق‬ ‫الماء‬ ‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫أجرى‬ ‫فقد‬ ،
‫يل‬
D2O
‫أنه‬ ‫ووجد‬
‫اليؤدي‬
‫تكوين‬ ‫إلى‬
PhCHDOH
‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الثانية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫أن‬ ‫ويوضح‬ ‫يفسر‬ ‫مما‬
‫من‬ ‫ثان‬ ‫جزئ‬ ‫مصدرها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يتحتم‬ ‫بل‬ ‫الماء‬ ‫مصدرها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬
‫البنزالدهيد‬
.
‫ج‬
.
‫المتوسطات‬
:
‫الم‬ ‫تحويل‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫متوسطة‬ ‫عينة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫لخليط‬ ‫الحقيقي‬ ‫الفرز‬ ‫إن‬
‫بها‬ ‫بدأ‬ ‫التي‬ ‫واد‬
‫لدراس‬ ‫عليها‬ ‫االعتماد‬ ‫يمكن‬ ‫والثبات‬ ‫بالتماسك‬ ‫تتسم‬ ‫براهين‬ ‫عطي‬ ‫نواتج‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬
‫ميكانيكية‬ ‫ة‬
‫المتوسطة‬ ‫المركبات‬ ‫تحول‬ ‫لسرعة‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫تحقيقه‬ ‫يتعذر‬ ‫الفرز‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫ولو‬ ،‫التفاعل‬
.
O OH-
R – C – NH2 RNH2
‫ومن‬
‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫نجد‬ ‫الدراسة‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫أمثلة‬
‫هوفمان‬
‫تحويل‬ ‫نتيجته‬ ‫تكون‬ ‫الذي‬
‫األمي‬
‫دات‬
‫إلى‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أمينات‬
:
OH-
RNH2
R – C – NH2
‫الفصل‬ ‫والحذر‬ ‫العناية‬ ‫مع‬ ‫يمكن‬
N
‫بروموأمايد‬
(R-CONHBR)
‫السالب‬ ‫وأيونه‬
(RCONBr)
‫كذلك‬
‫أيزووسيانات‬
‫المركب‬
(RNCO)
‫قد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ميكانيكية‬ ‫تتكون‬ ‫وبهذا‬
‫كالتالي‬ ‫افتراضها‬ ‫ويمكن‬ ‫كبير‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫اتضحت‬
:
182
‫ويجب‬
‫ول‬ ‫المتوسطات‬ ‫نوف‬ ‫من‬ ‫هي‬ ً‫ا‬‫واقعي‬ ً‫ا‬‫فرز‬ ‫فرزها‬ ‫على‬ ‫يعمل‬ ‫عينات‬ ‫أية‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ً‫ا‬‫عموم‬
‫مجرد‬ ‫يست‬
‫ت‬ ‫بسرعة‬ ‫المعتادة‬ ‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫إلى‬ ‫تحويلها‬ ‫إمكان‬ ‫باختبار‬ ‫وذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫بديلة‬ ‫نواتج‬
‫األقل‬ ‫على‬ ‫عادل‬
‫نفسها‬ ‫العادية‬ ‫التفاعل‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ً‫ا‬‫إجمالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬
..
‫مت‬ ‫أي‬ ‫فصل‬ ‫من‬ ‫التمكن‬ ‫عدم‬ ‫أن‬ ‫كما‬
‫على‬ ‫وسط‬
‫تكوين‬ ‫عدم‬ ‫بالضرورة‬ ‫يعني‬ ‫ال‬ ‫اإلطالق‬
‫شي‬
‫وغير‬ ‫متغيرة‬ ‫فقط‬ ‫أنها‬ ‫بل‬ ‫المتوسطات‬ ‫هذه‬ ‫من‬
‫ثابت‬
‫ة‬
‫وقابلة‬
‫مما‬ ‫بسرعة‬ ‫للتحويل‬
‫اليساعد‬
‫قي‬ ‫بواسطة‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫المتوسطات‬ ‫هذه‬ ‫وجود‬ ‫على‬ ‫ويستدل‬ ‫فرزها‬ ‫على‬
‫اسات‬
‫تكوين‬ ‫ففي‬ ‫الطبيعية‬ ‫القياسات‬ ‫خاصة‬ ‫وبصفة‬ ‫فيزيائية‬
‫األوكسيمات‬
‫ا‬ ‫المركبات‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫من‬
‫بالتفاعل‬ ‫لكربونية‬
‫مع‬
‫الهيدروكسيل‬
‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أمين‬
:
183
‫للمجموعة‬ ‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫األشعة‬ ‫حزمة‬ ‫امتصاص‬ ‫خصائص‬ ‫إن‬
C=O
‫التي‬ ‫المادة‬ ‫في‬
‫الخص‬ ‫ظهور‬ ‫قبل‬ ‫كلية‬ ‫االختفاء‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ ،‫بسرعة‬ ‫تختفي‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫يبدأ‬
‫المميزة‬ ‫ائص‬
‫بالمجموعة‬ ‫األشعة‬ ‫حزمة‬ ‫المتصاص‬
C=N-
‫التفاعل‬ ‫ناتج‬ ‫في‬
.
‫يقت‬ ‫تفسيري‬ ‫إضافي‬ ‫وكدليل‬ ‫المتوسطات‬ ‫أحد‬ ‫تكوين‬ ‫ضرورة‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬
‫تكون‬ ‫رح‬
‫كالتالي‬ ‫المركب‬
:
‫في‬ ‫تتمثل‬ ‫التي‬ ‫النواتج‬ ‫ليعطي‬ ‫ببطء‬ ‫يتفكك‬ ‫ثم‬ ،‫بسرعة‬ ‫تكوينه‬ ‫يتم‬
‫األ‬
‫وكسيم‬
‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫والماء‬
‫متو‬ ‫كمركب‬ ‫بالذات‬ ‫معينة‬ ‫عينه‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫االرتياب‬ ‫أو‬ ‫للشك‬ ‫وجيه‬ ‫سبب‬ ‫توفر‬
‫غير‬ ‫سط‬
‫ال‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫فقد‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫سير‬ ‫في‬ ‫للتحويل‬ ‫وقابل‬ ‫ثابت‬
‫هذا‬ ‫إزالة‬ ‫تأكد‬
ً‫ا‬‫سلف‬ ‫نتوقع‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫العينة‬ ‫وهذه‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫مع‬ ‫متفاعلة‬ ‫عينة‬ ‫إدخال‬ ‫الشك‬
‫المتوسط‬ ‫أن‬
‫سب‬ ‫الذي‬
‫إفتراض‬
‫ويسر‬ ‫بسهولة‬ ‫معها‬ ‫سيتفاعل‬ ‫وجوده‬
.
‫التحالي‬ ‫قبيل‬ ‫من‬ ‫وهذا‬
‫المدبر‬ ‫ل‬
‫لمادة‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬ ‫ففي‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫وفرزه‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫تعيين‬ ‫أجل‬ ‫من‬
‫داي‬ ‫مادة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫اقترح‬ ‫القوية‬ ‫القلويات‬ ‫بفعل‬ ‫الكلوروفورم‬
‫كلوروكاربين‬
(Cl-C-Cl)
‫ثاب‬ ‫غير‬ ‫متوسطة‬ ‫مادة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫اقترحت‬ ‫والتي‬ ‫العالي‬ ‫االلكتروني‬ ‫القصور‬ ‫ذات‬
‫تة‬
. 184
‫غنية‬ ‫مادة‬ ‫إدخال‬ ‫يمكن‬ ‫الشك‬ ‫وإزالة‬ ‫االقتراح‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫للتأكد‬
‫بااللكترونات‬
‫خل‬ ‫في‬
‫يط‬
‫مثل‬ ‫التفاعل‬
(cis-but 2 ene)
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬
(
11
-
‫أ‬
)
‫المكونات‬ ‫فرز‬ ‫ذلك‬ ‫يتبع‬ ‫ثم‬
‫لمشتقات‬ ‫الناتجة‬ ‫الثابتة‬
‫السيكلوبروبان‬
‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬
(
11
-
‫ب‬
)
‫بأي‬ ‫تكوينها‬ ‫يتعذر‬ ‫والتي‬
‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫وجود‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫أخرى‬ ‫طريقة‬
(CCl2)
.
185
‫د‬
.
‫المعايير‬
‫المجسمة‬ ‫الكيميائية‬
:
‫بالذات‬ ‫معين‬ ‫تفاعل‬ ‫عليها‬ ‫يسير‬ ‫التي‬ ‫المجسمة‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫عن‬ ‫المعلومات‬
‫قد‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫تم‬ ‫التي‬ ‫الميكانيكية‬ ‫عن‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫واضحة‬ ‫فكرة‬ ‫تعطي‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬
‫معايير‬ ‫إدخال‬ ‫في‬ ‫تتسبب‬
‫إضطرارية‬
‫الخاص‬ ‫فالحقيقة‬ ،‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ‫لتفسير‬
‫ة‬
‫بدور‬
‫القلوية‬ ‫الوساطة‬
‫لبرومة‬
‫الكيتون‬
‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬ ،ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫النشط‬
:
± ±
PhCOCHMeEt PhCOC BrMeEt
‫سير‬ ‫المحتم‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫يبين‬ ‫مما‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫خامل‬ ‫ناتج‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬
‫مادة‬ ‫خالل‬ ‫ه‬
‫مقدارين‬ ‫لتنتج‬ ‫الطرفين‬ ‫من‬ ‫بالتساوي‬ ‫تداهم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫والتي‬ ‫مستوية‬ ‫متوسطة‬
‫متكافئيين‬
‫من‬
‫الناتجة‬ ‫للمادة‬ ‫المرآة‬ ‫صورتي‬ ‫شكل‬
.
‫أن‬ ‫كما‬
‫السيكوبنتين‬
‫ليعطي‬ ‫قطبية‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫البروم‬ ‫يضيف‬
‫ترانس‬
‫ث‬
‫بروميد‬ ‫نائي‬
‫مباشرة‬ ‫بسيطة‬ ‫إضافة‬ ‫مجرد‬ ‫ليست‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫أن‬ ‫يوضح‬ ‫مما‬
‫لجزئ‬
‫ال‬
‫إلى‬ ‫بروم‬
‫ت‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫كما‬ ‫بروميد‬ ‫ثنائي‬ ‫سيس‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫معه‬ ‫يتحتم‬ ‫إذ‬ ‫المزدوجة‬ ‫الرابطة‬
‫تم‬
‫هي‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ‫مرحلتين‬ ‫في‬ ‫العملية‬
: 186
Br
𝑂𝐻
‫كذلك‬
‫المتشابهات‬ ‫زوج‬ ‫من‬ ‫العابر‬ ‫الجزء‬ ‫مع‬ ‫مكانها‬ ‫تأخذ‬ ‫الحذف‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫العديد‬ ‫أن‬ ‫نجد‬
‫السي‬
‫س‬
‫والترانس‬
‫خالت‬ ‫مركبات‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫كالذي‬
‫االلدوكسيم‬
‫مركب‬ ‫إلى‬
‫النترايل‬
‫ي‬ ‫كما‬ ‫المعروف‬
‫لي‬
:
‫وهذا‬
‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫معها‬ ‫تتمشى‬ ‫التي‬ ‫الحدود‬ ‫يوضح‬
.
187
‫هـ‬
.
‫المتوقع‬ ‫عن‬ ‫النتائج‬ ‫اختالف‬
:
‫ال‬ ‫أو‬ ‫الناتج‬ ‫تركيب‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫عن‬ ‫عليها‬ ‫يحصل‬ ‫التي‬ ‫األساسية‬ ‫المعلومات‬
ً‫ال‬‫فع‬ ‫نواتج‬
‫له‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بتركيب‬ ‫تركيبها‬ ‫تربط‬ ‫التي‬ ‫العالقة‬ ‫إيجاد‬ ‫ثم‬
‫دور‬ ‫المعلومات‬ ‫ذه‬
‫وبصفة‬ ‫إجباري‬
‫خاصة‬
‫فم‬ ‫اإلطالق‬ ‫على‬ ‫متوقع‬ ‫غير‬ ‫ناتج‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫حالة‬ ‫في‬
‫في‬ ً‫ال‬‫ث‬
‫بارا‬ ‫تفاعل‬
-
‫كلورتلوين‬
‫أيون‬ ‫مع‬
‫االمايد‬
(NH2)
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫ال‬ ‫النشادر‬ ‫محلول‬ ‫في‬
‫بارا‬
‫تولودين‬
‫الحصو‬ ‫المتوقع‬ ‫غير‬ ‫المركب‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫نجد‬ ‫بل‬ ‫فقط‬ ‫وجوده‬ ‫المتوقع‬
ً‫ا‬‫إطالق‬ ‫عليه‬ ‫ل‬
ً‫ا‬‫ميت‬ ‫وهو‬
‫تولودين‬
‫بارا‬ ‫من‬ ‫أمين‬
–
‫كلوروتلوين‬
‫غي‬ ‫البسيطة‬ ‫اإلحالل‬ ‫بطريقة‬
،‫ممكن‬ ‫ر‬
‫بارا‬ ‫تكوين‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫يختلف‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫اما‬ ‫تكوينه‬ ‫ويكون‬
‫تولودين‬
‫أمي‬
‫في‬ ‫أو‬ ،‫ن‬
‫فح‬ ،‫العادية‬ ‫المتوسطة‬ ‫المركبات‬ ‫أحد‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫الناتجين‬ ‫المركبين‬ ‫تكوين‬ ‫حالة‬
‫كالهما‬ ‫ينئذ‬
‫يمكن‬ ‫ال‬
‫البسيطة‬ ‫المباشرة‬ ‫االحالل‬ ‫بطريقة‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬
.
188
‫من‬ ‫غيره‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫أم‬ ً‫ا‬‫سريع‬ ‫كان‬ ‫سواء‬ ‫متوقعة‬ ‫غير‬ ‫بطريقة‬ ‫يسير‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬
‫المركبات‬ ‫تفاعالت‬
‫ا‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫ميكانيكية‬ ‫إلى‬ ‫يشير‬ ‫قد‬ ‫نفسها‬ ‫الشروط‬ ‫تحت‬ ‫المشتركة‬ ‫التركيبية‬ ‫العالقة‬ ‫ذات‬
‫قد‬ ‫تكون‬ ‫لتي‬
‫لمركبات‬ ‫المائي‬ ‫للتحلل‬ ‫الملحوظة‬ ‫المعدالت‬ ‫أن‬ ‫فنجد‬ ،‫افترضت‬
‫الكلوروميثين‬
‫القلو‬ ‫وجود‬ ‫في‬
‫تحت‬ ‫القوية‬ ‫يات‬
‫التالي‬ ‫بحسب‬ ‫تختلف‬ ‫متقاربة‬ ‫شروط‬
:
CH3Cl >> CH2Cl2 >> CHCl3 >> CCl4
‫ومن‬
‫األخرى‬ ‫المركبات‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫بطرق‬ ‫مداهمات‬ ‫يعاني‬ ‫الكلوروفورم‬ ‫أن‬ ‫يقترح‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬
.
‫ت‬ ‫خط‬ ‫ويرسم‬ ‫يصور‬ ‫أن‬ ‫بها‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المقترحة‬ ‫الميكانيكية‬ ‫نجاح‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫نستنتج‬ ‫سب‬ ‫مما‬
‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫فاعل‬
‫ي‬ ‫التي‬ ‫بالوسيلة‬ ‫االهتمام‬ ‫يجب‬ ‫بل‬ ‫المعروفة‬ ‫الحقائ‬ ‫تعليل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫قدرة‬ ‫على‬ ‫اقتصارها‬
‫تطبي‬ ‫بها‬ ‫تم‬
‫الك‬ ‫على‬ ‫الضوء‬ ‫إلقاء‬ ‫من‬ ‫تمكن‬ ‫والتي‬ ‫البسيطة‬ ‫التوجيهية‬ ‫والقواعد‬ ‫األسس‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫القليل‬
‫المعلومات‬ ‫من‬ ‫ثير‬
‫للتفاعل‬ ‫النسبي‬ ‫النشاط‬ ‫وكذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫وسرعات‬ ‫الحركة‬ ‫وطاقة‬ ‫االتزان‬ ‫حاالت‬ ‫عن‬ ‫المتفاوتة‬
. 189
1
-
‫الكيمياء‬
‫الحركية‬
:
‫د‬
.
‫الرياض‬ ‫جامعة‬ ‫العلوم‬ ‫كلية‬ ‫عبيد‬ ‫سعيد‬ ‫محمد‬ ‫رضا‬
(
‫ح‬ ‫سعود‬ ‫الملك‬ ‫جامعة‬
ً‫ا‬‫الي‬
)
،
،‫أألولى‬ ‫الطبعة‬
1974
‫م‬
.
2- S.Glasstone and D.Lewis, Elements of physical Chemistry, The
macmillan Prees. Ltd. 2 nd Ed (1961).
3- C.Castellan , Physical Chemistry , Addison –Wesley Publishing
Company , 2nd Ed (1971).
4- S. Glasstone, physical Chemistry, S. G. Wasani for the Macmillan
Co. of India Limited , 2nd Ed (1977).
5- M.Barrow, Physical Chemistry , Untrenational Student Edition 3 rd Ed.,
(1961).
6- J.Bares, C.Cerny, V.Fried and J.Pick, Collection of Problems in
Physical Chemistry, Pergamon Press New Delhi (1974).
‫إشراف‬ ‫تحت‬ ‫عرب‬ ‫طاهر‬ ‫سناء‬ ‫للمعيدة‬ ‫الماجستير‬ ‫رسالة‬
‫د‬
.
‫ليلى‬
‫محرم‬ ‫الحسن‬ ‫الرحمن‬ ‫عبد‬
(
1403
.)
190
‫المراجع‬

الكيمياء الحركية Kinetic Chemistry

  • 1.
    1 ‫للبنات‬ ‫العلوم‬ ‫كلية‬ - ‫عبد‬‫الملك‬ ‫جامعة‬ ‫العزيز‬ ‫الكيمياء‬ ‫قسم‬ ‫الكيمياء‬ ‫الفيزيائية‬ ( ‫حركية‬ ) Kinetics - Chemistry ‫المقرر‬ ‫رمز‬ : CHME ‫المقرر‬ ‫رقم‬ : 344 ‫الثاني‬ ‫الدراسي‬ ‫الفصل‬ : 1432 ‫هـ‬ ‫إعداد‬ / ‫أ‬ . ‫د‬ . ‫طاهر‬ ‫سناء‬ ‫عرب‬ ‫الفيزيائية‬ ‫الكيمياء‬ ‫أستاذ‬
  • 2.
  • 3.
    3 ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫بدراسة‬ ‫يختص‬‫الذي‬ ‫العلم‬ ‫هو‬ ‫سرعة‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫فيها‬ ‫المؤثرة‬ ‫والعوامل‬
  • 4.
    ‫التفاعل‬ ‫معدل‬ ‫أو‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬‫سرعة‬ ‫معدل‬ ‫كميات‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫معدل‬ ‫هو‬ ( ‫تركيز‬ ) ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الناتجة‬ ‫أو‬ . ‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫تغير‬ ‫معدل‬ ‫أو‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الناتج‬ ‫وتكوين‬ ‫الزمن‬ ‫بمرور‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ . ‫معدل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ 4
  • 5.
    ‫معدل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وباعتبار‬ ‫المادة‬ ‫بقاء‬‫قانون‬ ‫النوات‬ ‫تركيز‬ ‫زيادة‬ ‫فإن‬ ‫ج‬ ‫المتفاعالت‬ ‫تركيز‬ ‫نقص‬ ‫يعني‬ . ‫ق‬ ‫يمكن‬ ً‫ا‬‫وعملي‬ ‫ياس‬ ‫أ‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫اختفاء‬ ‫معدل‬ ‫بقياس‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫و‬ ‫ناتجة‬ ‫مادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ . ‫بمتابعة‬ ‫ذلك‬ ‫يتم‬ ً‫ة‬‫وعاد‬ ‫الخواص‬ ‫احدى‬ ‫تغير‬ ‫الفيزيائية‬ ‫لل‬ ‫مادة‬ . 5
  • 6.
  • 7.
    7 ‫سرعة‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ : ‫و‬ ً‫ا‬‫جد‬ً‫ا‬‫قصير‬ ‫الزمن‬ ‫هذا‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫لتحدث‬ ‫ما‬ ‫وقت‬ ‫إلى‬ ‫فيزيائية‬ ‫أو‬ ‫كيميائية‬ ‫ظاهرة‬ ‫أي‬ ‫تحتاج‬ ‫قد‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ال‬‫طوي‬ ‫يكون‬ . ‫أنبوب‬ ‫في‬ ‫المختبر‬ ‫في‬ ‫إجراؤها‬ ‫يتم‬ ‫والتي‬ ‫المألوفة‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫وكثير‬ ‫ة‬ ‫الصوديو‬ ‫كبريتات‬ ‫محلول‬ ‫إلى‬ ‫الباريوم‬ ‫كلوريد‬ ‫أضيف‬ ‫فإذا‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫سريعة‬ ‫تفاعالت‬ ‫هي‬ ‫اختبار‬ ‫م‬ ‫يالحظ‬ ‫ال‬ ‫حسب‬ ‫الباريوم‬ ‫كبريتات‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫هو‬ ‫االختبار‬ ‫أنبوبة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫أبيض‬ ً‫ا‬‫راسب‬ ‫تكون‬ ‫معادلة‬ : Ba Cl2 + Na2 SO4 Ba SO4 + 2Na Cl ‫قياس‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫وقت‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫والقلويات‬ ‫األحماض‬ ‫محاليل‬ ‫بين‬ ‫التعادل‬ ‫تفاعالت‬ ً‫ا‬‫وأيض‬ ‫ه‬ ‫لقصره‬ ‫أيون‬ ‫يتحد‬ ‫حيث‬ ‫الهيدروكسيل‬ ‫الماء‬ ‫ويتكون‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أيون‬ ‫مع‬ OH- + H+ H2O ‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدم‬ ‫الدليل‬ ‫لون‬ ‫تغير‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫على‬ ‫ويستدل‬ . ‫العادية‬ ‫األحوال‬ ‫في‬ ‫يحصل‬ ‫ال‬ ‫الماء‬ ‫لتكوين‬ ‫الهيدروجين‬ ‫غاز‬ ‫مع‬ ‫األكسجين‬ ‫غاز‬ ‫تفاعل‬ ‫بينما‬ ‫حتى‬ ‫عديدة‬ ‫أياما‬ ‫واحد‬ ‫وعاء‬ ‫في‬ ‫بقيا‬ ‫ولو‬ . O2 + 2 H2 2H2O ‫تفاعالت‬ ‫مثل‬ ‫طويلة‬ ‫أزمنة‬ ‫تأخذ‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫بطيئة‬ ‫أخرى‬ ‫كيميائية‬ ‫لتفاعالت‬ ‫عديدة‬ ‫أمثلة‬ ‫وهناك‬ ‫الحديد‬ ‫على‬ ‫الصدأ‬ ‫وتكون‬ ‫الجيولوجية‬ ‫التربية‬ .
  • 8.
  • 9.
    (RATE R )‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ aA + bB cC + dD dt D d d dt C d c dt B d b dt A d a R ] [ 1 ] [ 1 ] [ 1 ] [ 1         9
  • 10.
    CH4 (g) +2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (g) rate = - d[CH4] dt = - d[O2] dt 1 2 = d[H2O] dt 1 2 = d[CO2] dt 2H2 + O2 2H2O dt O H d dt O d dt H d v ] [ 2 1 ] [ ] [ 2 1 2 2 2       10 ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وحدة‬ (Concentration) (time)-1 ‫هي‬ ‫الشائعة‬ ‫والوحدة‬ : mol l-1s-1
  • 11.
    ‫مثال‬ : ‫اال‬ ‫تتفاعل‬ ‫عندما‬ ‫مونيا‬ ( ‫النشادر‬‫غاز‬ ) ‫العا‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫األكسجين‬ ‫مع‬ ‫لية‬ ‫النيتروجين‬ ‫اكسيد‬ ‫يتكون‬ (NO) ‫تساوى‬ ‫األمونيا‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬ ‫ان‬ ‫علمت‬ ‫فاذا‬ ‫الماء‬ ‫وبخار‬ -3.5 x10-2 ‫لكل‬ ‫مول‬ ‫ثانية‬ ‫لكل‬ ‫و‬ ‫لتر‬ ‫فاحسب‬ : ‫ا‬ ) ‫ب‬ ‫األكسجين‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬ ) ‫النيتروجين‬ ‫اكسيد‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬ ‫ج‬ ) ‫الماء‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬ 4NH3(g)+5O2(g) → 4NO(g)+6H2O(g) ‫تساوى‬ ‫األكسجين‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬ 1.25 ‫األمونيا‬ ‫اختفاء‬ ‫سرعة‬ 11
  • 12.
    12 =1. 5x3.5x10-2 =5.25x10-2 Ms-1
  • 13.
     ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬  ‫التركيز‬  ‫درجة‬ ‫الحرارة‬  ‫الحافز‬‫وجود‬ ‫ال‬ ‫عوامل‬ ‫ال‬ ‫سرعة‬ ‫علي‬ ‫مؤثرة‬ ‫التفاعالت‬ 13
  • 14.
    14 1 . ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬ : ‫واختالف‬‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫باختالف‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تختلف‬ ‫المتفاع‬ ‫المواد‬ ‫طبيعة‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ً‫ا‬‫وعملي‬ ، ‫التفاعل‬ ‫فيه‬ ‫يجرى‬ ‫الذي‬ ‫الوسط‬ ‫لة‬ ‫المثال‬ ‫من‬ ‫يتضح‬ ‫هذا‬ ‫ولعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫واضح‬ ً‫ا‬‫تأثير‬ ‫تؤثر‬ ‫التالي‬ : ‫أيونات‬ ‫اختزال‬ ‫البرمنجنات‬ MnO4 - ‫بواسطة‬ ‫أيونات‬ ‫الحديدوز‬ ‫في‬ ‫الحامضي‬ ‫الوسط‬ Fe +2 Fe+3 + Mn+2 + MnO4 - ‫لون‬ ‫اختفاء‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫ويالحظ‬ ‫بسرعة‬ ‫تتم‬ ‫البرمنجنات‬ ‫إن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫حمض‬ ‫بواسطة‬ ‫األيونات‬ ‫نفس‬ ‫اختزال‬ ‫بينما‬ ‫سريع‬ ‫التفاعل‬ ‫االكساليك‬ ‫في‬ ‫بطئ‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫مهل‬ ‫على‬ ‫يتم‬ ‫الحامضي‬ ‫الوسط‬ . 2H2C2O4 + 6H+ 2 H2O + 4CO2 + 2Mn+2 + 2MnO4 -
  • 15.
    15 2 . ‫تركيز‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ : ‫لوحظ‬ ‫بداي‬ ‫عند‬‫وذلك‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫أنه‬ ‫ة‬ ‫ال‬ ‫تركيز‬ ‫يقل‬ ‫الوقت‬ ‫وبمرور‬ ‫كبيرة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ ‫مواد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معه‬ ‫وتنخفض‬ ‫المتفاعلة‬ . ً‫ا‬‫عموم‬ ‫ليست‬ ‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫المتفاعل‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫تؤدي‬ ‫حيث‬ ‫السهلة‬ ‫بالعالقة‬ ‫ة‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫نقصانها‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫وقد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫زيادة‬ ‫إلى‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫قد‬ ً‫ا‬‫وأحيان‬ ‫السرعة‬ ‫في‬ ‫تغيير‬ ‫أي‬ ‫يحدث‬ ‫ال‬ ‫وقد‬ ‫العكسية‬ ‫المتجانسة‬ ‫غير‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ‫التفاعل‬ ‫تسمم‬ .
  • 16.
    ‫درجة‬ ‫رفع‬ ‫ان‬‫عمليا‬ ‫ووجد‬ ‫كبيرا‬ ‫تأثيرا‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تؤثر‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫ثم‬ ‫ومن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فى‬ ‫ملحوظة‬ ‫زيادة‬ ‫الى‬ ‫يؤدى‬ ‫الحرارة‬ ‫التفاعل‬ . 16 ‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫التنشيط‬ k = A • exp( -Ea/RT ) R ‫للغازات‬ ‫العام‬ ‫الثابت‬ (8.314 J/K mol) Ea ‫ووحداتها‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ (J/mol) A ‫التردد‬ ‫معامل‬ T ‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ (Arrhenius equation) ‫ارهينيوس‬ ‫معادلة‬ k ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬
  • 17.
    A + BC + D ‫للحرارة‬ ‫طارد‬ ‫تفاعل‬ ‫للحرارة‬ ‫ماص‬ ‫تفاعل‬ 17 ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ : ‫الى‬ ‫تصل‬ ‫لكى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫تحتاجه‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدار‬ ‫أقل‬ ‫هى‬ ‫نواتج‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫قادرة‬ ‫وتكون‬ ‫التفاعل‬ ‫ويحدث‬ ‫النشطة‬ ‫الحالة‬
  • 18.
  • 19.
    ‫ارهينيوس‬ ‫معادلة‬ k Ae Ea RT ln k = ln A - Ea/RT ln k2 k1 = Ea RT - 1 T2 1 T1 - 19 ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬
  • 20.
    ‫بيانيا‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬‫حساب‬ ln k = -Ea/R (1/T) + ln A 20
  • 21.
    ‫األول‬ ‫مراحله‬ ‫فى‬‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ ‫ثانى‬ ‫مع‬ ‫األمونيا‬ ‫تفاعل‬ ‫أن‬ ‫علمت‬ ‫إذا‬ ‫من‬ ‫ية‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫وكانت‬ ‫الثانية‬ ‫الرتبة‬ 327°C ‫تساوى‬ 0.385 M-1 s-1 ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫وعند‬ 443°C ‫اصبحت‬ 16.0 M- 1 s-1 ‫فاحسب‬ ‫ب‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ) ‫التردد‬ ‫معامل‬ ( ‫ثابت‬ ‫أرهينيوس‬ ) 21 ln(16.0/0.385) = Ea/8.314X {716-600}/716x600 Ea = 114x103 J/mol =114.8 kJ/mol ln(16) = ln(A) -114.8x103/ 8.314x716 A = 3.8x109 M-1s-1 ‫مثال‬ 𝑙𝑛 𝑘2 𝑘1 = −𝐸𝑎 𝑅 1 𝑇2 − 1 𝑇1
  • 22.
     ‫تمرين‬ : ‫تساوى‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫ان‬ ‫علمت‬ ‫إذا‬ 146.3kJ/mol . ‫بأى‬ ‫فاحسب‬ ‫الحرار‬ ‫درجة‬ ‫تزداد‬ ‫عندما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫تزداد‬ ‫سوف‬ ‫نسبة‬ ‫من‬ ‫ة‬ .35 - 25°C 22 ‫طاقة‬ ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫تأثير‬ ‫التنشيط‬ 𝑙𝑛 𝑘2 𝑘1 = −𝐸𝑎 𝑅 1 𝑇2 − 1 𝑇1
  • 23.
     ‫الحافز‬ ‫وجود‬ : ‫سيرعت‬ ‫وزييادة‬‫الكيمييائي‬ ‫التفاعيل‬ ‫تنشييط‬ ‫خاصية‬ ‫لها‬ ‫مواد‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫الحوافز‬ ‫أن‬ ‫دون‬ ‫ه‬ ً‫ا‬‫كيميائي‬ ‫تتغير‬ ( ‫موجب‬ ‫حفز‬ ) ‫طريي‬ ‫عين‬ ‫التفاعيل‬ ‫إتميام‬ ‫فيي‬ ‫اإلسيراف‬ ‫هيو‬ ‫ودورها‬ ‫مسيالك‬ ‫الالزم‬ ‫التنشيطية‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫أقل‬ ‫لها‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيطية‬ ‫الطاقة‬ ‫تكون‬ ‫التفاعيل‬ ‫إلتمام‬ ‫ة‬ ‫يدون‬‫ي‬‫ب‬ ‫يـافز‬‫ي‬‫الحـ‬ , ‫يض‬‫ي‬‫بع‬ ‫يي‬‫ي‬‫ف‬ ‫يز‬‫ي‬‫الحف‬ ‫يل‬‫ي‬‫عام‬ ‫يوم‬‫ي‬‫يق‬ ‫يد‬‫ي‬‫وق‬ ‫يـيان‬‫ي‬‫األحــــ‬ ‫التف‬ ‫يرعة‬‫ي‬‫س‬ ‫يض‬‫ي‬‫بخف‬ ‫يل‬‫ي‬‫اع‬ ‫للتفاعل‬ ‫مثبط‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫ويسمى‬ ‫الكيميائي‬ ( ‫سالب‬ ‫حفز‬ .) ‫ك‬ ‫أنواف‬ ‫وهناك‬ ‫مختلفية‬ ‫ثيرة‬ ‫الم‬ ‫يوين‬‫ي‬‫تك‬ ‫ية‬‫ي‬‫ناحي‬ ‫ين‬‫ي‬‫م‬ ‫ييما‬‫ي‬‫والس‬ ‫يا‬‫ي‬‫به‬ ‫يل‬‫ي‬‫يعم‬ ‫يي‬‫ي‬‫الت‬ ‫ية‬‫ي‬‫الطريق‬ ‫يف‬‫ي‬‫تختل‬ ‫يا‬‫ي‬‫كم‬ ،‫يوافز‬‫ي‬‫الح‬ ‫ين‬‫ي‬‫م‬ ‫يب‬‫ي‬‫رك‬ ‫المتوسط‬ . ً‫ا‬‫ذاتي‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫أو‬ ‫صلبة‬ ‫أو‬ ‫سائلة‬ ‫أو‬ ‫غازية‬ ‫مادة‬ ‫الحافز‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ . ‫معرفي‬ ‫يمكن‬ ‫المذكورة‬ ‫العوامل‬ ‫أثر‬ ‫ومعرفة‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫دراسة‬ ‫ومن‬ ‫الكثيير‬ ‫ة‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫بها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الخطوات‬ ‫تفاصيل‬ ‫من‬ . 23
  • 24.
    ‫ي‬ ‫وقد‬ ‫األضعاف‬‫عشرات‬ ‫بمقدار‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫من‬ ‫يضاعف‬ ‫الحوافز‬ ‫وجود‬ ‫كان‬ ‫ولما‬ ‫كون‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫كجدار‬ ‫صلبة‬ ‫مادة‬ ‫سطح‬ ‫الحافز‬ . ‫الك‬ ‫التفاعالت‬ ‫تقسيم‬ ‫يمكن‬ ‫لذلك‬ ‫من‬ ‫يميائية‬ ‫إلى‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركية‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬ : ‫تفاعالت‬ ‫متجانسة‬ Homogeneous Reactions ‫تفاعالت‬ ‫متجانسة‬ ‫غير‬ Heterogeneous Reactions ‫المتجانس‬ ‫والتفاعل‬ : ‫واحد‬ ‫طور‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كلي‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫هو‬ (One Phase) ‫بينما‬ ‫المتجانس‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬ : ‫واح‬ ‫طور‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫في‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫جزئي‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫هو‬ ‫د‬ . ‫عل‬ ‫تعتمد‬ ‫تفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لها‬ ‫تكون‬ ‫العادية‬ ‫المتجانسة‬ ‫غير‬ ‫التفاعالت‬ ‫وأغلب‬ ‫مساحة‬ ‫ى‬ ‫الجد‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫السطح‬ ‫وهذا‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫خليط‬ ‫لها‬ ‫يتعرض‬ ‫التي‬ ‫السطح‬ ‫ار‬ ‫الحافزة‬ ‫الصلبة‬ ‫المادة‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬ ‫إلناء‬ ‫الداخلي‬ . ‫دراسة‬ ‫عند‬ ‫لذلك‬ ‫حركية‬ ‫مرحلة‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫اإلناء‬ ‫جدارة‬ ‫تأثير‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ‫من‬ ‫البد‬ ‫التفاعل‬ ‫مراحل‬ ‫من‬ ‫زجاجية‬ ‫كرات‬ ‫فتضاف‬ ‫الزجاج‬ ‫من‬ ‫اإلناء‬ ‫جدار‬ ‫كون‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫ذلك‬ ‫ويمكن‬ ،‫التفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫يحدث‬ ‫رقيقة‬ ‫شعرية‬ ‫أنابيب‬ ‫أو‬ ‫صغيرة‬ . ‫م‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ‫فلن‬ ً‫ا‬‫تجانس‬ ‫الس‬ ‫بزيادة‬ ‫تتأثر‬ ‫سرعته‬ ‫فإن‬ ‫متجانس‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫سرعته‬ ‫تتأثر‬ ‫المعرض‬ ‫طح‬ . 24
  • 25.
    aA + bBcC + dD 25 n = σ + β n = ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ α ‫و‬ β ‫عبارة‬ ‫أو‬ ‫موجبة‬ ‫قيما‬ ‫تأخذ‬ ‫ان‬ ‫ممكن‬ ‫مجردة‬ ‫اعداد‬ ‫عن‬ ‫أو‬ ‫سالبة‬ ‫كسرية‬ ‫الجزئية‬ ‫بالرتب‬ ‫وتعرف‬ ‫صفر‬ ‫أو‬ .
  • 26.
    (Rate Law) ‫التفاعل‬‫سرعة‬ ‫قانون‬ • ‫المو‬ ‫الكيميائية‬ ‫للمعادلة‬ ‫النظر‬ ‫بمجرد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بقانون‬ ‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫التنبؤ‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫يجب‬ ‫بل‬ ‫زونة‬ ‫التجريبي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بقانون‬ ‫ويسمى‬ ‫العملية‬ ‫بالتجربة‬ ‫ذلك‬ ‫معرفة‬ . • ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫بدرجة‬ ‫يقصد‬ ‫ترك‬ ‫يؤثر‬ ‫والتي‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المكونات‬ ‫أس‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫يزها‬ ‫ف‬ ‫الداخلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيزات‬ ‫حدود‬ ‫أسس‬ ‫مجموف‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تتحدد‬ ‫أخرى‬ ‫بعبارة‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬ ‫ي‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬ . ‫م‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بها‬ ‫تتغير‬ ‫التي‬ ‫الطريقة‬ ‫استخدام‬ ‫ويمكن‬ ‫تركيز‬ ‫ع‬ ‫األو‬ ‫األس‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫سرعته‬ ‫الذي‬ ‫فالتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫مادة‬ ‫لتركيز‬ ‫ل‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫يسمى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ First order reaction ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫بينما‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫يسمى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫مادتين‬ ‫لتركيز‬ ‫الصحيح‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫سرعته‬ ‫تتناسب‬ ‫الذي‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الثانية‬ Second order reaction 26
  • 27.
    27 ‫لتركيز‬ ‫األس‬ ‫مع‬‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫التجربة‬ ‫من‬ ‫وجد‬ ‫فقد‬ ،‫عامة‬ ‫وبصفة‬ ‫المكونات‬ ‫فف‬ ،‫التالية‬ ‫الرياضية‬ ‫الصيغة‬ ‫في‬ ‫هذا‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫المؤثرة‬ ‫التفاعل‬ ‫ي‬ : A + B → X ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ R ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التراكيز‬ ‫أس‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ : R α CA m . CB n R = K CA m . CB n ‫وهذا‬ ‫درجته‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ m ‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬ n , A ‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬ B ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫هي‬ = n + m ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫العامة‬ ‫والصيغة‬ : R = -dC/dt = K CA m . CB n dCx/dt = K CA m . CB n
  • 28.
    28 ‫وتعتمد‬ ‫على‬ ‫أدق‬ ‫أخرى‬‫بعبارة‬ ‫أو‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫استهالك‬ ‫أو‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬ ‫معدل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ب‬ ‫تعيينه‬ ‫يمكن‬ ‫أس‬ ‫إلى‬ ً‫ا‬‫مرفوع‬ ‫تركيز‬ ‫كل‬ ‫يكون‬ ‫بحيث‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫مادة‬ ‫لكل‬ ‫التركيز‬ ‫التجربة‬ . ‫وهذا‬ ‫مثل‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫األس‬ 1 ، 2 ، 3 ، ... ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ومن‬ ،‫الصحيح‬ ‫الواحد‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫كسر‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ ‫اآلتية‬ ‫التفاعالت‬ ‫تدرس‬ : 1 . ‫أكسيد‬ ‫خامس‬ ‫تفكك‬ ‫النيتروجين‬ 2N2O5 → 4NO2 + O2 ‫معادلة‬ ‫سرعة‬ ‫التفاعل‬ -dC(N2O5)/dt = K[N2O5]1 ‫هذا‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ . 2 . ‫النيتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫تفكك‬ 2NO2 → 2NO +O2 ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ : -dC(NO2)/dt = K[NO2]2 ‫وهذا‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ .
  • 29.
    29 3 . ‫ثالثي‬ ‫تفاعل‬ ‫إيثيل‬ ‫بروميد‬ ‫مع‬‫أمين‬ ‫االيثيل‬ ‫البنزين‬ ‫محلول‬ ‫في‬ : (C2H5)3N + C2H5 Br (C2H5)4NBr ‫رباعي‬ ‫بروميد‬ ‫إيثيل‬ ‫ثالثي‬ ‫أمين‬ ‫إيثيل‬ ‫أمين‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ : -dC(C2H5Br)/dt = K[C2H5Br] [(C2H5)3N] ‫ا‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫ولكنه‬ ‫الثانية‬ ‫هي‬ ‫الكلية‬ ‫درجته‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫من‬ ‫يظهر‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ألولى‬ ‫بروميد‬ ‫مادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫االيثيل‬ ‫ثالثي‬ ‫مادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫وأيض‬ ‫إيثيل‬ ‫أمي‬ ‫ن‬ . 4 . ‫تفكك‬ ‫االستيالدهيد‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ 450 ‫ە‬ ‫م‬ . ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ : CH3CHO CH4 + CO -dC(CH3CHO)/dt = K[CH3CHO]3/2 ‫أي‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ 3/2 .
  • 30.
    30 ‫صف‬ ‫تساوي‬ ‫التفاعل‬‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫فقد‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تساوي‬ ‫أن‬ ‫الضروري‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫فإنه‬ ‫وبذلك‬ ‫أو‬ ،ً‫ا‬‫ر‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫أو‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫أو‬ ً‫ا‬‫نصف‬ ( 1 ، 2 ، 3 ، ).... ‫ما‬ ‫واختيار‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫من‬ ‫فقط‬ ‫يكون‬ ‫وتحديدها‬ ‫ف‬ ‫يؤثر‬ ‫ال‬ ‫التركيز‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫صفر‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫وعندما‬ ‫التركيز‬ ‫أس‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬ ‫يطابق‬ ‫سرعة‬ ‫ي‬ ‫التفاعل‬ ... ‫يتضح‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫ودرجة‬ ‫الكيميائية‬ ‫المعادلة‬ ‫وزن‬ ‫بين‬ ‫عالقة‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫تأكيد‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫المهم‬ ‫من‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ‫من‬ ‫ف‬ ‫التفاعل‬ ‫بينما‬ ‫الكيميائي‬ ‫الوزن‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫متشابهة‬ ‫كيميائية‬ ‫معادالت‬ ‫لهما‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫والثاني‬ ‫األول‬ ‫المثالين‬ ‫األول‬ ‫المثال‬ ‫ي‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الثاني‬ ‫المثال‬ ‫وفي‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ . ‫يمكن‬ ‫او‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫كل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫قانون‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫ناتجة‬
  • 31.
    31 ‫التفاعل‬ ‫ودرجة‬ ‫الجزيئية‬ : ‫خطوا‬‫عدة‬ ‫في‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫ولما‬ ،‫النظرية‬ ‫الوجهة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫الجزيئية‬ ‫تتعلق‬ ‫منها‬ ‫ت‬ ‫لسر‬ ‫المحددة‬ ‫بالخطوة‬ ‫تعرف‬ ‫والتي‬ ‫خطوة‬ ‫أبطأ‬ ‫بسرعة‬ ‫تحدد‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فإن‬ ‫البطيء‬ ‫ومنها‬ ‫السريع‬ ‫عة‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ . ‫ب‬ ،‫صحيح‬ ‫عدد‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫وهي‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تشترك‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫أو‬ ‫الذرات‬ ‫بعدد‬ ‫التفاعل‬ ‫جزيئية‬ ‫وتعرف‬ ‫درجة‬ ‫ينما‬ ‫صحيحة‬ ً‫ا‬‫أعداد‬ ‫تساوي‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫ضروري‬ ‫ليس‬ ‫التفاعل‬ ... ‫التفاع‬ ‫درجة‬ ‫بين‬ ‫ارتباط‬ ‫هناك‬ ‫ليس‬ ‫أنه‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫ولكن‬ ،‫وجزئيته‬ ‫ل‬ ‫اآلتي‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫لدرجته‬ ‫مساوية‬ ‫التفاعل‬ ‫جزيئية‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫المحتمل‬ ‫من‬ ‫فإنه‬ : ‫والهيدروجين‬ ‫اليود‬ ‫إلى‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يود‬ ‫تفكك‬ 2HI H2 + I2 ‫نجد‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫سرعته‬ ‫ألن‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ (HI)2 ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫لتركيز‬ ‫الثاني‬ ‫األس‬ ‫هذا‬ ‫الجزيئية‬ ‫ثنائي‬ ‫التفاعل‬ Bi-molecular ‫التفاعل‬ ‫ليتم‬ ‫يصطدما‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫ألن‬ .
  • 32.
    32 ‫مثال‬ ‫أصغر‬ ‫أجزاء‬‫إلى‬ ‫واحد‬ ‫جزئ‬ ‫فيه‬ ‫ينقسم‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫بأنه‬ ‫الجزيئية‬ ‫أحادي‬ ‫التفاعل‬ ‫ويعرف‬ : Br2 2Br ‫حمض‬ ‫إلى‬ ‫الماليك‬ ‫حمض‬ ‫يتحول‬ ‫عندما‬ ‫يحدث‬ ‫كما‬ ‫داخلية‬ ‫تغيرات‬ ‫الجزئي‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫قد‬ ‫أو‬ ‫الفيوماريك‬ ‫و‬ ،‫التفاعل‬ ‫يحدث‬ ‫أن‬ ‫قبل‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫اصطدام‬ ‫فيه‬ ‫يلزم‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫فهو‬ ‫الثنائي‬ ‫التفاعل‬ ‫أما‬ ‫التفاعل‬ ‫الثالثي‬ ‫ح‬ ‫واحد‬ ‫وقت‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫جزيئات‬ ‫ثالث‬ ‫التقاء‬ ‫فيه‬ ‫يجب‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫هو‬ ‫الجزيئية‬ ‫يحدث‬ ‫تى‬ ‫أل‬ ‫الكيميائية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫عليها‬ ‫تبدو‬ ‫التي‬ ‫بالسهولة‬ ‫تكون‬ ‫ال‬ ‫عادة‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أن‬ ‫إال‬ ،‫التفاعل‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫عدد‬ ‫هناك‬ ‫ن‬ ‫التفاعل‬ ‫لمجرى‬ ‫كاملة‬ ‫صورة‬ ‫تعطي‬ ‫ال‬ ‫المكتوبة‬ ‫بصيغتها‬ ‫المعادلة‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫المعقدة‬ ‫العوامل‬ ً‫ال‬‫مث‬ ‫فنجد‬ ، ‫ج‬ ‫يتفاعل‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫أو‬ ،‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫ثانية‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتعطي‬ ‫النواتج‬ ‫تتفاعل‬ ‫قد‬ ‫أنه‬ ‫ليعطي‬ ‫منها‬ ‫زء‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫طرق‬ ‫عدة‬ ‫التفاعل‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫يحدث‬ ‫أو‬ ،‫المتسلسلة‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫أخرى‬ ‫مركبات‬ ‫الجانبية‬
  • 33.
    33 ‫المثال‬ ‫يلقي‬ ‫التالي‬ ً‫ا‬‫ضوء‬ ‫اكبر‬ ‫بالجزيئية‬ ‫المقصود‬‫إيضاح‬ ‫على‬ : ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫مخفف‬ ‫مائي‬ ‫محلول‬ ‫في‬ ‫األسيتون‬ ‫برومة‬ : CH3COCH3 + Br2 CH3COCH2Br + HBr ‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫أثبتت‬ ‫التجريبية‬ ‫والقياسات‬ ‫الجزيئية‬ ‫وثنائي‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫البروم‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫وال‬ ‫فقط‬ ‫األسيتون‬ ( ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫أي‬ ) ‫الخطوة‬ ‫وأن‬ ‫خطوات‬ ‫عدة‬ ‫الكلى‬ ‫التفاعل‬ ‫ويشمل‬ ‫المحددة‬ ‫كالتالي‬ ‫للتفاعل‬ ‫المقترحة‬ ‫والخطوات‬ ‫البروم‬ ‫فيها‬ ‫يشترك‬ ‫ال‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ : CH3COCH3 CH3-C = CH2 OH CH3 – C = CH2 + Br2 CH3-CO-CH2Br + HBr OH Ketonic ‫ذلك‬ ‫الشكل‬ ‫من‬ ‫األسيتون‬ ‫لتغير‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫تحكمها‬ ‫الكيميائي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فإن‬ ‫الكيـتوني‬ Enolic ‫الشكل‬ ‫إلى‬ ‫االينولى‬ .
  • 34.
    34 ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ : SpecificRate Reaction (K) ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ (K) ‫إلى‬ ‫التناسب‬ ‫من‬ ‫تحويلها‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫تظهر‬ ‫التي‬ ‫القيمة‬ ‫هو‬ ‫فم‬ ،‫الوحدة‬ ‫يساوي‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫موجودة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تساوي‬ ً‫ا‬‫وعددي‬ ‫التساوي‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ً‫ال‬‫ث‬ ‫التالي‬ ‫التفاعل‬ ‫لدينا‬ : ‫نواتج‬ A + B ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ R ‫التركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ : R α CA . CB or R = K CA . CB ‫حيث‬ K ‫النوعي‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫ويسمى‬ ‫التناسب‬ ‫ثابت‬ . ‫يأتي‬ ‫كما‬ ‫العامة‬ ‫الصيغة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ : R = KCn , K = R/Cn (5 ) ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدات‬ ‫فإن‬ ‫عامة‬ ‫وبصفة‬ K ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫المستعملة‬ ‫الوحدات‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫الثانية‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫مقسوم‬ ‫الجزئي‬ ‫الوزن‬ ‫بوحدة‬ ‫عنها‬ ‫يعبر‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ،‫التفاعل‬ ( ‫جزيئي‬ ‫وزن‬ / ‫لتر‬ . ‫ثانية‬ ) ‫أي‬ : Moles / liter. Sec ‫كتابتها‬ ‫ويمكن‬ ML-1 Sec-1 ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫وعندما‬ (n) ‫فإن‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدات‬ M1-n . Ln-1 Sec-1 ‫العالقة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫وذلك‬ K=R/Cn .
  • 35.
    35 ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬‫ثابت‬ ‫وحدات‬ (K) ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫جزيئي‬ ‫وزن‬ / ‫لتر‬ / ‫ثانية‬ ML-1 Sec-1 n = 0 M1/2 L1/2 Sec-1 n = 1/2 Sec-1 n = 1 L1/2 M1/2 Sec-1 n = 3/2 L M-1 Sec-1 n = 2 L2 M-2 Sec-1 n= 3
  • 36.
    ‫السرعة‬ ‫قانون‬ ‫ا‬ ) ‫األتى‬ ‫للتفاعل‬‫سرعة‬ ‫قانون‬ ‫أوجد‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ 25°C ‫مستعين‬ ‫ا‬ ‫بالجدول‬ ‫بالمعلومات‬ ‫اال‬ ‫تي‬ : ‫ب‬ ) ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أحسب‬ ‫جـ‬ ) ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ ‫حدد‬ 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 36
  • 37.
    ‫التجربة‬ ‫للمتفاعالت‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ (mol/L) ‫االبتدائية‬‫السرعة‬ (mol/L*s) 1 2 3 4 5 O2 NO 1.10x10-2 1.30x10-2 3.21x10-3 1.10x10-2 3.90x10-2 28.8x10-3 2.20x10-2 1.10x10-2 3.30x10-2 1.30x10-2 2.60x10-2 1.30x10-2 6.40x10-3 12.8x10-3 9.60x10-3 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 37
  • 38.
    ‫صفر‬ ‫الرتبة‬ ‫لها‬‫التى‬ ‫التفاعالت‬ ‫هى‬ , ‫واحد‬ , ‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫التفاعل‬ ‫ان‬ ‫اساس‬ ‫على‬ ‫وهكذا‬ ‫اثنين‬ : 1 - ‫ثابتة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ 2 - ‫ثابت‬ ‫الحجم‬ 3 - ‫عكسي‬ ‫غير‬ ‫التفاعل‬ 4 - ‫متجانسة‬ ‫التفاعالت‬ ‫جميع‬ 5 - ‫الجزيئية‬ ‫تساوى‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ 38 ‫البسيطة‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركية‬
  • 39.
     ‫هى‬ ‫المشترك‬ ‫المواد‬ ‫من‬‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تراكيز‬ ‫بتغير‬ ‫تتأثر‬ ‫ال‬ ‫سرعتها‬ ‫التى‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫ة‬ ‫ألنها‬ ‫الممتص‬ ‫الضوء‬ ‫كمية‬ ‫مثل‬ ‫التركيز‬ ‫غير‬ ‫اخرى‬ ‫عوامل‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫فى‬ ‫الحفزية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حالة‬ ‫فى‬ ‫الحافز‬ ‫أو‬ ‫الضوئية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حالة‬ ‫الصفر‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ية‬ A → P ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬ : ‫ا‬ ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫نصف‬ ‫لتفكك‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ ‫هى‬ ‫لمتفاعلة‬ 39
  • 40.
    rate = k[A]0 = k t½ = t when [A] = [A]0/2 t½ = [A]0 2k [A] - [A]0 = -kt ‫الصفر‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ية‬ 40 t ‫زمن‬ ‫اى‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫[تركيز‬A] t=0 ‫الزمن‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫[تركيز‬A]0
  • 41.
    ‫األ‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ولى‬ a 0 t = 0  a-x x t = t   [A] = (a – x) = a e-kt ‫األولى‬ ‫للرتبة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وحدة‬ sec-1 ‫الرتبة‬ ‫احادى‬ ‫لتفاعل‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬ t1/2 = ln2/k 41
  • 42.
     ‫بالنسبة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إلى‬ :  ‫المتفاعلة‬‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫أي‬ : α CA R  R = -dcA / dt = KC  ‫بترتيب‬ ‫ينتج‬ ‫المعادلة‬ : -dC/C = K dt ‫بتكامل‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫المعادلة‬ : - dC/ C = ∫ K dt  ‫حيث‬ K- ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬ .  ‫أنه‬ ‫نجد‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫إليجاد‬ ‫عند‬ ‫هو‬ ‫األولي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ a ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫كان‬ ‫الزمن‬ = ،‫صفر‬ ‫رقم‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 9 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : 42
  • 43.
    - ln a= K- ‫بالتعويض‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ K- ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 9 :) - ln C = Kt –ln a -ln C + ln a= Kt ‫ومنه‬ ln a/C = Kt 2.303 log a/C = Kt Or log a/C = Kt / 2.303 ‫ويمكن‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫بداللة‬ ‫المعادلة‬ ‫تكتب‬ ‫أن‬ : K= 1/t ln a/C K = 2.303/t log a/C ً‫ا‬‫وكثير‬ ‫المعادلة‬ ‫تكتب‬ ‫ما‬ ( 11 ) ‫اآلتية‬ ‫األسية‬ ‫بالصيغة‬ : C = a e-Kt ‫المعادالت‬ ( 10 ) - ( 12 ) ‫ح‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬ ‫يث‬ ‫يكون‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ C . 43
  • 44.
    2 . ‫بالنسبة‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ :  ‫سرعة‬ ‫ا‬ ‫المواد‬‫من‬ ‫تكونت‬ ‫التي‬ ‫الكمية‬ ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫بعد‬ ‫لناتجة‬ ‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مضى‬ t ‫هي‬ ( x ) ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫فإن‬ ، ( a ) ‫ويصبح‬ ‫نفسه‬ ‫بالمقدار‬ ‫ينقص‬ ‫األولى‬ ‫تركيز‬ ‫الباقية‬ ‫الكمية‬ ( a - x .) R = dx/dt = K(a-x) ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫المعادلة‬ ‫بترتيب‬ : dx /(a-x) = Kdt ‫بتكامل‬ ‫المعادلة‬ ‫يتم‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ : -ln(a-x) = Kt + K- ‫حيث‬ K΄ ‫التفاع‬ ‫بداية‬ ‫في‬ ‫التركيز‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ ‫قيمته‬ ‫استنتاج‬ ‫ويمكن‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫ل‬ ( t = o ) ‫فإن‬ ( x = ‫صفر‬ ) ‫وتؤول‬ ‫المعادلة‬ ‫إلى‬ : - ln a = K΄ 44
  • 45.
    ‫وبالتعويض‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ K΄ ‫على‬ ‫الحصول‬‫يتم‬ : - ln (a-x) = Kt –ln a ln (a/a-x) = Kt 2.303log (a/a-x) = Kt log (a/a-x) = Kt / 2.303 K = 1/t 1n (a/a-x) K = [ 2.303 log (a/a-x)] /t ‫ويمكن‬ ‫كاآلتي‬ ‫األسية‬ ‫الصيغة‬ ‫في‬ ‫المعادلة‬ ‫وضع‬ : X = a (1 – e-Kt) 45
  • 46.
    ln[A] = ln[A]0- kt 46 ‫األ‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ولى‬
  • 47.
    ‫مثال‬ : ‫أن‬ ‫ووجد‬ ‫األولى‬‫الرتبة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫حسب‬ ‫يتفكك‬ ‫مركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ 20 % ‫تفكك‬ ‫منه‬ ‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫فى‬ 22 ‫فما‬ ‫دقيقة‬ ‫هو‬ : ‫ا‬ ) ‫ب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ) ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬ ‫ج‬ ) ‫ساعات‬ ‫خمس‬ ‫بعد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ‫المتبقية‬ ‫النسبة‬ ‫ما‬ a = 100 , x =100*0.2 =20 k =1/22 ln 100/80 = 0.01 min-1 t ½ = 0.693/k = 69.3 min ln (a-x)/a = -kt = -5*60*0.01= -3 (a-x)/a = exp(-3) = 0.05 = 5% 47
  • 48.
    ‫مادة‬ ‫من‬ ‫اكثر‬‫ان‬ ‫اعتبار‬ ‫مع‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫معادلة‬ ‫تحق‬ ‫تفاعالت‬ ‫هى‬ ‫في‬ ‫تكون‬ ‫متفاعلة‬ ‫التفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫حيز‬ ‫في‬ ‫زائدة‬ ‫بكمية‬ ‫التفاعل‬ ‫مواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تركيز‬ ‫وجود‬ ‫وان‬ ‫تتأث‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫يؤدى‬ ‫مما‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ‫تقريبا‬ ‫ثابتا‬ ‫تركيزها‬ ‫يبقى‬ ‫بشكل‬ ‫ر‬ ‫أو‬ ‫التركيز‬ ‫بهذا‬ ‫ملحوظ‬ ‫التراكيز‬ ‫مثال‬ ‫و‬ ‫أولى‬ ‫التفاعل‬ ‫رتبة‬ ‫فإن‬ ‫لذا‬ ‫الخالت‬ ‫بتركيز‬ ‫فقط‬ ‫تتأثر‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ان‬ ‫أى‬ ‫النتائج‬ ‫هذا‬ ‫تؤكد‬ ‫العملية‬ . ‫الظاهرية‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ 48
  • 49.
    ‫أ‬ - ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫األولى‬‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬ : ‫تحويل‬ -N ‫كلورواستتانياليد‬ ‫بارا‬ ‫إلى‬ – ‫كلورو‬ ‫استتانياليد‬ : ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يعد‬ : ‫ويتابع‬ ‫ثم‬ ،‫متفاوتة‬ ‫فترات‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫متساوي‬ ‫حجم‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫يضاف‬ ‫من‬ ‫قياسي‬ ‫بمحلول‬ ‫المتصاعد‬ ‫اليود‬ ‫ويعاير‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫زيادة‬ ‫مرة‬ ‫الثي‬ ‫وكبربتات‬ ، ‫المركب‬ ‫أن‬ ‫ويالحظ‬ ( 1 ) ‫المركب‬ ‫بينما‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫من‬ ‫اليود‬ ‫يطرد‬ ‫أن‬ ‫يستطيع‬ ( 2 ) ‫ال‬ ‫ا‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫الباقية‬ ‫الكميات‬ ‫لتركيز‬ ً‫ا‬‫قياس‬ ‫المعايرة‬ ‫تكون‬ ‫وبهذا‬ ،‫ذلك‬ ‫يستطيع‬ ‫بينما‬ ،‫لمتفاعلة‬ ‫االبتدائ‬ ‫للتركيز‬ ً‫ا‬‫قياسي‬ ‫تحويله‬ ‫قبل‬ ‫المحلول‬ ‫من‬ ‫نفسه‬ ‫الحجم‬ ‫معايرة‬ ‫تكون‬ ‫يمكن‬ ‫ولذلك‬ ،‫ي‬ ‫المعادلة‬ ‫باستخدام‬ ‫مرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬ : K = [2.303/t] log a/(a-x) ‫المعادلة‬ ‫أو‬ log (a/a-x) = [Kt ]/ 2.303 49
  • 50.
    - ‫التفكك‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫لفوق‬‫المحفز‬ : H2O2 → H2O + 1/2 O2 ‫يمكن‬ ‫ب‬ ‫معايرتها‬ ‫ثم‬ ‫مختلفة‬ ‫أزمنه‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫من‬ ‫عينات‬ ‫بسحب‬ ‫تتبع‬ ‫معلوم‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫العيارية‬ ‫برمنـجنات‬ ‫البوتاسيوم‬ . ‫الحجم‬ ( V ) ‫المأخوذ‬ ‫مل‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫البرمنجنات‬ ‫يكون‬ ‫للمقدار‬ ً‫ا‬‫مكافئ‬ ‫أي‬ ‫المفككة‬ ‫غير‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫لكمية‬ ً‫ا‬‫مكافئ‬ ( a- x ) ‫وبرسم‬ log v ‫الزمــــن‬ ‫مقابل‬ t ‫ومن‬ ‫مسـتقيم‬ ‫خــط‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫ق‬ ‫تعيين‬ ‫يمكن‬ ‫ميله‬ ‫يمة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ - ‫النووي‬ ‫االنحالل‬ ‫تفاعالت‬ : ‫وقوانين‬ ‫معادالت‬ ‫جميع‬ ‫عليها‬ ‫وتسري‬، ‫الرتبة‬ ‫أحادية‬ ‫النووي‬ ‫االنحالل‬ ‫تفاعالت‬ ‫كل‬ ‫المشعة‬ ‫للمواد‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫وزمن‬ ،‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫زمن‬ ‫معادلة‬ ‫فيها‬ ‫بما‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫ذات‬ ‫الكيمياء‬ ‫في‬ ‫قصوى‬ ‫أهمية‬ ‫اإلشعاعية‬
  • 51.
    ‫الكاذبة‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬‫تفاعالت‬ : ‫متواجد‬ ‫يكون‬ ‫المكونات‬ ‫أحد‬ ‫فيها‬ ‫حيث‬ ،‫الجزيئية‬ ‫ثنائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫وهذه‬ ‫بكميات‬ ‫ا‬ ‫ثن‬ ‫حينئذ‬ ‫التفاعل‬ ‫كون‬ ‫من‬ ‫فبالرغم‬ ‫المتفاعالت‬ ‫أحد‬ ‫المذيب‬ ‫كان‬ ‫لو‬ ‫مثل‬ ‫كبيرة‬ ،‫الجزيئية‬ ‫ائي‬ ‫المس‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫حيث‬ ،‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫لقانون‬ ‫ستخضع‬ ‫التجريبية‬ ‫النتائج‬ ‫أن‬ ‫إال‬ ‫يالحظ‬ ‫أن‬ ‫تحيل‬ ‫للتفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫الزائد‬ ‫المكون‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫الحادث‬ ‫الطفيف‬ ‫التغير‬ . ً‫ال‬‫فمث‬ ‫موالرية‬ ‫الماء‬ = 1000 = 55.55 ‫مول‬ 18 ‫جم‬ / ‫مول‬ ‫أي‬ ‫بدء‬ ‫إذا‬ ‫الماء‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫النقص‬ ‫مالحظة‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬ ‫التفاعل‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫بتركيز‬ ‫المتفاع‬ ‫لة‬ ‫موالر‬0.01 = 51
  • 52.
    1 - ‫تميؤ‬ ‫خالت‬ ‫اإليثيل‬ : ‫إذا‬ ‫كاملة‬ ‫وبصورة‬ ً‫ا‬‫مائي‬‫تحلل‬ 0.1 ‫خالت‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مول‬ ‫االيثيل‬ ‫للمعادلة‬ ً‫ا‬‫تبع‬ : CH3COOC2H5 + H2O → CH3 COOH + C2H5OH ‫في‬ ‫النقص‬ ‫فإن‬ ‫موالرية‬ ‫سيكون‬ ‫الماء‬ 0.1 ‫لكل‬ ‫مول‬ 55.55 ‫النقص‬ ‫أن‬ ‫بمعنى‬ ،‫مول‬ ‫سيكون‬ ‫مساويا‬ 0.18 ‫من‬ ‫أقل‬ ‫سيكون‬ ‫أي‬ 0.2 % ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫هذا‬ ‫خالت‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫ولكنها‬ ‫للماء‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫االيثيل‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ، ‫الرتبة‬ ‫قانون‬ ‫يتبع‬ ‫للتفاعالت‬ ‫األولى‬ . 52
  • 53.
    2 - ‫التميؤ‬ ‫المثيل‬ ‫لخالت‬ ‫الحامضي‬ : CH3COOCH3+ H2O → CH3 COOH + CH3OH ‫هذا‬ ‫التميؤ‬ ‫وهو‬ ،‫حفز‬ ‫كعامل‬ ‫مخفف‬ ‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫وفي‬ ،‫الماء‬ ‫من‬ ‫زيادة‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ألن‬ ‫ذلك‬ ، ‫الرتبة‬ ‫أحادي‬ ‫تفاعل‬ ‫اإلستر‬ ، ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫وال‬ ‫أن‬ ‫افتراض‬ ‫معها‬ ‫يمكن‬ ‫كبيرة‬ ‫بكمية‬ ‫موجود‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫الهيدروجين‬ ‫أيون‬ ‫تركيز‬ ‫تركيزها‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫أثناء‬ ‫ثابت‬ . ‫من‬ ‫الخليط‬ ‫من‬ ‫عينات‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫تتبع‬ ‫ويمكن‬ ‫آلخر‬ ‫وقت‬ ‫قياسي‬ ‫قلوي‬ ‫بمحلول‬ ‫ومعايرتها‬ . ‫مك‬ ‫معايرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫المستخدم‬ ‫القلوي‬ ‫حجم‬ ‫ويكون‬ ‫لكمية‬ ً‫ا‬‫افئ‬ ‫حامض‬ ‫الخليك‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫التميؤ‬ ‫لـ‬ ‫مكافئة‬ ‫أي‬ ( x ) ‫بعد‬ ‫القلوي‬ ‫من‬ ‫المأخوذ‬ ‫الحجم‬ ‫ويكون‬ ‫تمام‬ ‫التميؤ‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫لكمية‬ ً‫ال‬‫ممث‬ ( a ) ‫العالقة‬ ‫وتطب‬ : K=2.303/t log a/(a-x) ‫العالقة‬ ‫أو‬ log (a/a-x) = Kt / 2.303 53
  • 54.
    ‫كلوريد‬ ‫لمركب‬ ‫المائي‬‫التحليل‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫البيوتيل‬ ‫يعت‬ ‫الحمضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫الثـلثي‬ ‫األمثلة‬ ‫من‬ ‫بر‬ ‫تر‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫الن‬ ‫الكاذبة‬ ‫الرتبة‬ ‫أحادية‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫النموذجية‬ ‫كـلوريد‬ ‫كيز‬ ‫األلكيل‬ ‫الماء‬ ‫بتركيز‬ ‫تتأثر‬ ‫وال‬ . ‫بكميات‬ ‫الماء‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫ضروري‬ ‫ليس‬ ‫ولذلك‬ ‫حيث‬ ‫زائدة‬ ‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يجري‬ ‫الفورميك‬ ‫والماء‬ . 3 - ‫عنب‬ ‫سكر‬ ‫إلي‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫تحول‬ : ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ : C12H22On + H2O → 2C6H12O6 ‫عنب‬ ‫سكر‬ ( ‫جلوكوز‬ ) ‫القصب‬ ‫سكر‬ ( ‫سكروز‬ ) ‫التفاع‬ ‫سرعة‬ ‫ولكن‬ ،‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫يدخل‬ ‫والماء‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬ ‫تعتمد‬ ‫ل‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫فالتفاعل‬ ‫ولذلك‬ ‫القصب‬ ‫سكر‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ . ‫الت‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬ ‫ويمكن‬ ‫النوعي‬ ‫فاعل‬ ‫السابقتين‬ ‫المعادلتين‬ ‫من‬ : K= (2.303/t) log a/(a-x) log (a/a-x) = Kt / (2.303) ‫ا‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫تدخل‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫وجود‬ ‫رغم‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫وسبب‬ ‫لماء‬ ‫الط‬ ‫والتغير‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ً‫ا‬‫تغير‬ ‫يتغير‬ ‫ال‬ ‫تركيز‬ ‫أن‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫موجود‬ ‫يحدث‬ ‫الذي‬ ‫فيف‬ ‫التف‬ ‫درجة‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫بمرور‬ ‫تركيزه‬ ‫يتغير‬ ‫بحيث‬ ‫قليلة‬ ‫بكميات‬ ً‫ا‬‫جود‬ ‫الماء‬ ‫على‬ ‫من‬ ‫تكون‬ ‫اعل‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ . 54
  • 55.
    ً‫ا‬‫ثاني‬ : ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬‫التفاعل‬ : ‫المتفاع‬ ‫المادتين‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫لتركيز‬ ‫األول‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تتناسب‬ ‫عندما‬ ‫فإن‬ ‫لتين‬ ‫األو‬ ‫التركيز‬ ‫وكان‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫هناك‬ ‫أن‬ ‫افترض‬ ‫فإذا‬ ،‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬ ‫إلحدى‬ ‫لى‬ ‫هو‬ ‫المواد‬ ( a ) ‫هي‬ ‫ولألخرى‬ ( b ) ‫هما‬ ‫احتماالن‬ ‫هناك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫فإليجاد‬ : 1 - ‫أن‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫التركيز‬ ‫نفس‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫تكون‬ : a = b ‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ناتج‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ . 2 - ‫أن‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫مختلفين‬ ‫تركيزين‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫تكون‬ : a ≠ b ‫التفاعل‬ ‫وسرعة‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ناتج‬ ‫مع‬ ‫تتناسب‬ . 55
  • 56.
    A B 56 ‫المادتان‬ ‫تكون‬‫عندما‬ ‫أي‬ ،‫األول‬ ‫االحتمال‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫متساو‬ ‫تركيز‬ ‫ذواتي‬ ‫المتفاعلتان‬ rate = k [A]2 t ‫زمن‬ ‫اى‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫(تركيز‬a-x) t=0 ‫الزمن‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫المادة‬ ‫(تركيز‬a) t½ = t when x = a /2 t½ = 1 a ‫الرتبة‬ ‫ثنائى‬ ‫لتفاعل‬ ‫العمر‬ ‫نصف‬ ‫فترة‬
  • 57.
  • 58.
    58 ‫إيجاد‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫حالة‬ ‫تركيزين‬ ‫لهما‬ ‫المتفاعلتان‬ ‫المادتان‬ ‫كون‬ ‫مختلفتين‬ A + B → ‫نواتج‬ ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ A ‫هو‬ a ‫المادة‬ ‫وتركيز‬ ، B ‫هو‬ b ‫أن‬ ‫وحيث‬ ، : a ≠ b ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫الناتج‬ ‫الجزء‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ t ‫هو‬ x . .: ‫المادة‬ ‫من‬ ‫المتبقي‬ ‫الجزء‬ A ‫هو‬ ( : a - x ) ‫من‬ ‫المتبقي‬ ‫والجزء‬ ‫المادة‬ B ‫هو‬ : ( b - x ) ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫للتفاعل‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫وبالتعويض‬ : dx/dt = K (a-x) (b-x) ‫على‬ ‫نحصل‬ ‫المعادلة‬ ‫وبترتيب‬ : dx/(a-x) (b-x) = K dt ‫التكامل‬ ‫باستخدام‬ ‫التجزيء‬ :
  • 59.
    59 ‫باعتبار‬ ( b-x = ) ‫ثابت‬ ‫مقدار‬ = B ‫إلى‬‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ : dx/dt = KB(a-x) dx/(a-x) = KB dt ‫بالتكامل‬ : ∫dx/(a-x) = ∫KB dt -ln(a-x) = KBt + K- t = o ‫فإن‬ x = o ‫عندما‬ K = ln a ln a/(a-x) = KBt ‫باعتبار‬ ( a -x ) ‫ثابت‬ ‫مقدار‬ = A ‫الشكل‬ ‫إلى‬ ‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ : dx/dt = KA (b-x) dx/(b-x) = KAdt ln b/(b-x) = Kat ‫بطرح‬ ‫المعادلة‬ ( 23 ) ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 24 ) ‫على‬ ‫والتعويض‬ A ‫و‬ B ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫يساويهما‬ ‫بما‬ : ln b/(b-x) – ln a/(a-x) = Kat – KBt ln b(a-x)/ a(b-x) = (a-b) Kt LM-1 Sec-1 (25)
  • 60.
    60 ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬ : ( 1 ) ‫خالت‬ ‫تصبن‬ ‫اإليثيل‬ ‫أيونات‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫إجراء‬ ‫يمكن‬ ‫الهيدروكسيل‬ ( OH ) ‫يتأثر‬ ‫حتى‬ ‫قليلة‬ ‫بكميات‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫كميات‬ ‫وجود‬ ‫أما‬ ،‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫وبذلك‬ ،‫تركيزها‬ ‫الهيدروكسي‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫بحيث‬ ‫اآل‬ ‫الصيغة‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬ ‫فإن‬ ‫تركيزها‬ ‫يتأثر‬ ‫تية‬ : CH3COOC2H5+OH- → CH3COO- + C2H5OH ‫ثم‬ ‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫من‬ ‫معلومة‬ ‫كميات‬ ‫بأخذ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫متابعة‬ ‫وتكون‬ ‫بحمض‬ ‫معايرتها‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫رسم‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫حساب‬ ‫ويمكن‬ ،‫قياسي‬ : t # x/(a-x) ‫حيث‬ Ka ‫الخط‬ ‫ميل‬ ‫هي‬ ‫الناتج‬ ‫المستقيم‬ .
  • 61.
    61 ( 2 ) ‫الحمضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬‫الهيدروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫بواسطة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫حمض‬ ‫أكسدة‬ : ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬ : 2Hl + H2O2 → l2 + 2H2O ‫كالتالي‬ ‫خطوات‬ ‫عدة‬ ‫في‬ ‫ويتم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ : l- + H2O → H2O + lO- H + + lO- → HIO HlO + H+ + l- → H2O + l2 ‫م‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحدد‬ ‫التي‬ ‫وهي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫هي‬ ‫األولى‬ ‫والخطوة‬ ‫عادلة‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ : [ H2O2 ] [ HI ] = Rate of reaction = K R = ‫سرعة‬ ‫التفاعل‬
  • 62.
    62 ‫الكاذبة‬ ‫الثنائية‬ ‫التفاعالت‬ : ‫درجت‬‫وتتغير‬ ‫خاصة‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫كذلك‬ ‫تكون‬ ‫ولكن‬ ،‫حقيقة‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫ليست‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫هذه‬ ‫بتغير‬ ‫ها‬ ‫تأثير‬ ‫فمثال‬ ،‫كاذبة‬ ‫ثنائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫تسمى‬ ‫الشروط‬ ‫الكحوالت‬ ‫من‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫العضوية‬ ‫األحماض‬ ‫على‬ ، ‫الكحول‬ ‫التالية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ : R – COOH + R΄ OH → R - COOR΄ + H2O ‫العضوي‬ ‫الحامض‬ ‫التركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬ ( RCOOH ) ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫التف‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫يعبر‬ ‫ولذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫أثناء‬ ‫في‬ ‫يتغير‬ ‫وتركيزه‬ ،‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫الحافز‬ ‫بدور‬ ‫يقوم‬ ‫الحامض‬ ‫كالتالي‬ ‫اعل‬ : ‫سرعة‬ ‫التفاعل‬ = ‫ثابت‬ x 2 [ R - COOH ]  ‫لحظة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫جزيئين‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫مشاركة‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫فالتفاعل‬ . ‫درج‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫أثناء‬ ‫يتغير‬ ‫ال‬ ً‫ا‬‫ثابت‬ ‫تركيزه‬ ‫ويظل‬ ‫الحافز‬ ‫بدور‬ ‫ليقوم‬ ‫معدني‬ ‫حامض‬ ‫بضاف‬ ‫وعندما‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تصبح‬ .
  • 63.
    63 ‫ثالثا‬ : ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬‫التفاعل‬ : ‫و‬ ‫ويمكن‬ ،‫نادرة‬ ‫أنها‬ ‫ولو‬ ‫مهمة‬ ‫تكون‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫درجتها‬ ‫التي‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫ضع‬ ‫الدرجة‬ ‫ثالث‬ ‫للتفاعل‬ ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ : ‫مواد‬ ‫ناتجة‬ A + B + D → ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫إيجاد‬ ‫عندما‬ ‫مت‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكون‬ ‫في‬ ‫ساوية‬ ‫التركيز‬ . ‫هو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ a ‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مضى‬ ‫بعد‬ ‫فإنه‬ ، t ‫هو‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ x . :. ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ : R = K CA . AB . CD ‫ولكن‬ CA = CB = CD = a dx/dt = K (a-x)3 (26) ‫على‬ ‫نحصل‬ ‫المعادلة‬ ‫بترتيب‬ : ∫dx/(a-x)3 = ∫ K dt 1/2(a-x)2 = Kt + K- ‫حيث‬ K΄ ‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫قيمتها‬ ‫وتوجد‬ ،‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬ t = o ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫أي‬ ، x = o :. K = 1/ 2a2 ‫وبالتعويض‬ ‫عن‬ ‫بقيمتها‬ ‫قيمة‬ ‫نحصل‬ ‫على‬ 1/2(a-x)2 = Kt + 1/2a2 Kt = 1/2(a-x)2 – 1/2a2 K = 1/2t (1/(a-x)2 – 1/a2) L2M-2Sec-1 (27)
  • 64.
    64 ‫مع‬ ‫النيتروجين‬ ‫أكسيد‬‫أول‬ ‫تفاعالت‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الغازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أهم‬ ‫من‬ ‫األكسجين‬ ‫أو‬ ‫البرومين‬ ‫أ‬ ‫و‬ ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادالت‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫الكلورين‬ : 1) 2NO + O2 → 2NO2 2) 2NO + Br2 → 2NOBr 3) 2NO + Cl2 → 2NOCl ‫هي‬ ‫السابقة‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬ : -d(NO) / dt = K(NO)2(X2) ‫تركيز‬ ‫تمثل‬ ‫حيث‬ ‫أو‬ ‫األكسجين‬ ‫البرومين‬ ‫الكلورين‬ ‫أو‬ . ‫عند‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫للتفاعالت‬ ‫آ‬ ‫قيمة‬ ‫وتعطي‬ a = b = c ‫يلي‬ ‫كما‬ : K=1/2τ [1/(a-a/2)2 – 1/a2] = 1/2τ.3/a2 τ =3/2 1/Ka2 Sec.
  • 65.
    65 ‫خامسا‬ : ‫العامة‬ ‫الحالة‬ : ‫التفاعل‬ ‫درجة‬‫تكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫العامة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫إليجاد‬ ( n ) ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬ ‫التالية‬ ‫الطريقة‬ ‫نتبع‬ ‫األولى‬ ‫تركيزها‬ ‫في‬ ‫متساوية‬ ‫المتفاعلة‬ : R α Cn R = K (a – x )n dx/dt = K(a-x)n ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬ : dx/(a-x)n= K dt ‫أن‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬ ‫التكامل‬ ‫عملية‬ ‫بإجراء‬ n ≠ 1 ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : ∫ dx/ (a- x)n = ∫K dt 1/ (n -1)(a-x)(n-1) = Kt + K΄ (29) ‫حيث‬ K΄ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫قيمته‬ ‫استنتاج‬ ‫ويمكن‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ : at t = o x = o  K΄ = 1/ (n-1)(a-o)(n-1) = 1/ (n-1) a(n-1) ‫في‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬ ‫المعادلة‬ ( 29 ) ‫على‬ ‫نحصل‬ : 1/ (n-1)(a-x)(n-1) = Kt + (n-1) a(n-1) K= 1/ t(n-1) [1/ (a-x)(n-1) - 1/a(n-1)] K΄
  • 66.
    66 ‫أن‬ ‫أي‬ ‫الثانية‬‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫للتفاعل‬ ‫العامة‬ ‫الحالة‬ ‫معادلة‬ ‫وبتطبيق‬ ( n=2 ) ‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫المعادلة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ : K = [1/t ] x/a(a-x) LM-1 Sec-1 ‫أن‬ ‫أي‬ ‫الثالثة‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬ ( n=3 ) ‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫أنها‬ ‫نجد‬ : K = 1/2t [1/(a-x)2 – 1/a2] L2 M-2 Sec-1 ‫أن‬ ‫أي‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬ ( n= 3/2 ) ‫أنها‬ ‫نجد‬ ‫تؤول‬ ‫إلى‬ : K = 2/t [1/ (a -x)1/2 - 1/a1/2] L1/2 M-1/2 Sec-1 ‫أن‬ ‫أي‬ ‫أنصاف‬ ‫ثالث‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫حالة‬ ‫وفي‬ ( n= ½ ) ‫أنها‬ ‫نجد‬ ‫تؤول‬ ‫إلى‬ : K = 2/t [ a½ - (a –x) ½]M½. L-½ .Sec-1
  • 67.
     ‫تحضي‬ ‫يتم‬ ‫حيث‬‫ثابتة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫تجرى‬ ‫مزيج‬ ‫ر‬ ‫ي‬ ‫ثم‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫وتثبت‬ ‫للتفاعل‬ ‫وعاء‬ ‫فى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫التركيب‬ ‫معروف‬ ‫قاس‬ ‫الع‬ ‫المناسبةونرسم‬ ‫بالطرق‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫تركيز‬ ‫فى‬ ‫اإلنخفاض‬ ‫بين‬ ‫القة‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫احدى‬ ‫تركيز‬ ‫فى‬ ‫الزيادة‬ ‫او‬ ‫والزمن‬ ‫التركيز‬ .  ‫الطرق‬ ‫بإحدى‬ ‫ذلك‬ ‫يكون‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫التركيز‬ ‫تغير‬ ‫لمتابعة‬  1 - ‫الكيميائي‬ ‫التحليل‬ 2 - ‫الفيزيائي‬ ‫التحليل‬  ‫الكيميائي‬ ‫التحليل‬ : ‫االتية‬ ‫بالطرق‬ ‫مباشرة‬ ‫تقدير‬ ‫يمكن‬ :  ‫ب‬ ‫الحجمية‬ ‫الطريقة‬ ) ‫الوزنية‬ ‫الطريقة‬  ‫الفيزيائية‬ ‫الطرق‬ :  ‫ا‬ ) ‫الغازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫فى‬ ‫الضغط‬ ‫قياس‬  ‫ب‬ ) ‫الحجم‬ ‫فى‬ ‫التغير‬ ‫أو‬ ‫التمدد‬ ‫قياس‬  ‫ج‬ ) ‫الضوئية‬ ‫الطرق‬ ( ‫اإلستقطاب‬ - ‫اإلنكسار‬ – ‫األلوان‬ – ‫الطيف‬ )  ‫د‬ ) ‫الكهربية‬ ( ‫التوصيل‬ – ‫الجهد‬ ‫فرق‬ - ‫الكتلى‬ ‫المطياف‬ ) ‫الحركية‬ ‫النتائج‬ ‫تحليل‬ 67
  • 68.
    ‫حيث‬ ‫مباشرة‬ ‫التفاعل‬‫سرعة‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬ ‫ميول‬ ‫قياس‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫تقديرها‬ ‫يتم‬ ‫مماسات‬ ‫منح‬ ‫على‬ ‫ــــــ‬ ‫نيات‬ ‫التركيز‬ – ‫الزمن‬ 68 ‫إليجاد‬ ‫التفاضلية‬ ‫الطريقة‬ ‫رتبة‬ ‫التفاعل‬
  • 69.
    69 [A]t t / s ‫اإلبتدائية‬‫السرعة‬ ‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬ ‫اعل‬ ‫وتطب‬ ‫التفاضلية‬ ‫الطريقة‬ ‫مختلفين‬ ‫وجهين‬ ‫على‬ 1 - ‫اإلبتدائية‬ ‫السرعة‬ ‫طريقة‬ . (Initial rate method) ‫مخت‬ ‫ابتدائية‬ ‫تراكيز‬ ‫باستخدام‬ ‫مرات‬ ‫عدة‬ ‫التفاعل‬ ‫باجراء‬ ‫وتعيين‬ ‫لفة‬ ‫فى‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫التركيز‬ ‫تغير‬ ‫بقياس‬ ‫اإلبتدائية‬ ‫السرعات‬ ‫تجربة‬ ‫كل‬ ‫المعادلة‬ ‫وتطب‬
  • 70.
     2 - ‫اللحظية‬ ‫السرعة‬ ‫طريقة‬ : Instantaneousmethod ‫تجرى‬ ‫تجربة‬ ‫واحدة‬ ‫يسجل‬ ‫فيها‬ ‫منحنى‬ ‫التركيز‬ ‫مع‬ ‫الزمن‬ ‫ثم‬ ‫نرسم‬ ‫م‬ ‫ماسات‬ ‫متعددة‬ ‫عند‬ ‫نقاط‬ ‫مختلفة‬ ‫على‬ ‫المنحنى‬ ( ‫التركيز‬ – ‫الزمن‬ ) ‫حيث‬ ‫يمث‬ ‫ل‬ ‫ميل‬ ‫المماس‬ ‫عند‬ ‫نقطة‬ ‫معينة‬ ‫السرعة‬ ‫اللحظية‬ ‫عند‬ ‫ذلك‬ ‫التركيزثم‬ ‫برسم‬ ‫ع‬ ‫القة‬ ‫بين‬ ‫لوغاريتم‬ ‫معدل‬ ‫سرعة‬ ‫التفاعل‬ ‫مع‬ ‫لوغاريتم‬ ‫التركيز‬ ‫ويكون‬ ‫ميل‬ ‫الخ‬ ‫ط‬ ‫مساويا‬ α . ‫ويالحظ‬ ‫فى‬ ‫هذه‬ ‫الطريقة‬ ‫ان‬ ‫جميع‬ ‫المواد‬ ‫األخرى‬ ‫يجب‬ ‫ان‬ ‫تكون‬ ‫فى‬ ‫زي‬ ‫ادة‬ ‫حتى‬ ‫نلغى‬ ‫تأثيرها‬ . ‫ثم‬ ‫تعاد‬ ‫التجربة‬ ‫إليجاد‬ ‫الرتبة‬ β ‫بشرط‬ ‫ان‬ ‫يكون‬ ‫تركيز‬ ‫كل‬ ‫من‬ ‫المواد‬ ‫األخرى‬ ‫ثابتا‬ ‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬ ‫اعل‬ 70
  • 71.
    Br2 (aq) +HCOOH (aq) 2Br- (aq) + 2H+ (aq) + CO2 (g) ‫السرعة‬ ‫متوسط‬= - D[Br2] Dt = - [Br2]2 – [Br2]1 t2 – t1 ‫المماس‬ ‫ميل‬ ‫المماس‬ ‫ميل‬ ‫المماس‬ ‫ميل‬ ‫اللحظية‬ ‫السرعة‬ = ‫معينة‬ ‫لحظة‬ ‫عند‬ ‫السرعة‬ 71
  • 72.
    ‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬‫تعيين‬ ‫اعل‬ 3 - ‫التكامل‬ ‫طريقة‬ Integration method ‫المختلف‬ ‫للرتب‬ ‫التكاملية‬ ‫المعادالت‬ ‫رسم‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬ ‫ة‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫الرتبة‬ ‫س‬ ‫األخرى‬ ‫وأما‬ ‫مستقيما‬ ‫خـــطا‬ ‫ستعطي‬ ‫للتـــفاعل‬ ‫الصحيحة‬ ‫تعطي‬ ‫منحنيات‬ 72
  • 73.
    ln[A]t = -kt+ ln[A]0 1/[A]t = kt + 1/[A]0 [A]t = -kt + [A]0 ‫الطريقة‬ ‫التكاملية‬ ‫إليجاد‬ ‫رتبة‬ ‫التفاعل‬ 73
  • 74.
    74 time concentration [A]0 [A]0/2 [A]0/4 [A]0/8 t1/2 t1/2 t1/2 ‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬‫تعيين‬ ‫اعل‬ 4 - ‫النصف‬ ‫عمر‬ ‫طريقة‬ Half –life period) ) ‫تركيز‬ ‫نصف‬ ‫إلختفاء‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ ‫قياس‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬ ‫المواد‬ ‫المتفاعلة‬
  • 75.
    75 : ‫التبادلية‬ ‫الطريقة‬- ‫تعتمد‬ ‫ال‬ ‫األولى‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫ففي‬ : ‫البسيطة‬ ‫التركيزات‬ ‫في‬ ‫خاصة‬ ‫الطريقة‬ ‫هذه‬ ‫تستخدم‬ ‫قيمة‬ ‫أعلى‬ a : ‫أي‬ ) ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫(أي‬ a ‫ثابت‬ ≠ τ : ‫تكون‬ ‫الثانية‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫في‬ ‫بينما‬ τα1/a .τ = ‫ثابت‬ ‫أن‬ ‫أي‬ a : ‫تكون‬ ‫الثالثة‬ ‫الرتبة‬ ‫تفاعالت‬ ‫وفي‬ τα1/a2 = ‫ثابت‬ a2 τ :‫اآلتية‬ ‫النتائج‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫أمكن‬ ‫الفوسفين‬ ‫تحلل‬ ‫دراسة‬ ‫عند‬ : ‫مثال‬ ( ‫االبتدائي‬ ‫الضغط‬ P ) )τ( ‫التغير‬ ‫نصف‬ ‫زمن‬ ‫أن‬ ‫نالحظ‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫من‬ τ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬ n . ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫على‬ ‫تدل‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫إذن‬
  • 76.
    76 ‫مثال‬ ‫ضغوط‬ ‫عند‬ ‫حراري‬‫تحلل‬ ‫يعتريها‬ ‫غازية‬ ‫لمادة‬ ‫التفاعل‬ ‫نصف‬ ‫إلتمام‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ : :‫كالتالي‬ ‫كانت‬ ‫مختلفة‬ ‫ابتدائية‬ 450 400 350 300 250 P(m.m) ‫االبتدائي‬ ‫الضغط‬ 75.5 85 97 112.5 136 T sec ‫الزمن‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫السابقة‬ ‫النتائج‬ ‫من‬ τ ‫لذلك‬ ‫األولي‬ ‫الرتبة‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ثابتة‬ ‫ليست‬ ‫تحسب‬ a τ ‫حيث‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ = a = p .‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ Pτ : 34000 , 33750 , 34000 , 33950 ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ومنه‬ = pτ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يعتبر‬ ‫لذلك‬ ،‫ثابت‬
  • 77.
    77 6 - ‫طريقة‬ ‫فانت‬ ‫هوف‬ ‫التفاضلية‬ : ‫سرعتها‬ ‫التي‬ ‫اآلتية‬‫التفاعالت‬ ‫في‬ R ‫األس‬ ‫مع‬ ‫درجتها‬ ‫تتناسب‬ ‫متفاعلة‬ ‫واحدة‬ ‫مادة‬ ‫وتتضمن‬ n ‫تكون‬ ‫للتركيز‬ ‫كالتالي‬ ‫لها‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ : R = dc/dt = KCn ‫هي‬ ‫األولي‬ ‫التجربة‬ ‫في‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫وكان‬ ‫تجربتان‬ ‫أجريت‬ ‫فإذا‬ c1 ‫عند‬ t1 ‫الثانية‬ ‫التجربة‬ ‫وفي‬ ‫هي‬ c2 ‫عند‬ t2 ‫على‬ ‫نحصل‬ ‫التفاضل‬ ‫طريقة‬ ‫باستخدام‬ ‫فإنه‬ : R1 =-dc1/dt1 = KC1 n R2 = -dc2/dt2 = KC2 n ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫المعادلتين‬ ‫بقسمة‬ : R1/R2 = K C1 n/K C2 n = (C1/C2)n  logR1 – logR2 = n(logC1-logC2) n = logR1- logR2/ logC1-logC2 ‫يساويها‬ ‫بما‬ R ‫وبالتعويض‬ ‫عن‬ ‫قيمة‬  n= logC2/t2 – logC1/t1 / logC1-logC2
  • 78.
    7 - ‫العزل‬ ‫طريقة‬ Isolation Method) ) ‫التفاعل‬‫سرعة‬ ‫على‬ ‫تؤثر‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫اكثر‬ ‫وجد‬ ‫إذا‬ ‫تستخدم‬ . ‫عل‬ ‫تعتمد‬ ‫وهى‬ ‫جعل‬ ‫ى‬ ‫ح‬ ‫فى‬ ‫زائدة‬ ‫بكميات‬ ‫توجد‬ ‫واحدة‬ ‫ماعدا‬ ‫فيما‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تراكيز‬ ‫جميع‬ ‫يز‬ ‫ق‬ ‫بكمية‬ ‫الموجودة‬ ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫بشكل‬ ‫تغيرها‬ ‫عدم‬ ‫الى‬ ‫هذا‬ ‫ويؤدى‬ ‫التفاعل‬ ‫ليلة‬ ‫تتأثر‬ ‫سوف‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫فان‬ ‫وبالتالى‬ ‫فقط‬ ‫ال‬ ‫المادة‬ ‫تلك‬ ‫بتركيز‬ ‫بكمية‬ ‫موجودة‬ ‫التفاعل‬ ‫حيز‬ ‫فى‬ ‫قليلة‬ . ‫التف‬ ‫وثابت‬ ‫رتبة‬ ‫تعيين‬ ‫اعل‬ 78
  • 79.
    ‫اقتراح‬ " ‫لتفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫الهكسانون‬ ‫صبغة‬ ‫مع‬‫الحلقي‬ ‫المالكيت‬ ‫ال‬ ‫خضراء‬ " ( ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫محفز‬ ‫مظلم‬ ‫تفاعل‬ ) ‫صبغة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫عينه‬ ‫تعريض‬ ‫عند‬ ‫أنه‬ ‫لوحظ‬ ‫المالكيت‬ ‫في‬ ‫الخضراء‬ ‫الهكس‬ ‫ــانون‬ ‫الص‬ ‫لون‬ ‫أن‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫العينة‬ ‫حفظ‬ ‫ثم‬ ‫وجيزة‬ ‫لفترة‬ ‫الضوء‬ ‫ألشعة‬ ‫الحلقي‬ ‫األخضر‬ ‫بغة‬ ‫و‬ ‫الصبغة‬ ‫بين‬ ‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫الزمن‬ ‫بمرور‬ ً‫ا‬‫تدريجي‬ ‫يختفي‬ ‫المذيب‬ ( ‫الهكسانون‬ ‫الحلقي‬ ) ‫اآلتي‬ ‫إجراء‬ ‫يلزم‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫لدراسة‬ ، : ‫أوال‬ ‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫الطريقة‬ : - ‫الفيزيائية‬ ‫الطرق‬ ‫استخدام‬ ( ‫الضوئية‬ ‫الطريقة‬ : ‫مق‬ ‫االمتصاصية‬ ‫قياس‬ ‫الطول‬ ‫ابل‬ ‫الموجي‬ ) 79 ‫تطبي‬ ‫الحركية‬ ‫القياسات‬ ‫على‬ ‫الكيمي‬ ‫للتفاعالت‬ ‫ميكانيكيات‬ ‫اقتراح‬ ‫في‬ ‫الحركية‬ ‫القياسات‬ ‫استخدام‬ ‫ائية‬
  • 80.
    1 . ‫تحديد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬‫الذي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ : ‫لت‬ ‫وذلك‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫مع‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫مخلوط‬ ‫امتصاصية‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫تدرس‬ ‫طول‬ ‫حديد‬ ‫للضوء‬ ‫العينة‬ ‫تعريض‬ ‫قبل‬ ‫الدراسة‬ ‫عنده‬ ‫تجري‬ ‫معين‬ ‫موجي‬ ( ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ) ‫اآل‬ ‫الشكل‬ ‫ويمثل‬ ‫العالقة‬ ‫تي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫عند‬ ‫امتصاصية‬ ‫أعلى‬ ‫يعطي‬ ‫المحلول‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫حيث‬ ‫المذكورة‬ = 624 ‫نانوميتر‬ . ‫شكل‬ ( 12 ) ‫صبغة‬ ‫لمحلول‬ ‫واالمتصاصية‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫المالكيت‬ ‫في‬ ‫الخضراء‬ ‫ال‬ ‫هكسانون‬ ‫الحلقي‬ . 80
  • 81.
    81 . ‫بير‬ ‫قانون‬ ‫تحقيق‬ - ‫الميرت‬ : ‫التركيز‬‫في‬ ‫للتغيير‬ ً‫ا‬‫مقياس‬ ‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬ ‫استخدام‬ ‫يمكن‬ ‫لكي‬ ‫ىبد‬ ‫قان‬ ‫سريان‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ‫من‬ ‫بير‬ ‫ون‬ – ‫المبرت‬ ‫أي‬ ‫المستخدمة‬ ‫المحاليل‬ ‫على‬ : A = εCl ‫حيث‬ A ‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬ ‫هي‬ . ‫و‬ C ‫لالمتصاصية‬ ‫المقابل‬ ‫التركيز‬ ‫هي‬ ε ‫معامل‬ ‫هي‬ ‫االنطفاء‬ ‫الواحد‬ ‫للمحلول‬ ‫ثابتة‬ ‫قيمة‬ ‫وهو‬ . l ‫الواحدة‬ ‫للخلية‬ ‫ثابتة‬ ‫وهي‬ ‫المستخدم‬ ‫المحلول‬ ‫سمك‬ ‫هي‬ . ‫ترسم‬ ‫ثم‬ ،‫تركيز‬ ‫لكل‬ ‫المقابلة‬ ‫االمتصاصية‬ ‫وتقاس‬ ‫التركيز‬ ‫معلومة‬ ‫قياسية‬ ‫محاليل‬ ‫عدة‬ ‫تحضر‬ ‫لذلك‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫االمتصاصية‬ ‫المقاسه‬ ‫ب‬ ‫قانون‬ ‫عليه‬ ‫ينطبق‬ ‫الذي‬ ‫التركيز‬ ‫من‬ ‫المدى‬ ‫يحدد‬ ‫الشكل‬ ‫ومن‬ ‫لها‬ ‫المقابل‬ ‫والتركيز‬ ‫ير‬ – ‫المبرت‬ ‫اآلتي‬ ‫الشكل‬ ‫ويبين‬ ‫مداه‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫تتم‬ ‫ان‬ ‫يلزم‬ ‫والذي‬ ‫هذه‬ ‫العالقة‬ ‫عند‬ ‫صبغة‬ ‫استخدام‬ ‫المالكيت‬ ‫في‬ ‫الخضراء‬ ‫الهكسانون‬ ‫الحلقي‬ . ‫ويظهر‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬ ‫العينات‬ ‫تركيز‬ ‫أن‬ ‫الشكل‬ ‫الدراسة‬ ‫بين‬ ‫تنحصر‬ ‫أن‬ ‫يلزم‬ ( 2.35 x 10 - 5 - x 3.3 x 10 - 5 ) ‫موالر‬ ‫والتي‬ ‫امتصاصية‬ ‫تقابل‬ ‫من‬ ( 1.3 - 2 .)
  • 82.
    3 . ‫تحديد‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬‫الذي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ : ‫التفاعل‬ ‫انتهاء‬ ‫بعد‬ ( ً‫ا‬‫تمام‬ ‫اللون‬ ‫اختفاء‬ ‫أي‬ ) ‫امتصاصي‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫يدرس‬ ‫الناتج‬ ‫المحلول‬ ‫ة‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تمتصه‬ ‫معين‬ ‫موجي‬ ‫طول‬ ‫يوجد‬ ‫هل‬ ‫لمعرفة‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫مقابل‬ ‫المت‬ ‫للمواد‬ ‫تظهر‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫غير‬ ‫جديدة‬ ‫امتصاصية‬ ‫قمة‬ ‫عن‬ ‫الكشف‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬ ‫فاعلة‬ . ‫صبغة‬ ‫تفاعل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫أظهرت‬ ‫وقد‬ ‫المالكيت‬ ‫مع‬ ‫الخضراء‬ ‫الهكسانون‬ ‫التفاعل‬ ‫لنواتج‬ ‫جديدة‬ ‫امتصاصية‬ ‫قمم‬ ‫أي‬ ‫ظهور‬ ‫عدم‬ ‫الحلقي‬ . 82
  • 83.
    ‫الدراسة‬ ‫في‬ ‫المستخدمة‬‫التجريبية‬ ‫القياسات‬ : ‫يتفاعل‬ ‫الهكسانون‬ ‫صبغة‬ ‫مع‬ ‫الحلقي‬ ‫المالكيت‬ ‫عدي‬ ‫نواتج‬ ‫ليعطي‬ ‫محفز‬ ‫كعامل‬ ‫الضوء‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫الخضراء‬ ‫اللون‬ ‫مة‬ ‫متوسط‬ ‫ضغط‬ ‫ذات‬ ‫الزئبق‬ ‫لمبة‬ ‫ألشعة‬ ‫محددة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫عينة‬ ‫تعرض‬ ‫حيث‬ ( ‫أطوا‬ ‫تعطي‬ ‫موجبة‬ ‫ل‬ ‫محددة‬ ) ‫الظال‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قياس‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫الضوء‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫بعيد‬ ‫التفاعل‬ ‫يدرس‬ ‫ثم‬ ‫م‬ ( ‫بقياس‬ ‫المحلول‬ ‫امتصاصية‬ ) ‫موجي‬ ‫طول‬ ‫عند‬ ‫الزمن‬ ‫مقابل‬ = 624 ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫ويطلق‬ ‫نانوميتر‬ ( ‫تفاعالت‬ ‫بالضوء‬ ‫محفزة‬ ‫مظلمة‬ ) ‫هما‬ ‫القياسات‬ ‫من‬ ‫نوعان‬ ‫إجراء‬ ‫تم‬ ‫وقد‬ : - ‫استخدام‬ ‫لصبغة‬ ‫ثابت‬ ‫ابتدائي‬ ‫تركيز‬ ‫المالكيت‬ ‫الضوء‬ ‫إلى‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫العينات‬ ‫تعرض‬ ‫حيث‬ ‫الخضراء‬ ‫مختلفة‬ ‫ألزمنة‬ ‫االمتصاصي‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫ويقاس‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫للضوء‬ ‫تعريضها‬ ‫بعد‬ ‫العينة‬ ‫تحفظ‬ ‫حالة‬ ‫كل‬ ‫وفي‬ ‫التوالي‬ ‫على‬ ‫الزمن‬ ‫مقابل‬ ‫ة‬ . - ‫باستخدام‬ ‫صبغة‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫تراكيز‬ ‫المالكيت‬ ‫الح‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫العينات‬ ‫جميع‬ ‫وتعريض‬ ‫الخضراء‬ ‫إلى‬ ‫الة‬ ‫محددة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬ ‫الضوء‬ ( ‫حوالي‬ 3 ‫دقائق‬ ) ‫تحفظ‬ ‫م‬ ‫االمتصاصية‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫ويقاس‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫العينة‬ ‫بعدها‬ ‫قابل‬ ‫الزمن‬ . 83
  • 84.
    ‫المب‬ ‫وتكون‬ ‫الضوء‬‫بامتصاص‬ ‫تقوم‬ ‫التي‬ ‫المادة‬ ‫لتحديد‬ ‫تجارب‬ ‫أجريت‬ ‫كما‬ ‫ادرة‬ ‫من‬ ‫عينات‬ ‫عرضت‬ ‫حيث‬ ‫التفاعل‬ ‫لحدوث‬ ‫الهكسانون‬ ‫النقي‬ ‫الحلقي‬ ( ‫حوالي‬ 3 ‫مل‬ ) ‫وفي‬ ‫مختلفة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترات‬ ‫الضوء‬ ‫إلى‬ ‫كل‬ ‫حالة‬ ‫المحلول‬ ‫إلى‬ ‫يضاف‬ ‫المشع‬ ‫ع‬ ‫حوالي‬ 0.5 ‫في‬ ‫المركز‬ ‫الصبغة‬ ‫محلول‬ ‫من‬ ‫مل‬ ‫الهكسانون‬ ‫الظالم‬ ‫في‬ ‫محفوظة‬ ‫الحلقي‬ ‫ثم‬ ، ‫الزمن‬ ‫مقابل‬ ‫الناتج‬ ‫للمحلول‬ ‫االمتصاصية‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫يقاس‬ . 84
  • 85.
    ‫أعطت‬ ‫االمت‬ ‫مقلوب‬ ‫رسم‬‫عند‬ ‫مستقيم‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫خط‬ ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫االمتصاصية‬ ‫نتائج‬ ‫صاصية‬ (1/A) ‫تفاع‬ ‫هو‬ ‫الناتج‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫السابقة‬ ‫القياسات‬ ‫جميع‬ ‫في‬ ‫الزمن‬ ‫مقابل‬ ‫من‬ ‫ل‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ . ‫ا‬ ‫مع‬ ‫الصبغة‬ ‫تعريض‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫النتائج‬ ‫تماثل‬ ‫من‬ ‫يستنتج‬ ‫كذلك‬ ‫إلى‬ ‫لمذيب‬ ‫بامتص‬ ‫يقوم‬ ‫الذي‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫الحق‬ ‫الصبغة‬ ‫وإضافة‬ ‫فقط‬ ‫المذيب‬ ‫تعريض‬ ‫وعند‬ ‫الضوء‬ ‫الضوء‬ ‫اص‬ ‫ا‬ ‫اقتراح‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ‫الصبغة‬ ‫وليس‬ ‫المذيب‬ ‫هو‬ ‫المظلم‬ ‫التفاعل‬ ‫لحدوث‬ ‫والمبادر‬ ‫لميكانيكية‬ ‫صبغة‬ ‫بين‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫المحفز‬ ‫للتفاعل‬ ‫اآلتية‬ ‫المالكيت‬ ‫الخضراء‬ ‫والهكسانون‬ ‫الحلقي‬ . 85 ‫النتائج‬
  • 86.
     ‫يقوم‬ ‫الهكسانون‬ ‫الحلقي‬ ‫بإمتصاص‬ ‫أي‬ ‫الضوء‬ : + hν→ (1) ‫يتبع‬ ‫الوضع‬ ‫من‬ ‫هيدروجين‬ ‫لذرة‬ ‫استخالص‬ ‫ذلك‬ ‫لجزئ‬ ‫من‬ ‫مستقر‬ ‫الهكسانون‬ ‫اآلتية‬ ‫الجذور‬ ‫لتكون‬ ‫الحلقي‬ : ‫جذر‬ ‫الهكسانون‬ ‫الخطوة‬ ‫في‬ ‫الذي‬ ‫الحلقي‬ ( 2 ) ‫اآلتي‬ ‫االتزان‬ ‫بسبب‬ ً‫ا‬‫مستقر‬ ‫يكون‬ : ‫جذور‬ ‫تتفاعل‬ ‫الهكسانون‬ ‫للصبغة‬ ‫جذور‬ ‫وتتكون‬ ‫الموجبة‬ ‫الصبغة‬ ‫أيونات‬ ‫مع‬ ‫الحرة‬ ‫الحلقي‬ : 86
  • 87.
    87 • ‫المحد‬ ‫هي‬ ‫الخطوة‬‫وهذه‬ ‫الصبغة‬ ‫أكسيد‬ ‫فوق‬ ‫جذور‬ ‫لتكوين‬ ‫األكسجين‬ ‫مع‬ ‫الصبغة‬ ‫جذور‬ ‫تتفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫دة‬ ‫التفاعل‬ ( ‫متفاعلة‬ ‫كمادة‬ ‫المذيب‬ ‫فيها‬ ‫يظهر‬ ‫ال‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ : ) MG٠ + O2 ‫بطئ‬ MGOO٠ ‫تفاعل‬ ‫األكسيد‬ ‫فوق‬ ‫جذور‬ ‫مع‬ ‫الكيتون‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫فوق‬ ‫ويتكون‬ ‫هيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫منه‬ ‫وتستخلص‬ ‫الحلقي‬ ‫الصبغة‬ MGOO٠ + → MGOOH + R٠ MGOOH → MGO٠ + OH ٠ MGO٠ + → MGOH + ( R٠)
  • 88.
    ‫جذر‬ ‫أن‬ ‫يظهر‬‫السابقة‬ ‫الخطوة‬ ‫من‬ ‫الكيتون‬ ‫عند‬ ‫تكوينه‬ ‫يفترض‬ ‫الذي‬ ‫تعريض‬ ‫الهك‬ ‫سانون‬ ‫الضو‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫تكوينه‬ ‫يستمر‬ ‫الصبغة‬ ‫مع‬ ‫تفاعل‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫إلى‬ ‫الحلقي‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫ء‬ ‫ال‬ ‫غياب‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫سبب‬ ‫يفسر‬ ‫وهذا‬ ً‫ا‬‫سابق‬ ‫المفترضة‬ ‫الخطوات‬ ‫ضوء‬ . ‫وجود‬ ‫على‬ ‫االستدالل‬ ‫أمكن‬ ‫كذلك‬ MGOH ( ‫اللون‬ ‫عديمة‬ ‫قاعدة‬ ‫وهي‬ ) ‫حمض‬ ‫بإضافة‬ HCl ‫ناتج‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫ثانية‬ ‫األخضر‬ ‫الصبغة‬ ‫لون‬ ‫فيظهر‬ ‫اللون‬ ‫عديم‬ ‫حدوث‬ ‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ : MGOH + HCl → MGCl + H2O 88
  • 89.
    ‫السابقة‬ ‫الرموز‬ ‫وتشير‬ MGOH, MG+ ‫اآلتية‬ ‫المركبات‬ ‫إلى‬ : ‫هيدروكسيد‬ ‫صبغة‬ ‫المالكيت‬ ‫الخضراء‬ ‫صبغة‬ ‫أيون‬ ‫المالكيت‬ ‫الخضراء‬ ( ‫اللون‬ ‫عديم‬ ) ( ‫أخضر‬ ‫لون‬ ) 89
  • 90.
    1 - ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ . Reversible Reactions 2 - ‫المتتابعة‬‫التفاعالت‬ . Consecutive Reactions 3 - ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬ . Parallel Reactions 4 - ‫التفاعالت‬ ‫السلسلية‬ . Chain Reactions 90 ‫الثالث‬ ‫الباب‬ ‫المعقدة‬ ‫التفاعالت‬
  • 91.
    - ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ : ‫التفاعل‬ ‫بهمل‬‫عادة‬ ‫ولكن‬ ‫عكسية‬ ‫النظرية‬ ‫الناحية‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫تقريب‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫جميع‬ ‫يكن‬ ‫لم‬ ‫إذا‬ ‫العكسي‬ ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫يسير‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫وفي‬ ،‫التركيز‬ ‫في‬ ‫ملحوظ‬ ‫تأثير‬ ‫له‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫يتض‬ ‫كما‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫يعاكسه‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫اتجاه‬ ‫المثال‬ ‫من‬ ‫ح‬ ‫التالي‬ : CH3COOH + C2H5OH → CH3OOC2H5 + H2O ‫وعند‬ ‫سير‬ ‫في‬ ‫الجديد‬ ‫المؤثر‬ ‫هذا‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ‫يؤخذ‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركة‬ ‫دراسة‬ ‫التفاعل‬ ‫التالية‬ ‫الحاالت‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أبسط‬ ‫ومن‬ : ً‫ال‬‫أو‬ : ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ . ً‫ا‬‫ثاني‬ : ‫ا‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ويعاكسه‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫لثانية‬ . ً‫ا‬‫ثالث‬ : ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ . 91
  • 92.
    ‫أحدهما‬ ‫يعاكس‬ ‫األولي‬‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫تفاعالن‬ ‫اآلخر‬  ‫الحالة‬ ( ‫أ‬ : ) ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ( B ) ‫ت‬ ‫يكون‬ ‫الوقت‬ ‫بمرور‬ ‫ثم‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫ركيز‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ( B ) ‫المادة‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ما‬ ‫هو‬ ( A ) ‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫أفترض‬ ‫فإذا‬ :  A 𝐾1 𝐾 − 1 B ‫على‬ K-1, K1 ‫واالتجاه‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثوابت‬ ‫حيث‬ ‫المعاكس‬ ‫هي‬ ‫له‬ ‫التوالي‬ . ‫للمادة‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫يكون‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ( A ) ‫هو‬ a ‫يصبح‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫وقت‬ ‫مرور‬ ‫وبعد‬ ‫تركيز‬ ‫هو‬ ‫المادة‬ ( a-x ) ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫بينما‬ ( B ) ‫هو‬ x ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫تكتب‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ، : dx / dt = K1 (a – x) – K-1 X ‫حيث‬ ‫المادة‬ ‫أن‬ ( B ) ‫المادة‬ ‫تفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫تكونت‬ ( A ) ‫معينة‬ ‫زمنية‬ ‫فترة‬ ‫بعد‬ ‫ولكن‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫من‬ ‫بداية‬ ‫المادة‬ ‫تنقص‬ ،‫التفاعل‬ ( B ) ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫يصل‬ ‫وبذلك‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫نتيجة‬ ‫الوقت‬ ‫بمرور‬ ‫حا‬ ‫االتزان‬ ‫لة‬ . ‫بفرض‬ ‫أن‬ Xe ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫تمثل‬ ( B ) ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫فإن‬ ‫االتزان‬ ‫عند‬ ( A ) ‫يكون‬ ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ( a-xe ) ،ً‫ا‬‫صفر‬ ‫تساوي‬ ‫االتزان‬ ‫نقطة‬ ‫عند‬ ‫التغيير‬ ‫ومحصلة‬ ‫أي‬ : 92
  • 93.
    dx/dt = K1(a – Xe ) – K-1 Xe = 0 (34) K-1 = K1 (a – Xe ) / Xe (35) ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬ K-1 ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ( ‫معادلة‬ 33 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : dx / dt = K1 (a – X ) – K-1(a – Xe) / Xe .X dx / dt = [K1 a/Xe] (Xe – X ) ‫بتكامل‬ ‫في‬ ‫األخذ‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬ ‫االعتبار‬ ‫أن‬ X = ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫صفر‬ t = 0 ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : K1 = (Xe / a t) ln [Xe /( Xe – X)] (36) ‫قيمة‬ ‫عرفت‬ ‫فإذا‬ Xe ‫أمكن‬ ‫قيمة‬ ‫حساب‬ K1 ‫قياس‬ ‫من‬ ( X ) ‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫في‬ . ً‫ا‬‫وأحيان‬ ‫المعادلة‬ ‫فان‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫آخر‬ ‫شكل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫معادلة‬ ‫توضع‬ ‫الموازنة‬ ‫لغرض‬ ( 35 ) ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التالية‬ ‫الصورة‬ ‫على‬ ‫توضع‬ : K-1 .Xe = K1 ( a – Xe) = K1a – K1. Xe 93
  • 94.
    ( K-1 +K1) Xe = K1. A Xe / a = K1 / (K-1 + K 1 ) ‫بالتعويض‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ Xe / a ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 36 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : ] K1 = (K1 / K1 + K-1 ) / t ln [ Xe / ( Xe – X) Or K1 + K-1 = 1/t ln [Xe / ( Xe – X ) ] (37) ‫بمقارنة‬ ‫وصيغتها‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫بمعادلة‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ : K = 1/ t ln a / ( a-x ) ‫التالي‬ ‫التشابه‬ ‫يتضح‬ : ‫التركيز‬ ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬ Xe ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫محل‬ ‫حل‬ a ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ . ‫مجموع‬ ‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابتي‬ ( K1 + K-1 ) ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫محل‬ ‫حلت‬ K . 94
  • 95.
    ‫الحالة‬ ( ‫ب‬ : ) ‫عندما‬ ‫للمادة‬ ‫االبـــــتدائي‬‫الـــــتركيز‬ ‫يكـــون‬ ( A ) ‫هـو‬ ( a ) ‫للمادة‬ ‫االبتدائي‬ ‫والتركيز‬ ، ( B ) ‫هو‬ ( b . ) ‫التالي‬ ‫التفاعل‬ ‫بفرض‬ : A B ‫كالتالي‬ ‫تكتب‬ ‫السرعة‬ ‫معدل‬ ‫فإن‬ : dx / dt = K1 (a –x ) – K-1 (b + x)  dx / dt = K1 a – K1 X – K-1 – K-1 X dx / dt = ( K1 a – K-1 b ) – X ( K1 + K-1 ) (38) ‫االتزان‬ ‫عند‬ ‫ولكن‬ : dx/dt = 0 , X = Xe ‫االتزان‬ ‫عند‬ ‫التركيز‬ : :. Xe = (K1 a – K-1 b) / (K1 +K-1 ) ‫أن‬ ‫بفرض‬ : 1. K1 a – K-1b = A 2. (– K1 – K-1 ) = B 95
  • 96.
    ‫بالتعويض‬ ‫عن‬ ‫قيمة‬ Xe  Xe =-A / B (39) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫كذلك‬ ( 38 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : dx / dt = A + BX ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬ : dx / (A + BX ) = dt (40) ‫المعادلة‬ ‫بتكامل‬ ( 40 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : ( 1/B) ln ( A + BX) = t + K΄ (41) ‫قيمة‬ ‫ولتعيين‬ K΄ ‫الحالة‬ ‫نفرض‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ t = 0 ‫عند‬ ‫أي‬ x = 0  ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 41 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : K΄ = (1/B ) ln A 96
  • 97.
    ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫وبالتعويض‬ ( 41 ) ‫أن‬‫ينتج‬ : (1 / B ) ln (A + BX) = t + (1 / B ) ln A (1 / B ) ln (A + BX) – (1 / B) ln A = t ‫بالتعويض‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ( 1 / B ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ : ( -1 / K1 + K-1 ) ln ( A + BX ) + (1 / K1 + K-1 ) ln A = t  (1 / t) ln A/ ( A + BX) = K1 + K-1 ‫بقسمة‬ ‫المقدار‬ ‫على‬ ‫األيسر‬ ‫الطرف‬ ‫في‬ ‫والمقام‬ ‫البسط‬ B ‫أن‬ ‫ينتج‬ : ( 1 / t) ln A/B /(A/B + B/B X) = K1 + K-1 ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ A/B ( 39 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : 1/t ln [ - Xe/ (-Xe +X) ] = K1 + K-1 (42) 1/t ln (+ Xe/ (Xe – X) ) = K1 + K-1 ‫والمعادلة‬ ( 42 ) ‫لها‬ ‫المعادلة‬ ‫شكل‬ ‫نفس‬ ( 37 ) ‫الحالة‬ ‫تمثل‬ ‫التي‬ ( ‫أ‬ ) ‫التركي‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫كان‬ ‫االختالف‬ ‫ولكن‬ ‫ز‬ Xe ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫في‬ . 97
  • 98.
    1 - ‫تحويل‬ ‫جاما‬ – ‫حمض‬ ‫هيدروكسي‬ ‫البيوتيرك‬ ‫إلي‬ ‫الالكتون‬ : ‫هذا‬ ‫اال‬ ‫فالتركيز‬‫لذلك‬ ،‫االتجاهين‬ ‫في‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫لمادة‬ ‫بتدائي‬ ‫الالكتون‬ ‫اال‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫تركيزه‬ ‫يزداد‬ ‫ثم‬ ،‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫يساوي‬ ‫ويكون‬ ،‫تزان‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫تركيزه‬ Xe = 13.28 ‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫اللتر‬ ‫في‬ ‫جزئ‬ ‫وزن‬ K-1, K1 ‫حسابها‬ ‫يمكن‬ ‫معرفة‬ ( X ) ‫النوعي‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫بمعادلة‬ ‫وباالستعانة‬ ‫المتتالية‬ ‫الفترات‬ ‫في‬ ( ‫المعادل‬ ‫ة‬ ( 37 .)) K1 + K-1 = 1 / t ln (Xe / ( Xe – X)) ‫وجد‬ ‫قيمة‬ ‫أن‬ K-1, K1 = 1.56 × 10 - 4 ‫ثانية‬ - 1 ‫التجريبي‬ ‫الخطأ‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫القيمة‬ ‫وهذه‬ ، ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لثابت‬ K-1, K1 ‫أنه‬ ‫كما‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫تؤكد‬ ، ‫التركيز‬ ‫قيمة‬ ‫بمعرفة‬ ‫االبتدائي‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬ ‫التوازن‬ ‫عند‬ K-1, K1 ‫حدة‬ ‫على‬ . 98 ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫أمثلة‬ ‫العكس‬ ‫ية‬
  • 99.
    2 - ‫تحويل‬ ‫الفا‬ – ‫جلوكوز‬ ‫بيتا‬ ‫إلي‬‫جلوكوز‬ : ‫الفا‬ – ‫جلوكوز‬ ‫بيتا‬ ‫جلوكوز‬ ‫هذا‬ ‫مح‬ ‫تحضير‬ ‫عند‬ ‫اتجاهين‬ ‫في‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫مثال‬ ‫التفاعل‬ ‫حديث‬ ‫لول‬ ‫الفا‬ ‫على‬ ‫يحتوي‬ – ‫البيتا‬ ‫تركيز‬ ‫يكون‬ ‫الماء‬ ‫في‬ ‫النقي‬ ‫جلوكوز‬ – ‫ص‬ ‫يساوي‬ ‫جلوكوز‬ ‫يزداد‬ ‫ثم‬ ،ً‫ا‬‫فر‬ ‫االتزان‬ ‫حالة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫تركيزها‬ . ‫قياس‬ ‫جهاز‬ ‫باستخدام‬ ‫متابعته‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫االستقطاب‬ . 99
  • 100.
    ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫الهيدورجين‬ ‫واليود‬ : ‫التفاعال‬ ‫على‬ً‫ا‬‫جيد‬ ً‫ال‬‫مثا‬ ‫وبعد‬ ،‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حركة‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬ ‫من‬ ‫بسيط‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ت‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫العكسية‬ . ‫بين‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫عالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ويتم‬ 300 - 500 º ‫م‬ ‫قياسها‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫وسرعة‬ ‫مئوية‬ . ‫وبعد‬ ‫عليها‬ ‫يلحم‬ ‫ثم‬ ،‫دائرية‬ ‫زجاجة‬ ‫في‬ ‫واليود‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوضع‬ ‫أن‬ ‫في‬ ‫الطريقة‬ ‫وتتلخص‬ ‫من‬ ‫متساوية‬ ‫كميات‬ ‫أخذ‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫وألنه‬ ،‫محتواها‬ ‫تحليل‬ ‫ويتم‬ ً‫ا‬‫فجائي‬ ‫تبرد‬ ‫الزجاجة‬ ‫تسخين‬ ‫تركيزها‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫واليود‬ ‫الهيدروجين‬ ‫االبتدائي‬ ‫ميكانيك‬ ‫عن‬ ‫أما‬ ،ً‫ا‬‫مختلف‬ ‫سيكون‬ ‫ية‬ ‫في‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫عكسي‬ ‫تفاعل‬ ‫فهو‬ ‫التفاعل‬ ‫االتجاهين‬ ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ : H2 + I2 K1 K−1 2HI ‫ومحصلة‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫هي‬ ‫الهيدروجين‬ ‫يوديد‬ ‫لتكوين‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬ ً‫ا‬‫ناقص‬ ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وضع‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫العكسي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ : dCHl / dt = K1 CH2 .Cl2 –K-1 C2 Hl ‫بمعرفة‬ ‫ت‬ ‫معرفة‬ ‫يمكن‬ ‫التحليل‬ ‫نتائج‬ ‫ومن‬ ،‫واليود‬ ‫للهيدروجين‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫يوديد‬ ‫ركيز‬ ‫الهيدروجين‬ ( X ) ‫قدره‬ ‫زمن‬ ‫مرور‬ ‫بعد‬ t ‫أي‬ ‫في‬ ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬ ‫كما‬ ‫إتجا‬ ‫ه‬ K1 ‫أو‬ K-1 . 100
  • 101.
    ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬‫مسائل‬ ‫هيدروكسي‬ ‫الحامض‬ ‫يعطي‬ ‫بيوترك‬ ‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫بيوتروالكتون‬ ‫ال‬ ‫حسب‬ ‫معادلة‬ : CH2OH.CH2.COOH → CH2. CH2. CH2.CO +H2O │……..O │ .......... ‫قد‬ ‫أعطيت‬ ‫قيم‬ ‫حامض‬ ‫تركيز‬ ‫اعتماد‬ ‫هيدروكسي‬ ‫بيوترك‬ ‫على‬ ‫عند‬ ‫الزمن‬ 25 ‫كاآلتي‬ ‫م‬ : 101 C (mole. L-1) t (min) C (mole. L-1) t (min) 10.25 100 18.23 0 6.67 220 15.84 21 4.96 ∞ 13.25 50 ،‫األمامي‬ ‫للتفاعل‬ ‫التوازن‬ ‫وثابت‬ ‫االتجاهين‬ ‫كال‬ ‫في‬ ‫للتفاعالت‬ ‫المعدل‬ ‫ثوابت‬ ‫أوجدي‬ ‫الجزيئات‬ ‫أحادي‬ ‫شبه‬ ‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫العكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫أفترض‬ – pseudo Unimolecular.
  • 102.
    - ‫خالت‬ ‫تكون‬ ‫دراسة‬‫عند‬ ‫األيثيل‬ ‫حمض‬ ‫من‬ ‫الخليك‬ ‫والكحول‬ ‫اإليثيلي‬ ‫باستخدام‬ ‫تركيز‬ ‫حمض‬ ‫من‬ ‫ثابت‬ HCI ‫المعادلة‬ ‫حسب‬ ‫وذلك‬ ‫للتفاعل‬ ‫محفز‬ ‫كعامل‬ : CH3COOH + C2H5OH K CH3COOHC2H5+H2O K-1 ‫عوير‬ 1 ‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫مرة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫مل‬ 0.612 ‫المستخدمة‬ ‫القاعدة‬ ‫من‬ ‫ف‬ ‫الدراسة‬ ‫أثناء‬ ‫عليها‬ ‫حصل‬ ‫التي‬ ‫النتائج‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬ ‫ويبين‬ : ‫والناتجة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫السابقة‬ ‫للمواد‬ ‫التفاعل‬ ‫مرتبة‬ ‫أن‬ ‫بمعرفة‬ ‫هو‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ . K-1, K1 ‫أحسبي‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫من‬ 102 ‫المأخوذ‬ ‫القاعدة‬ ‫حجم‬ ‫الزمن‬ ‫المأخوذ‬ ‫القاعدة‬ ‫حجم‬ ‫الزمن‬ 18.29 148 24.37 0 15.15 313 22.2 44 14.5 384 21.53 62 14.09 442 19.5 108 12.68 ∞ 19.26 117 ‫من‬ ‫لكل‬ ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ : CH3COOH = 1M H2O =12.756M C2H5OH=12.75M CH3COOC2H5=0
  • 103.
    ‫هناك‬ ‫تكون‬ ‫وقد‬، ‫الح‬ ‫لتفاعل‬ ‫متفاعلة‬ ‫مادة‬ ‫نفسه‬ ‫هو‬ ‫ما‬ ‫ناتج‬ ‫يصبح‬ ‫أن‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫المتتابعة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫أى‬ ‫ليعطي‬ ‫بعض‬ ‫مع‬ ‫بعضها‬ ‫يتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫أن‬ ‫وهكذا‬ ‫أخرى‬ ‫نواتج‬ .. ‫الت‬ ‫التفاضلية‬ ‫للمعادالت‬ ‫حل‬ ‫إيجاد‬ ‫فقط‬ ‫الحاالت‬ ‫أبسط‬ ‫في‬ ‫أمكن‬ ‫وقد‬ ‫ي‬ ‫عمليات‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫مهمة‬ ‫المتتابعة‬ ‫والتفاعالت‬ ،‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫تمثل‬ ‫البلمر‬ ‫ة‬ Polymerization. ‫ومن‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ابسط‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫المتعاقبة‬ ‫التفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫مع‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫وعليه‬ ‫عكسية‬ ‫تفاعالت‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫يمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ A K1 B K2 D ‫حيث‬ K1 ، K2 ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ، ‫النوعي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثوابت‬ ‫هي‬ CD, CB, CA ‫للمواد‬ ‫التركيز‬ ‫تمثل‬ D, B, A ‫المتفاعلة‬ ‫للمادة‬ ‫بالنسبة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫فإن‬ ‫التوالي‬ ‫على‬ A ‫هي‬ - d CA / dt = K1 CA = K1 [A] . ‫التفاعالت‬ ‫المتتابعة‬
  • 104.
    ‫وبتكامل‬ ‫ينتج‬ ‫المعادلة‬ : K1 =1/t ln (a/ Ca Or K1. t = ln a – ln CA ‫الطرفين‬ ‫لن‬ ‫بأخذ‬ : CA = a. ē K1t (46) ‫المادة‬ ‫لتكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬ D ‫هي‬ : - dC / dt = K2 CB = K2 [B] (47) ‫محصلة‬ ‫المادة‬ ‫لتكوين‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ B ‫المادة‬ ‫من‬ ‫لتكوينها‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ A ‫تفاعلها‬ ‫سرعة‬ ً‫ا‬‫ناقص‬ ‫المادة‬ ‫لتعطي‬ D ‫كالتالي‬ ‫وهي‬ : d [B] / dt = K1 . CA – K2 CB (48) ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ CA ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 46 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : d [B] / dt = K1ae –K1t – K2 CB 104
  • 105.
    ‫القيمة‬ ‫في‬ ‫السابقة‬‫المعادلة‬ ‫طرفي‬ ‫بضرب‬ e k2t ‫أن‬ ‫ينتج‬ : d [B] / dt .e K2t = K1ae (K2- K1)t – K2 CB. e K2t :.d [B] / dt. e K2t + K2 CB. eK2 = K1 a e (K2 - K1)t ‫حاصل‬ ‫وعليه‬ ، ‫دالتين‬ ‫ضرب‬ : d / dt (e K2t . CB) = K1 a e (K2 - K1)t ‫بتكامل‬ ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ : ∫d( e K2t. CB ) = ∫ K1ae (K2 – K1) t dt :. e K2t. CB = K1 / K2 – K1 ae (K2 – K1) t + K΄ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫إليجاد‬ K΄ ‫المعادلة‬ ‫طرفي‬ ‫نقسم‬ e K2t ‫على‬ ‫نحصل‬ ‫وبذلك‬ : CB = K1a / ( K2 – K1) ē K1t + K΄ ē K2t (49) 105
  • 106.
    ‫التفاعل‬ ‫بداية‬ ‫عند‬ ‫أى‬ ‫عند‬ t = ‫فإن‬، ‫صفر‬ CB = 0 .: ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 49 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : CB = K1a / ( K2 – K1 ) .e –K1xo + Kَ e-K2 xo = o :. Kَ = - K1a / ( K2 – K-1 ) ‫بالتعويض‬ K΄ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 49 ) ‫بقيمتها‬ ‫نجد‬ ‫أن‬ : CB = K1a / ( K2 – K-1 ) e-K1t - K1a / ( K2 – K-1 ) e-K2t CB = K1a / ( K2 – K-1 ) (e-K1t - e-K2t ) (50) ‫فإن‬ ‫قيمة‬ ‫عرفت‬ K2 , K1 ‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫السهل‬ ‫من‬ ‫أصبح‬ CA , CB , CD ‫زمن‬ ‫مرور‬ ‫بعد‬ = t ‫على‬ ‫قيمة‬ ‫تعيين‬ ‫يمكن‬ ‫حيث‬ ،‫التفاعل‬ CA ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 46 ) ‫المادة‬ ‫وتركيز‬ CB ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 50 ) ‫أما‬ ، ‫قيمة‬ CD ‫االبتدائي‬ ‫التركيز‬ ‫بمعرفة‬ ‫حسابها‬ ‫فيمكن‬ a ‫العالقة‬ ‫من‬ : a = CA + CB + CD ‫عند‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫تركيز‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫دراسة‬ [ A ] , [ B ] , [ D ] ‫الزمن‬ ‫مع‬ ‫الشكل‬ ‫على‬ ‫تحصل‬ ‫المبين‬ : 106
  • 107.
    107 ‫والشكل‬ ( 3 ) ‫أن‬ ‫يوضح‬ [ B ] ‫التركيز‬ ‫بينما‬‫ينقص‬ ‫ثم‬ ‫القمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫يزداد‬ [ A ] ‫والتركيز‬ ،‫التفاعل‬ ‫فترة‬ ‫طوال‬ ‫ينقص‬ [ D ] ‫يزداد‬ ‫باستمرار‬ ‫حتى‬ ‫التفاعل‬ ‫نهاية‬ . ‫الــــزمــــن‬ ‫تجزؤ‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ومن‬ ‫األستيون‬ ‫ا‬ ‫والمركب‬ ‫الميثان‬ ‫إلى‬ ‫الحرارة‬ ‫بتأثير‬ ‫لمتوسط‬ ‫عل‬ ‫التفاعل‬ ‫معادالت‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ‫وااليثلين‬ ‫الكربون‬ ‫اكسيد‬ ‫إلى‬ ‫بدوره‬ ‫يتجزأ‬ ‫الذي‬ ‫الكيتين‬ ‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫ى‬ : ( CH3 )2 C = O → CH4 + CH2 = C = O → [ 1/2 C2 H4 + C = O] ‫كيتين‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬ ( ‫الكيتين‬ ) ‫الحقيقة‬ ‫وفي‬ ،‫ينقص‬ ‫ثم‬ ‫القمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫يزداد‬ ‫تجزأ‬ ‫إن‬ ‫األستيون‬ ‫المعادالت‬ ‫إليه‬ ‫تشير‬ ‫مما‬ ً‫ا‬‫تعقيد‬ ‫أكثر‬ ‫الحرارة‬ ‫بتأثير‬ .
  • 108.
    ‫العالمان‬ ‫به‬ ‫قام‬‫ما‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫من‬ ‫كذلك‬ ( ‫هاركورت‬ ‫وأيسون‬ ) ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫دراسة‬ ‫من‬ ‫برمنج‬ ‫نات‬ ‫وحمض‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫األكساليك‬ ‫وكبريتات‬ ‫المنجنوز‬ ‫ال‬ ‫يتم‬ ‫حيث‬ ،‫الكبريتيك‬ ‫حمض‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫اآلتي‬ ‫وف‬ ‫تفاعل‬ : ‫اكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫يتكون‬ ‫المنجنوز‬ ( MnO2 ) ‫بطئ‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫يتبعه‬ ‫ثم‬ ‫بسرعة‬ ‫فيتاكسد‬ ‫بواسطة‬ ‫برمنجنات‬ ‫المنجنيز‬ ‫اكسيد‬ ‫سابع‬ ‫يكون‬ ‫ربما‬ ‫وسطي‬ ‫مركب‬ ‫ويتكون‬ ‫البوتاسيوم‬ Mn2 O7 . ‫هو‬ ‫آخر‬ ‫تفاعل‬ ‫به‬ ‫يلح‬ ‫إختزال‬ ‫حمض‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫األكساليك‬ ‫اكسيد‬ ‫أول‬ ‫إلى‬ ‫المنجنوز‬ MnO . ‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫إن‬ ‫برمنجنات‬ ‫وحمض‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫األكساليك‬ ‫ترك‬ ‫يتأثر‬ ‫وال‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬ ‫في‬ ‫موجود‬ ‫منهما‬ ‫كل‬ ‫يز‬ ‫المنجني‬ ‫اكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫تركيز‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫ودرجته‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫بمرور‬ ‫ز‬ MnO2 ‫كاآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ : MnO2 → K1 Mn2 O7 →K2 MnO ‫معاي‬ ‫ثم‬ ‫متتالية‬ ‫فترات‬ ‫على‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫يوديد‬ ‫بإضافة‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫متابعة‬ ‫يمكن‬ ‫كذلك‬ ‫المنطل‬ ‫اليود‬ ‫رة‬ ‫من‬ ‫قياسي‬ ‫محلول‬ ‫بواسطة‬ ‫ثيوكبريتات‬ ‫الصوديوم‬ .. ‫المختل‬ ‫التراكيز‬ ‫قيمة‬ ‫معرفة‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫ومن‬ ‫الموجودة‬ ‫فة‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬ . 108
  • 109.
    ‫مسائل‬ 1 - ‫األولى‬ ‫المرتبة‬ ‫من‬‫متتابعان‬ ‫تفاعالت‬ A K1 B K2 C ‫ثابتي‬ ‫لهما‬ K1 ، K2 ‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ ‫يقرر‬ ‫السرعتين‬ ‫ثابتي‬ ‫أي‬ ‫حددي‬ ‫سرعة‬ C ‫كان‬ ‫إذا‬ : a) K1 » K2 b) K1 « K2 109
  • 110.
    ‫تحدث‬ ‫يؤ‬ ‫مما‬ ‫طريقة‬‫من‬ ‫بأكثر‬ ‫تتفاعل‬ ‫أو‬ ‫مادة‬ ‫تتفكك‬ ‫عندما‬ ‫الجانبية‬ ‫أو‬ ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫دي‬ ‫نوعين‬ ‫اإلحالل‬ ‫تفاعالت‬ ‫تشمل‬ ‫وهذه‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫التى‬ ‫المرك‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫بات‬ ‫الخواص‬ ‫في‬ ‫اختالف‬ ‫مع‬ ‫الكيميائي‬ ‫التركيب‬ ‫في‬ ‫المتشابهة‬ ‫والتى‬ ‫ال‬ ‫أو‬ ‫المماثالت‬ ‫باسم‬ ‫تعرف‬ ‫متشاكالت‬ isomers ‫نترجة‬ ‫فعند‬ ‫كلوروبنزين‬ ‫من‬ ‫أنواف‬ ‫ثالثة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫نيتروكلوروبنزين‬ ‫وكل‬ ‫له‬ ‫منها‬ ‫واحد‬ ‫هي‬ ‫األنواف‬ ‫وهذه‬ ‫األخرى‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬ : ‫أورثو‬ – ‫ميتا‬ – ‫بارانيتروكلوروبنزين‬ . ‫كذلك‬ ‫الكحوالت‬ ‫وتعطي‬ ‫المادة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫جزيئ‬ ‫تفقد‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫األوليفينات‬ ‫اله‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫جزئ‬ ‫تفقد‬ ‫أو‬ ‫يدروجين‬ ‫وتعطي‬ ‫االلدهيدات‬ ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ : 110 ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬
  • 111.
    ‫ا‬ ‫من‬ ‫أسرف‬‫المكونات‬ ‫أحد‬ ‫سرعة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الحرارة‬ ‫ولدرجة‬ ‫المنشط‬ ‫للحافز‬ ‫المناسب‬ ‫وباالختيار‬ ،‫آلخر‬ ‫در‬ ‫مميزات‬ ‫إحدى‬ ‫وهذه‬ ، ‫النسبية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫على‬ ‫منهما‬ ‫لكل‬ ‫الناتج‬ ‫كمية‬ ‫تعتمد‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫وفي‬ ‫حركية‬ ‫اسة‬ ‫تو‬ ‫يمكن‬ ‫وبذلك‬ ،‫الغالب‬ ‫سيكون‬ ‫النواتج‬ ‫من‬ ‫أي‬ ‫معرفة‬ ‫على‬ ‫تساعد‬ ‫حيث‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫التفاعل‬ ‫جيه‬ ‫معينة‬ ‫نواتج‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫وفي‬ ، ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫التفاعالت‬ ‫أحد‬ ‫فيها‬ ‫يتغلب‬ ‫التي‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫األخرى‬ ‫التى‬ ‫المتنافسة‬ ‫بالتفاعالت‬ ‫هذه‬ ‫تسمى‬ ‫الغالب‬ ‫الناتج‬ ‫هو‬ ‫يصبح‬ ‫فإنه‬ ،ً‫ا‬‫بطئ‬ ‫اكثر‬ ‫تكون‬ ( Competing Reactions ) ‫العضوية‬ ‫الكيمياء‬ ‫في‬ ‫سيما‬ ‫وال‬ ‫الحدوث‬ ‫كثيرة‬ ‫وهذه‬ . ‫ا‬ ‫معادلة‬ ‫وضع‬ ‫ويمكن‬ ،‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعالت‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫المتوازية‬ ‫التفاعالت‬ ‫حاالت‬ ‫أبسط‬ ‫ومن‬ ‫لتفاعل‬ ‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬ : ‫التركيز‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ‫عكسية‬ ‫تفاعالت‬ ‫أي‬ ‫هناك‬ ‫ليس‬ ‫أن‬ ‫نفترض‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫وإليجاد‬ ‫االبتدائي‬ ‫لل‬ ‫مادة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ : A ‫هو‬ a 111
  • 112.
    dx / dt= K1 ( a – x ) + K2 ( a – x )  dx / dt = ( K1 + K2 ) ( a – x ) ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬ :  dx / ( a – X ) = ( K1 + K2 ) dt (51) ‫المعادلة‬ ‫بتكامل‬ ( 51 ) ‫على‬ ‫نحصل‬ : - ln ( a – x ) = ( K1 + K2 ) t + Kَ ( 52) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 52 ) ‫قيمة‬ ‫تعيين‬ K΄ ‫أن‬ ‫ينتج‬ : Kَ = - ln a ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ K΄ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 52 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : lna – ln ( a – x) = ( K1 + K2 ) t  K1 + K2 = 1 / t ln a / ( a – x) (53) 112
  • 113.
    ‫ولما‬ ‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬‫كان‬ B ‫هو‬ : d [B] / dt = [B] = K1 ( a – x ) ‫المادة‬ ‫تكوين‬ ‫ومعدل‬ D ‫هو‬ : d [D] / dt = [D] = K2 ( a – x ) d [B] / d [D] = K1 / K2 = [B] / [D] ‫ثابت‬ = ‫المادة‬ ‫تركيز‬ (54) ‫أي‬ ‫المادة‬ ‫التركيز‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ‫أن‬ B ‫المادة‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬ D ‫مقدار‬ ‫يساوي‬ ‫لحظة‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫واحدة‬ ‫التفاعل‬ ‫درجة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫بشرط‬ ‫ثابت‬ . 113
  • 114.
    ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬‫عند‬ ) 500 - 900 º ‫م‬ ) ‫حامض‬ ‫يتفكك‬ ‫الخليك‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫إلى‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫والماء‬ ‫الكيتين‬ ‫إلى‬ ‫نفسه‬ ‫الوقت‬ ‫وفي‬ ‫والميثان‬ ‫الكربون‬ : ‫األول‬ ‫للتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أعطيت‬ ‫وقد‬ ( K1 = ) 3.74 ‫ثانية‬ - 1 ‫وبالنسبة‬ ‫الثاني‬ ‫للتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫لثابت‬ ( K2 = ) 4.65 ‫ثانية‬ - 1 . ‫احسبي‬ : ‫لتفاعل‬ ‫الالزم‬ ‫الزمن‬ 99 % ‫حامض‬ ‫من‬ ‫الخليك‬ . ‫للكيتين‬ ‫األقصى‬ ‫الناتج‬ ( ‫لحامض‬ ‫المئوية‬ ‫بالنسبة‬ ‫الخليك‬ ‫األص‬ ‫في‬ ‫الموجود‬ ‫ل‬ ) ‫يمكن‬ ‫الذي‬ ‫المعطاة‬ ‫الحرارية‬ ‫الدرجة‬ ‫عند‬ ‫له‬ ‫التوصل‬ . 114
  • 115.
    CO2 (gr) ‫المأخوذ‬ ‫الباريوم‬‫هيدروكسيد‬ ‫حجم‬ t ( min ) -- 20.00 0 0,0841 16.26 10 0,1545 13.25 20 0,2095 10.68 30 0.2482 8.74 40 0.3045 5.88 60 0.3556 3.99 80 115 • ‫ثنائي‬ ‫حمض‬ ‫يتحول‬ ‫كمفور‬ 3 - ‫كربوكسيل‬ ‫إلى‬ ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫الكامفور‬ ‫الك‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫حول‬ ‫االيثيلي‬ ‫لذلك‬ ‫نتيجة‬ ‫ويتحرر‬ ‫كمذيب‬ CO2 ‫المعادلة‬ ‫حسب‬ : C10H15OCOOH K1 C10H16O+CO2 C10H15OCOOH + C2H5OH K2 C10H15OCOOC2H5 + H2O ‫هو‬ ‫جانبي‬ ‫تفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫ثبت‬ ، ‫األخرى‬ ‫األوساط‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫حدوث‬ ‫وبدراسة‬ : ‫كاآلتي‬ ‫الكحول‬ ‫في‬ ‫الحمض‬ ‫هذا‬ ‫تفكك‬ ‫عند‬ ‫عليها‬ ‫حصل‬ ‫التي‬ ‫النتائج‬ ‫وكانت‬ : ‫معايرة‬ ‫عند‬ ‫حالة‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫المأخوذ‬ ‫الباريوم‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫حجم‬ ‫الثاني‬ ‫العمود‬ ‫يبين‬ ‫حيث‬ 20 ‫مخلوط‬ ‫من‬ ‫مل‬ ‫التفاعل‬ .. ‫كمية‬ ‫الثالث‬ ‫العمود‬ ‫يبين‬ ‫كما‬ CO2 ‫األول‬ ‫التفاعل‬ ‫بواسطة‬ ‫المتحررة‬ ‫بالجرام‬ . ‫التفاعلين‬ ‫ثوابت‬ ‫أوجدي‬ K2 , K1 ‫هي‬ ‫المستخدمة‬ ‫الباريوم‬ ‫هيدروكسيد‬ ‫عيارية‬ ‫أن‬ ‫بمعلومية‬ 0.1 ‫وأن‬ ‫إهمالها؟‬ ‫يمكن‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬
  • 116.
    ‫التفاعالت‬ ‫وتحدث‬ ،‫المعقدة‬‫التفاعالت‬ ‫أنواف‬ ‫أهم‬ ‫من‬ ‫التفاعالت‬ ‫تعد‬ ‫السلسليه‬ ‫استط‬ ‫إذ‬ ‫نواتج‬ ‫اعت‬ ‫ه‬ ‫تستمر‬ ‫وهكذا‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫لتصبح‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أخرى‬ ‫جزيئات‬ ‫تنشيط‬ ‫التفاعل‬ ‫وال‬ ‫الدورة‬ ‫ذه‬ ‫التفاعل‬ ‫يتوقف‬ ‫السلسلي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫كل‬ ‫تستنفذ‬ ‫حتى‬ . ‫التفاعل‬ ‫توقف‬ ‫لوحظ‬ ‫وقد‬ ‫السلسلي‬ ‫كان‬ ،‫خارجية‬ ‫لمؤثرات‬ ‫نتيجة‬ ‫األحيان‬ ‫بعض‬ ‫في‬ ‫أحد‬ ‫يصطدم‬ ‫أو‬ ‫الحاوي‬ ‫اإلناء‬ ‫بجدار‬ ‫السلسلة‬ ‫في‬ ‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬ ‫بأيه‬ ‫هيئ‬ ‫على‬ ‫موجودة‬ ‫غربية‬ ‫مادة‬ ‫شوائب‬ ‫ة‬ .. ‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫يمنع‬ ‫مما‬ ‫السلسلة‬ ‫في‬ ‫منشط‬ ‫آخر‬ ‫بجزيء‬ ‫يتحد‬ ‫أن‬ ‫فرصة‬ ‫هناك‬ ‫أن‬ ‫كما‬ . ‫التفاعالت‬ ‫أمثلة‬ ‫ومن‬ ‫السلسليه‬ : ‫التفاعل‬ ‫ب‬ ‫الهيدروكلوريك‬ ‫حمض‬ ‫لتكوين‬ ‫الضوء‬ ‫بتأثير‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫بين‬ ‫يعرف‬ ‫ما‬ ‫باتحاد‬ ‫الضوء‬ - ‫كيميائي‬ , ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫يالحظ‬ ‫و‬ ‫السلسلي‬ ‫يت‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫بين‬ ‫إضافة‬ ‫عند‬ ‫وقف‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫في‬ ‫الزجاج‬ ‫من‬ ‫مسحوق‬ .. ‫التف‬ ‫إيقاف‬ ‫أو‬ ‫لبدء‬ ً‫ا‬‫مهم‬ ً‫ال‬‫عام‬ ‫يعد‬ ‫الضغط‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫اعل‬ ‫السلسلي‬ ‫المتفاع‬ ‫الذرات‬ ‫وصول‬ ‫فرص‬ ‫من‬ ‫يزيد‬ ‫الساب‬ ‫للتفاعل‬ ‫الضغط‬ ‫فتخفيض‬ ‫اإلناء‬ ‫جدار‬ ‫إلى‬ ‫لة‬ ‫تصل‬ ‫التي‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫فتقلل‬ ‫الضغط‬ ‫زيادة‬ ‫أما‬ ‫التفاعل‬ ‫إيقاف‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫وبالتالي‬ ‫جدار‬ ‫إلى‬ ‫بفقد‬ ‫اإلناء‬ ‫بجدران‬ ‫الجزيئات‬ ‫اصطدام‬ ‫الن‬ ‫التفاعل‬ ‫استمرار‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫وبالتالي‬ ‫اإلناء‬ ‫طاقتها‬ ‫ها‬ ‫ا‬ ‫الخطوات‬ ‫ناتج‬ ‫تكوين‬ ‫على‬ ‫ذلك‬ ‫ويساعد‬ ‫الكلور‬ ‫مع‬ ‫الهيدروجين‬ ‫تفاعل‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫الزائدة‬ ‫لثالث‬ ‫التفاعل‬ ‫إيقاف‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬ ‫السابقة‬ . 116 ‫التفاعالت‬ ‫السلسلية‬
  • 117.
    ‫وإليجاد‬ ‫ال‬ ‫بين‬ ‫من‬‫تعتمد‬ ‫للتفاعل‬ ‫النوعية‬ ‫السرعة‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫المختلفة‬ ‫عوامل‬ ‫السلسلة‬ ‫ناقالت‬ ‫عدد‬ ‫على‬ ‫األخرى‬ Chain Carriers ‫المثال‬ ‫في‬ ‫والهيدروجين‬ ‫الكلور‬ ‫مثل‬ ‫ذل‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ،‫الحرارة‬ ‫ودرجة‬ ‫الغازات‬ ‫ضغط‬ ‫وعلى‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫حجم‬ ‫وعلى‬ ‫الساب‬ ‫كما‬ ‫ك‬ ‫يلي‬ : - ‫تتناسب‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تركيز‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫طردي‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ : R α 1 / F1 (C) - ‫تتناسب‬ ‫هذا‬ ‫ألن‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫جدار‬ ‫سطح‬ ‫مع‬ ‫عكسيا‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫يؤثر‬ ‫عدد‬ ‫في‬ ‫تصادمات‬ ‫التفاعل‬ ‫إناء‬ ‫جدار‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬ ‫لسلسلة‬ ‫الناشرة‬ ‫الجزيئات‬ . R α 1 / F2 (S) - ‫تتناسب‬ ‫الغاز‬ ‫بجزيئات‬ ‫االصطدام‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬ ‫مع‬ ً‫ا‬‫عكسي‬ ً‫ا‬‫تناسب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ : R α 1 / F3 (g) ‫والتفاعالت‬ ‫السلسلية‬ ‫بل‬ ،‫المعقدة‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫قوانين‬ ‫تتبع‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫ليست‬ ‫القوانين‬ ‫تتبع‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫ع‬ ‫وتفاعل‬ ‫سلسلي‬ ‫تفاعل‬ ‫بين‬ ‫التمييز‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ‫البسيطة‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫ويمكن‬ ‫ادي‬ ‫ث‬ ً‫ا‬‫كيميائي‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫معينة‬ ‫كمية‬ ‫بإضافة‬ ‫إما‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ‫عدد‬ ‫أن‬ ‫إثبات‬ ‫م‬ ‫ال‬ ‫تعوق‬ ‫مادة‬ ‫بإضافة‬ ‫أو‬ ‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫أكبر‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫وتوقفه‬ ‫تفاعل‬ ‫بالمثبط‬ ‫تسمى‬ ( inhibitor ) ‫سل‬ ‫كل‬ ‫وكانت‬ ‫سلسلة‬ ‫يوقف‬ ‫المثبط‬ ‫من‬ ‫جزئ‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫ويالحظ‬ ‫سلة‬ ‫التفاع‬ ‫لوقف‬ ‫تكفي‬ ‫المثبط‬ ‫من‬ ‫طفيفة‬ ً‫ا‬‫آثار‬ ‫فأن‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫عدد‬ ‫تحتوي‬ ‫ل‬ . 117
  • 118.
    ‫مثال‬ ‫للتفاعالت‬ ‫السلسلية‬ ( ‫تفاعل‬ ‫غاز‬ ‫مع‬ ‫البروم‬ ‫الهيدرو‬ ‫جين‬ ) ‫التفاعالت‬‫من‬ ‫يعد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫السلسلية‬ ‫ك‬ ‫شقوق‬ ‫أو‬ ‫ذرات‬ ‫لتكون‬ ‫نتيجة‬ ‫تحدث‬ ‫والتي‬ ‫وسطية‬ ‫حاالت‬ ‫اآلتية‬ ‫المقترحة‬ ‫الخطوات‬ ‫حسب‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫يحدث‬ ،‫التفاعل‬ ‫أثناء‬ : ‫التفاعل‬ ‫بدء‬ : Br2 K1 2Br (1) ‫التفاعل‬ ‫انتشار‬ : Br + H2 K2 HBr + H (2) H + Br2 K3 HBr + Br (3) ‫التفاعل‬ ‫تثبيط‬ : H + HBr2 K4 H2 + Br (4) ‫التفاعل‬ ‫كسر‬ ‫السلسلي‬ : 2Br K5 Br2 (5) 118
  • 119.
    ‫وقد‬ ‫تتص‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬‫و‬ ‫البروم‬ ‫ذرات‬ ‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫أن‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫في‬ ‫افترض‬ ‫رف‬ ‫أ‬ ‫ذرات‬ ‫بواسطة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫من‬ ‫كبير‬ ‫عدد‬ ‫توليد‬ ‫يتم‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ،‫وسطية‬ ‫كحاالت‬ ‫و‬ ‫سرعة‬ ‫لحساب‬ ‫يزداد‬ ‫سوف‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الناقالت‬ ‫عدد‬ ‫فإن‬ ‫وبذلك‬ ‫البروم‬ ‫جزيئات‬ ‫التفاعل‬ ‫ت‬ ‫الثابتة‬ ‫الحالة‬ ‫بافتراض‬ ‫فإنه‬ ‫التفاعل‬ ‫خطوات‬ ‫سرعة‬ ‫ثوابت‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫الكلي‬ ‫الحاالت‬ ‫كون‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ثابت‬ ‫تركيز‬ ‫ذات‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫أثناء‬ ‫الوسيطة‬ : d [Br] / dt = 0 d [H] / dt = 0 ‫التفاع‬ ‫سرعة‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫المقترحة‬ ‫التفاعل‬ ‫خطوات‬ ‫ومن‬ ‫الفرض‬ ‫هذا‬ ‫ضوء‬ ‫وعلى‬ ‫ل‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫الكلية‬ : d[Br] /dt = K1[Br2] - K2[Br][H2]+ K3[H][Br2]+K4 [H][HBr] – K5[Br]2 = 0 d[Br]/dt =K1[Br2]–{K2[Br][H2] - K3[H][Br2]-K4 [H][HBr]} – K5[Br]2 = 0 (6) ‫كذلك‬ : d[H] /dt = K2[Br] [H2]- K3[H][Br2]-K4 [H][HBr] =0 (7) ‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫وبالتعويض‬ ( 7 ) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 6 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : d[Br] /dt = K1[Br2] – 0 – K5 [Br]2 = 0 119
  • 120.
    ‫ومنه‬ : [Br˙]2 = K1/ K5 [Br2] [Br] = ( K1 / K5 )½ [Br2]½ (8) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ‫كذلك‬ ( 7 ) ‫بقيمة‬ ( Br ) ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 8 ) ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : [H] = K2 ( K1 / K5 )½ [H2] [Br2]½ / K5 [Br1] + K4 [HBr] ‫الهيدروجين‬ ‫بروميد‬ ‫تكوين‬ ‫معدل‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫ويمكن‬ HBr ‫المعادالت‬ ‫من‬ ( 2 ) ، ( 3 ) ، ( 4 ) ‫كما‬ ‫يلي‬ : d[HBr] / dt = K2 [Br][H2] + K3[H][Br2] – K4[H][HBr] (9) ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ ( Br ) ‫و‬ ( H ) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 9 ) ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : d[HBr] /dt = 2K2 (K1 / K5)½ [H2][Br2]½ / 1+K4 [HBr] / K3 [Br2] (10) ‫اآلتية‬ ‫الصورة‬ ‫على‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫كتابة‬ ‫ويمكن‬ : d[HBr] /dt = K [H2][Br2]½ / 1+ [HBr] / Ḱ[Br2] (11) ‫حيث‬ : 2K2 ( K1 / K5 )½ ‫تساوي‬ K K3 / K4 ‫تساوي‬ Ḱ 120
  • 121.
    ‫تهدف‬ ‫ال‬ ‫صفات‬ ‫عن‬‫األساسية‬ ‫المعلومات‬ ‫على‬ ‫التعرف‬ ‫إلى‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ ‫دراسة‬ ‫جزيئات‬ ‫المتفاعلة‬ . ‫ترتبط‬ ‫التي‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫بحساب‬ ‫تهتمان‬ ‫نظريتين‬ ‫بدراسة‬ ‫الجزء‬ ‫هذا‬ ‫ويهتم‬ ً‫ا‬‫ارتباط‬ ‫و‬ ‫بسرعة‬ ً‫ا‬‫اضح‬ ‫معادلة‬ ‫حسب‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫أرهينـوس‬ ‫الصورتين‬ ‫من‬ ‫أي‬ ‫على‬ ‫تكتب‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ : K = Ae –ΔH/RT K = Ae-ΔE/RT ‫هما‬ ‫النظريتان‬ ‫وهاتان‬ : - ‫نظرية‬ ‫التصادم‬ . - ‫نظرية‬ ‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ . ‫وقيم‬ ΔH ‫ل‬ ‫الدقي‬ ‫الحساب‬ ‫ألن‬ ‫المقبول‬ ‫التقريب‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫هي‬ ‫النظريتين‬ ‫هاتين‬ ‫من‬ ‫المحسوبة‬ ‫لطاقة‬ ‫محد‬ ‫لعدد‬ ‫فقط‬ ‫تطبيقها‬ ‫وأمكن‬ ‫التعقيد‬ ‫غاية‬ ‫في‬ ‫مشكلة‬ ‫يكون‬ ‫النظرية‬ ‫بالطريقة‬ ‫التنشيطية‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫ود‬ ‫السهلة‬ . 121 ‫حركة‬ ‫النظري‬ ‫الوجهة‬ ‫من‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫ة‬ ( ‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫نظريات‬ )
  • 122.
    ACTIVATION ENERGY ‫الطاقة‬ ‫التنشيطية‬ ‫الجزي‬‫باختالف‬ ‫يختلف‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدار‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬ ‫فإنها‬ ‫التفاعل‬ ‫من‬ ‫الجزيئات‬ ‫تتمكن‬ ‫لكي‬ ،‫نفسها‬ ‫ئات‬ ‫التنشيطية‬ ‫بالطاقة‬ ‫تسمى‬ ‫الطاقة‬ ‫هذه‬ ،‫فيها‬ ‫تشترك‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫واختالف‬ . ‫ا‬ ‫بخطوات‬ ‫أي‬ ،‫المتوسطة‬ ‫والخطوات‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫تهتم‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬ ‫كلها‬ ‫لتفاعل‬ ‫تط‬ ‫أن‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ ‫حسابات‬ ‫تطبي‬ ‫عند‬ ‫يجب‬ ‫لذلك‬ ،‫النهائية‬ ‫النواتج‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التي‬ ‫على‬ ‫ب‬ ‫التفاعل‬ ‫االت‬ ‫دراسة‬ ‫في‬ ‫الحال‬ ‫هي‬ ‫كما‬ ،‫والنهائية‬ ‫االبتدائية‬ ‫الحاالت‬ ‫على‬ ‫تـقـتصر‬ ‫ال‬ ‫وأن‬ ‫خطواته‬ ‫بكامل‬ ‫زان‬ ‫الحرارية‬ ‫والديناميكا‬ ‫الكيميائي‬ . ‫الت‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫بالخطوة‬ ‫تعرف‬ ‫والتي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطوة‬ ‫تحددها‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫كانت‬ ‫ولما‬ ‫فاعل‬ (Rate determining step) ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫بحساب‬ ‫خاصة‬ ‫بصفة‬ ‫تهتم‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫فإن‬ ‫لهذه‬ ‫الخطوة‬ . ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تعيين‬ ‫في‬ ‫األساسي‬ ‫العامل‬ ‫المنشطة‬ ‫للحالة‬ ‫الالزمة‬ ‫الطاقة‬ ‫كمية‬ ‫وتعد‬ ‫للحرارة‬ ‫ليس‬ ‫الال‬ ‫الطاقة‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫فأنه‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫حساب‬ ‫في‬ ‫أهمية‬ ‫أية‬ ‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫المنطلقة‬ ‫للتنشيط‬ ‫زمة‬ ‫ل‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تكون‬ ‫السريعة‬ ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫بينما‬ ،ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫كبيرة‬ ‫صغيرة‬ ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ً‫ا‬‫جد‬ . 122
  • 123.
    ‫إال‬ ‫لها‬ ‫ليس‬‫المنشطة‬ ‫الجزيئات‬ ‫ألن‬ ‫المسعر‬ ‫باســتخدام‬ ‫مباشرة‬ ‫التنشيط‬ ‫حرارة‬ ‫قياس‬ ‫يمكن‬ ‫وال‬ ‫قصير‬ ‫وجود‬ ‫برسم‬ ‫وذلك‬ ،‫مباشرة‬ ‫غير‬ ‫بطريقة‬ ‫تعين‬ ‫ولكنها‬ ،ً‫ا‬‫جد‬ log K ‫مقابل‬ 1/T ‫بمقدار‬ ‫الميل‬ ‫وضرب‬ (2.303 R) ‫برسم‬ ‫التفاعل‬ ‫حرارة‬ ‫بها‬ ‫تعين‬ ‫التي‬ ‫نفسها‬ ‫بالطريقة‬ ‫أي‬ log K ‫مقابل‬ 1/T ‫حيث‬ K ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫هو‬ ‫هنا‬ ‫ويساوي‬ Kf /Kr ( ‫والعكسي‬ ‫الطردي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابتي‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ) ‫فانت‬ ‫معادلة‬ ‫ومن‬ ‫هو‬ ‫ف‬ : d (ln K)/dT = ΔHº/RT2 ‫حيث‬ ΔHº ‫وبتك‬ ‫المتغيرات‬ ‫بفصل‬ ،‫القياسية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫هي‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫امل‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫وحساب‬ : ln K= ΔHº/RT + ln Kα ‫حيث‬ α ln K ‫وتساوي‬ ‫التكامل‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬ (Kf)α/ (Kr)α ( ‫والعكسي‬ ‫الطردي‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابتي‬ ‫بين‬ ‫النسبة‬ ‫في‬ ‫المطل‬ ‫الصفر‬ ‫عند‬ ‫القياسية‬ ‫الحالة‬ .) ‫ولكن‬ : ΔHº = HºP -HºR ‫حيث‬ HºP ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫هي‬ . HºR ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫هي‬ . ‫من‬ ‫كل‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ Kα ,K, ΔHº ‫المعادلة‬ ‫في‬ ( 55 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫يساويهم‬ ‫بما‬ : ] ln Kf/Kr = -(HºP-HºR/RT) + ln[(Kf) α/(Kr) α Or ln Kf/(Kf) α - HºR/RT = ln Kr/(Kr) α - HºP/RT (56) 123
  • 124.
    ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫يالحظ‬ ( 56 ) ‫األ‬‫الطرف‬ ‫بينما‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫صفات‬ ‫على‬ ‫فقط‬ ‫يعتمد‬ ‫األيسر‬ ‫الطرف‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫يمن‬ ً‫ا‬‫ثابت‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫يساوي‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الطرفين‬ ‫فكال‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫صفات‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫يظهر‬ ‫عنه‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬ ‫بالمقدار‬ –ΔH*/RT ‫فالمعادلة‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ( 56 ) ‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬ ‫كتابتها‬ ‫يمكن‬ : ln Kf/(Hf) α = -H*-Hº R/RT (57) ln Kr/(Kr) α = -H*-HºP/RT (58) ‫أن‬ ‫االستنتاج‬ ‫يمكن‬ ‫هذا‬ ‫ومن‬ : Kf = (Kf)α e - (H*- HºR /RT) (59) Kr = (Kr)α e - (H*- HºP /RT) (60) ‫معادلة‬ ‫برهان‬ ‫يمكن‬ ‫انه‬ ‫أي‬ ‫اهينوس‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫أولي‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫التفاعل‬ ‫لثابت‬ ‫إتجاه‬ ‫المقد‬ ، ‫ار‬ (H*-HºR) ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫مقدار‬ ‫يمثل‬ ‫أرهينوس‬ ‫الرمز‬ ‫وتعطي‬ H* f ‫أن‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫وجد‬ ‫وقد‬ H* f ‫هي‬ ‫المقدار‬ ‫هذا‬ ‫ومعنى‬ ،‫موجبة‬ ‫(كمية‬H*-HºR) ‫أن‬ ‫أي‬ ،ً‫ا‬‫أيض‬ ‫موجب‬ Hº R<H* ‫فأن‬ ‫نفسها‬ ‫وبالطريقة‬ Hº P<H*. 124
  • 125.
    ‫التغيير‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫مقدار‬‫في‬ (Enthaply) ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتحويل‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫خالل‬ ‫اآلتي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫توضيحه‬ ‫يمكن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ : ‫يبين‬ ‫الشكل‬ ( 4 :) ‫التفاعل‬ ‫حدوث‬ ‫خالل‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫تغير‬ . ً‫ا‬‫ووفق‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫اعـتبار‬ ‫يمكن‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫النظر‬ ‫لوجهة‬ Barrier Energy ‫هو‬ ‫ي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تصادم‬ ‫وعند‬ ،‫الناتجة‬ ‫المادة‬ ‫حالة‬ ‫عن‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫حالة‬ ‫يفصل‬ ‫الذي‬ ‫أن‬ ‫جب‬ ‫ت‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫حتى‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫على‬ ‫التغلب‬ ‫من‬ ‫يمكنها‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫تكتسب‬ ‫إلى‬ ‫تحول‬ ‫تف‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫لكان‬ ‫فعاليتها‬ ‫في‬ ‫متساوية‬ ‫الجزيئات‬ ‫جميع‬ ‫كانت‬ ‫فلو‬ ‫وإال‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫وجود‬ ‫سير‬ ‫البطيئة‬ ‫التفاعالت‬ . ‫الت‬ ‫جميع‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫الثانية‬ ‫في‬ ‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫كان‬ ‫ولما‬ ‫تؤدي‬ ‫ال‬ ‫صادمات‬ ‫التف‬ ‫يسير‬ ‫وحتى‬ ‫المكتسبة‬ ‫الطاقة‬ ‫مقدار‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬ ‫هذا‬ ‫وإنما‬ ‫كيميائية‬ ‫تفاعالت‬ ‫إلى‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫اعل‬ ‫يمثلها‬ ‫الالزمة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫فأن‬ ‫األمامي‬ ‫إرتفاف‬ ‫هو‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫وفي‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ (H*-HºR) . 125 ‫النشيط‬ ‫المركب‬
  • 126.
    ‫بالرمز‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬‫إلى‬ ‫اإلشارة‬ ‫ويمكن‬ E* f ‫بين‬ ‫فرق‬ ‫وهناك‬ H* f ,E* f ‫تعتمد‬ ‫بينهما‬ ‫والعالقة‬ ‫التفاعل‬ ‫نوف‬ ‫على‬ . ‫لل‬ ‫المطلوب‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫مقدارها‬ ‫تصادمها‬ ‫عند‬ ‫تكتسب‬ ‫التي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫على‬ ‫تغلب‬ ‫ال‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫مقدار‬ ‫تكتسب‬ ‫التي‬ ‫تلك‬ ‫أما‬ ،‫متفاعلة‬ ‫جزيئات‬ ‫حالتها‬ ‫على‬ ‫تبقى‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫من‬ ‫يمكنها‬ ‫طاقة‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫معظمها‬ ‫فيتحول‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫على‬ ‫التغلب‬ . ‫هو‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫عكسي‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ H*-HºP ‫المقدار‬ ‫وهذا‬ ‫بالرمز‬ ‫إليه‬ ‫اإلشارة‬ ‫ويمكن‬ ‫المعاكس‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫هو‬ E* r ‫طاقة‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫للحالتين‬ ‫التنشيط‬ : H*-HºP = H*- HºR+ HºR -HºP = H*-HºR-∆Hº H*-HºP = H*- HºR - ∆Hº E* r = E* f - ∆Hº (61) ‫ف‬ ،‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫والتغير‬ ‫التنشيط‬ ‫لطاقات‬ ‫العامة‬ ‫العالقة‬ ‫تمثل‬ ‫المعادلة‬ ‫وهذه‬ ‫عرفت‬ ‫إذا‬ ‫قيمة‬ ‫وعرفت‬ ‫األمامي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫قيمة‬ ∆Hº ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫حساب‬ ‫امكن‬ ‫مباشرة‬ ‫العكسي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫للتفاعل‬ . 126
  • 127.
    ‫وهما‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬‫سرعات‬ ‫لتفسير‬ ‫أساسيتان‬ ‫نظريتان‬ ‫هناك‬ : ‫نظرية‬ ‫التصادم‬ . ‫نظرية‬ ‫الطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ ( ‫االنتقائية‬ ‫الحالة‬ ‫نظرية‬ .) ً‫ال‬‫أو‬ : ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ : ‫على‬ ‫فعالة‬ ‫بدرجة‬ ‫وتطب‬ ،‫للغازات‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫على‬ ً‫ا‬‫أساس‬ ‫النظرية‬ ‫هذه‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعالت‬ ‫التفاع‬ ‫على‬ ‫تطبيقها‬ ‫يمكن‬ ‫االفتراضات‬ ‫بعض‬ ‫إليها‬ ‫أضيفت‬ ‫وإذا‬ ‫البسيطة‬ ‫الثنائية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫الت‬ ‫األولى‬ . ‫جزيئين‬ ‫أن‬ ‫فرض‬ ‫فإذا‬ ‫اتحدا‬ ‫أ‬ ‫االتحاد‬ ‫لهذا‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫فالبد‬ ً‫ا‬‫كيميائي‬ ‫تقابل‬ ‫يحدث‬ ‫ن‬ ‫رأي‬ ‫وباستعمال‬ ‫الجزيئين‬ ‫هذين‬ ‫بين‬ ‫تصادم‬ ‫أو‬ ‫أرهينيوس‬ ‫ليس‬ ‫وهو‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫في‬ ‫كل‬ ‫تؤدي‬ ‫التصادمات‬ ‫إلى‬ ‫طاق‬ ‫من‬ ‫قدر‬ ‫اكبر‬ ‫على‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫التصادمات‬ ‫فقط‬ ‫ولكن‬ ‫تفاعل‬ ‫التنشيط‬ ‫ة‬ ‫هي‬ ‫جملة‬ ‫في‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫عن‬ ‫التعبير‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫تتم‬ ‫أن‬ ‫يمكنها‬ ‫التي‬ ‫هي‬ : ( ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫النشيطة‬ ‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫تساوي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ) ‫الجزأين‬ ‫بين‬ ‫اآلتي‬ ‫البسيط‬ ‫الثنائي‬ ‫التفاعل‬ ‫يفترض‬ ‫النظرية‬ ‫هذه‬ ‫ولشرح‬ : 127 ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫نظريات‬
  • 128.
    A + BAB 128 ‫للغ‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫حسب‬ ‫منتظمة‬ ‫غير‬ ‫حركة‬ ‫في‬ ‫صلبة‬ ‫كرات‬ ‫المواد‬ ‫هذه‬ ‫جزيئات‬ ‫أن‬ ‫وباعـتبار‬ ‫ومن‬ ‫ازات‬ ‫ماكسويل‬ ‫نظرية‬ ‫وبولتزمان‬ ‫لدي‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫الكسر‬ ‫فإن‬ ‫الجزيئات‬ ‫بين‬ ‫الطاقة‬ ‫لتوزيع‬ ‫أو‬ ‫أكبر‬ ‫طاقة‬ ‫ها‬ ً‫ا‬‫مساوي‬ ‫يكون‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تساوي‬ e-E/RT ‫فإن‬ ‫الجزيئية‬ ‫ثنائي‬ ‫المذكور‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬ : -dnA/dt = -dnB /dt = ZAB e-E/RT (62) ‫حيث‬ nA , nB ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫جزيئات‬ ‫عدد‬ B , A ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ . ZAB = ‫بين‬ ‫الصدمات‬ ‫عدد‬ B , A ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ - dn/dt = ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫في‬ ‫النقص‬ B , A ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ( ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ .) ‫حيث‬ dn/dt , ZAB ‫و‬ ‫التفاعل‬ ‫تقدم‬ ‫كلما‬ ‫تنقص‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫ألن‬ ‫ثابتة‬ ‫قيما‬ ‫ليست‬ ‫تعريف‬ ‫من‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫لتفاعالت‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ : -dn/dt = K nA nB (63) ‫حيث‬ nA , nB ‫للمادتين‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ B , A ‫التفاعل‬ ‫ثابـــت‬ ‫عن‬ ‫عــــــبر‬ ‫وقد‬ K ‫المناسبة‬ ‫بالوحدات‬ . ‫المعادلتين‬ ‫من‬ ( 62 ) ‫و‬ ( 63 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : ZABe-E/RT = K nA nB K= ZAB/nA nB e-E/RT Or K= Z- e-E/RT
  • 129.
    ‫حيث‬ Z- ‫التصادم‬ ‫عدد‬ ‫أو‬‫التصادم‬ ‫ثابت‬ ‫تسمى‬ . Z- = ZAB/ nA nB (64) ‫المعادلة‬ ( 64 ) ‫ا‬ ‫هذه‬ ‫أن‬ ‫ويالحظ‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعات‬ ‫التصادم‬ ‫لنظرية‬ ‫الرياضي‬ ‫المعنى‬ ‫تعطي‬ ‫لمعادلة‬ ‫معادلة‬ ‫تشبه‬ ‫أرهينوس‬ . K=A e ∆H/RT ‫القيمة‬ ‫باستبدال‬ ‫وذلك‬ Z- ‫بالقيمة‬ A ‫من‬ ً‫ال‬‫ك‬ ‫حيث‬ H , E ‫نظرية‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تمثل‬ ‫التردد‬ ‫بعامل‬ ‫تتنبأ‬ ‫التصادم‬ A . ‫ولتعيين‬ ‫الثابت‬ ‫قيمة‬ Z- ‫عامل‬ ‫وبالتالي‬ ‫أرهينوس‬ A ‫المقدار‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ً‫ال‬‫أو‬ ‫التعويض‬ ‫يتم‬ ZAB ‫وهو‬ ‫أي‬ ‫للغازات‬ ‫الحركية‬ ‫النظرية‬ ‫من‬ ‫وذلك‬ ‫الزمن‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫الصدمات‬ ‫عدد‬ : ZAB = (σA+ σB/2)2 √8π(mA+ mB) kT/mA mB nA nB ‫حيث‬ B , σA σ ‫الجزيئات‬ ‫أقطار‬ ‫هي‬ B , A mB , mA ‫الجزيئات‬ ‫كتلة‬ ‫هي‬ B , A nB , nA ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫هي‬ B , A ‫المكعب‬ ‫السنتيمتر‬ ‫في‬ . K ‫ثابت‬ ‫هي‬ ‫بولتزمان‬ R/N= ‫حيث‬ ، N ‫أفـوجادرو‬ ‫عدد‬ . 129
  • 130.
    ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 64 ) ‫أن‬‫نجد‬ : Z- =(σA+ σB/2)2 √8π(mA+mB) kT/ mA mB = A (65) ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫أن‬ ‫أي‬ A ( ‫التصادم‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ) ‫ا‬ ‫لدرجة‬ ‫التربيعي‬ ‫الجذر‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫لحرارة‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫المفروض‬ ‫إذ‬ ‫طفيف‬ ‫تأثير‬ ‫وهو‬ A ،‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫عن‬ ً‫ال‬‫مستق‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الجذر‬ ‫قيمة‬ ( 65 ) ‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫الجزيئات‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬ ‫بحوالي‬ ‫وتقدر‬ 4 x 410 ‫سم‬ / ‫وقيمة‬ ‫ثانية‬ σ ‫حدود‬ ‫في‬ 10 - 8 ‫فأن‬ ‫وبهذا‬ : A = (10-8)2 (4x104) = 4x1012 cm3/atom/sec ‫فإنه‬ ‫اللتر‬ ‫في‬ ‫جزئ‬ ‫وزن‬ ‫هي‬ ‫التركيز‬ ‫وحدة‬ ‫أن‬ ‫وحيث‬ : A = 4x10-12 x N/1000 = 4x10-12 x 6x1023/1000 = 2.4x109 L/mol/sec ‫رتبة‬ ‫بين‬ ‫هي‬ ‫الثنائية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫كمية‬ 910 ، 1010 ‫وحدة‬ ‫أخذت‬ ‫إذا‬ ، ‫حدود‬ ‫في‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫وكانت‬ ،‫اللتر‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫جزئي‬ ‫التركيز‬ ◦ 300 ‫وجد‬ ‫وقد‬ ‫مطلقة‬ ‫درجة‬ ‫عادة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫مثل‬ ‫خفيفة‬ ‫جزيئات‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬ ‫للتفاعالت‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫أن‬ ‫اكبر‬ ‫تكون‬ ( ‫حدود‬ ‫في‬ 1110 . ) 130
  • 131.
    ‫للتفاعالت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬‫ثابت‬ ‫بقيمة‬ ‫بنجاح‬ ‫تتنبأ‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬ ‫الت‬ ‫التفاعالت‬ ‫تقابل‬ ‫الصعوبة‬ ‫ولكن‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫مقدار‬ ‫عرف‬ ‫إذا‬ ‫بسيطة‬ ‫جزيئات‬ ‫تشمل‬ ‫ي‬ ‫و‬ ،‫التـــصادم‬ ‫نظـــرية‬ ‫به‬ ‫تتنبأ‬ ‫مما‬ ‫أقل‬ ‫تكون‬ ‫التــفاعل‬ ‫ســرعة‬ ‫ألن‬ ‫الـمعقدة‬ ‫الجزيئات‬ ‫أكثر‬ ‫في‬ ‫بمقدار‬ ‫الحاالت‬ 10 ‫جديد‬ ‫عامل‬ ‫يضاف‬ ‫الحيود‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫وللتغلب‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫درجات‬ (P) ‫يسمى‬ ‫المعادلة‬ ‫فتصبح‬ ‫االحتمال‬ ‫بمعامل‬ ( 64 ) ‫كالت‬ ‫التصادم‬ ‫لنظرية‬ ‫الرياضي‬ ‫المعنى‬ ‫تعطي‬ ‫والتي‬ ‫الي‬ : K=PZ e-E*/RT (66) ‫والسبب‬ ‫العامل‬ ‫وجود‬ ‫في‬ (P) ‫الكاف‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫على‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫التصــادمات‬ ‫حتى‬ ‫أنه‬ ‫ية‬ ‫الجزيئات‬ ‫أن‬ ‫يوضح‬ ‫لم‬ ‫األول‬ ‫االفتراض‬ ‫كان‬ ‫األصل‬ ‫وفي‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫ال‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫والس‬ ‫للتطبي‬ ‫قابل‬ ‫االفتراض‬ ‫هذا‬ ،‫االحتمال‬ ‫عامل‬ ‫أدخل‬ ‫ولهذا‬ ‫خاصة‬ ‫هيئة‬ ‫على‬ ‫تصطدم‬ ‫أن‬ ‫يما‬ ‫المعق‬ ‫الجزيئين‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫المعقدة‬ ‫الجزيئات‬ ‫مع‬ ‫عادة‬ ‫تالحظ‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫انخفاض‬ ‫فرصتهما‬ ‫دين‬ ‫البسيطين‬ ‫الجزئيين‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫التصادم‬ ‫في‬ . 131
  • 132.
    ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫تطبي‬ : ‫جزيئات‬‫ثالثة‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ : ‫لدراسة‬ ‫التفاعال‬ ‫في‬ ‫والسيما‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫جزيئات‬ ‫ثالثة‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫المعروفة‬ ‫ت‬ ‫النترو‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫لتكوين‬ ‫واألكسجين‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫أول‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ ‫يدرس‬ ‫معادلة‬ ،‫جين‬ ‫هي‬ ‫التفاعل‬ : 2NO + O2 2NO2 ‫هي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ومعادلة‬ : -dC[O2 ]/dt = K[NO]2[O2] ‫حيث‬ K ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هو‬ [O2] [NO] ‫على‬ ‫واألكسجين‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫تركيز‬ ‫هما‬ ‫التوالي‬ . ‫أو‬ ‫من‬ ‫جزيئين‬ ‫تصادم‬ ‫يتطلب‬ ‫وأنه‬ ‫أولي‬ ‫تفاعل‬ ‫أنه‬ ‫معادلته‬ ‫من‬ ‫يبدو‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أكسيد‬ ‫ل‬ ‫س‬ ‫أن‬ ‫وهي‬ ‫النظر‬ ‫تلف‬ ‫بظاهرة‬ ‫يتمتع‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ولكن‬ ‫األكسجين‬ ‫من‬ ‫جزئ‬ ‫مع‬ ‫النتروجين‬ ‫رعة‬ ‫تش‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫قليل‬ ‫وهناك‬ ،‫التفاعل‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫بالزيادة‬ ‫تنقص‬ ‫تفاعله‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫ارك‬ ‫الظاهرة‬ . 132
  • 133.
    ‫لتع‬ ‫المحاولة‬ ‫بمجرد‬‫تظهر‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫معالجة‬ ‫في‬ ‫الصعوبة‬ ‫ريف‬ ‫ي‬ ‫لها‬ ‫التالمس‬ ‫وقت‬ ‫فإن‬ ‫صلبة‬ ‫كرات‬ ‫هيئة‬ ‫على‬ ‫الجزيئات‬ ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ،‫الثالثي‬ ‫التصادم‬ ،ً‫ا‬‫صفر‬ ‫كون‬ ‫اصطدامها‬ ‫احتمال‬ ‫يكون‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ‫بـجزئ‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ً‫ا‬‫صفر‬ ‫ثالث‬ . ‫جزئ‬ ‫تصادم‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫أجل‬ ‫من‬ ‫ثالث‬ ‫الت‬ ‫بعد‬ ‫تالمسها‬ ‫يستمر‬ ‫أن‬ ‫يتطلب‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫نفسها‬ ‫اللحظة‬ ‫في‬ ‫متصادمين‬ ‫جزيئين‬ ‫مع‬ ‫من‬ ‫برهة‬ ‫صادم‬ ً‫ا‬‫افتراض‬ ‫الصغر‬ ‫في‬ ‫المتناهية‬ ‫الزمن‬ ‫من‬ ‫البرهة‬ ‫هذه‬ ‫الصغر‬ ‫في‬ ‫متناهية‬ ‫كانت‬ ‫مهما‬ ‫الزمن‬ ‫يمكن‬ ‫قطر‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫الجزيئين‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬ ‫فيه‬ ‫تظل‬ ‫الذي‬ ‫بالزمن‬ ‫تحديدها‬ ‫الجزيئيء‬ ‫ي‬ ‫وبهذا‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫كونان‬ ‫هناك‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫الزمن‬ ‫لهذا‬ ‫التقريبي‬ ‫وبالحساب‬ ‫وتالمس‬ ‫تصادم‬ ‫احتمال‬ ‫ثالثي‬ ‫تصادم‬ ‫وجود‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫عشرة‬ ‫االف‬ ‫ثالث‬ ‫تتطلب‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يفترض‬ ‫وهذا‬ ‫عادي‬ ‫ثنائي‬ ‫تصادم‬ ‫تصادمات‬ ‫ة‬ ‫بطيئة‬ ‫تفاعالت‬ . ‫أكبر‬ ‫قيمته‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫الثالثية‬ ‫التصادمات‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫وبحساب‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫عامل‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫مما‬ ‫بالتجربة‬ ‫عليها‬ ‫المتحصل‬ ‫القيمة‬ ‫االحتمال‬ (P) ً‫ا‬‫صغير‬ ‫يكون‬ . 133
  • 134.
    ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫التفاعالت‬‫من‬ ‫النوف‬ ‫لهذا‬ ‫بديلة‬ ‫ميكانيكية‬ ‫افتراض‬ ‫تم‬ ‫وقد‬ : ‫يحدث‬ ً‫ال‬‫أو‬ ‫التالي‬ ‫التوازن‬ : NO + X2 NOX2 ‫حيث‬ X2 ‫هي‬ ‫الخطوة‬ ‫هذه‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ، ‫آخر‬ ‫غاز‬ ‫أي‬ ‫أو‬ ‫األكسجين‬ ‫تمثل‬ : d(NOX2)/dt = K1[NO] [X2] ‫حيث‬ K1 ‫التفاعل‬ ‫ذلك‬ ‫يتبع‬ ‫الخطوة‬ ‫لهذه‬ ‫السرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬ ‫البطئ‬ ‫اآلتي‬ : NOX2 + NO 2NOX ‫هي‬ ‫النهائية‬ ‫السرعة‬ ‫ومعادلة‬ : R=K2[NO][NOX2] =K2K1[NO]2[X2] = K[NO]2 [X2] ‫ال‬ ‫تتبعه‬ ‫الذي‬ ‫التوازن‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫االعتبار‬ ‫ي‬ ‫تأخذ‬ ‫الميكانيكية‬ ‫وهذه‬ ‫البطيئة‬ ‫خطوة‬ ‫كالتالي‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يمكن‬ : 2NO N2O2 N2O2 + X2 2NOX 134
  • 135.
    ‫التص‬ ‫فكرة‬ ‫بين‬‫الفرق‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫االعتبار‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫يؤخذ‬ ‫الثالثية‬ ‫ادمات‬ ‫من‬ ‫االفتراضات‬ ‫وهذه‬ ‫الميكانيزم‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫كثيرة‬ ‫ليست‬ NOX2 ‫أو‬ N2O2 ‫النظر‬ ‫يمكن‬ ‫وكأنهما‬ ‫إليهما‬ ‫جزيئان‬ ‫متصادمان‬ ‫متالمسان‬ ‫وافتراض‬ ‫يوضح‬ ‫التوازن‬ ‫سالبيه‬ ‫م‬ ‫عامل‬ ‫الثنائية‬ ‫الجزيئات‬ ‫تتفكك‬ ‫العالية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫في‬ ‫ألنه‬ ‫الحرارة‬ NOX2 ‫أو‬ N2O2 ‫أن‬ ‫أي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫انخفضت‬ ‫تركيزها‬ ‫قل‬ ‫كلما‬ ‫وبالتالي‬ ‫طاقة‬ ‫تك‬ ‫التنشيط‬ ‫سالبة‬ ‫ون‬ . ‫تفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫انخفاض‬ ‫فان‬ ‫وعموما‬ K ‫عامل‬ ‫بسبب‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫مع‬ ‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫لدرجة‬ ‫الثالث‬ ‫األس‬ ‫مع‬ ‫يتناسب‬ ‫الذي‬ ‫التردد‬ (T) . 135
  • 136.
    ‫الجزيئية‬ ‫األحادية‬ ‫التفاعالت‬ : ‫نظرية‬ ‫المو‬‫تناقش‬ ‫ولكنها‬ ‫المباشرة‬ ‫األحادية‬ ‫بالتفاعالت‬ ‫لها‬ ‫شأن‬ ‫ال‬ ‫التصادم‬ ‫من‬ ‫ضوف‬ ‫ميكانيكية‬ ‫خالل‬ ‫ليندمان‬ ‫حصول‬ ‫بمجرد‬ ‫ألنه‬ ‫الجزئ‬ ‫نت‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫كاف‬ ‫مقدار‬ ‫على‬ ‫يجة‬ ‫إصطدامه‬ ‫تصبح‬ ‫المسألة‬ ‫فإن‬ : ‫الجزيئين‬ ‫لتفكك‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫يحسب‬ ‫كيف‬ ‫المتصادمين‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫عمل‬ ‫يبدأ‬ ‫وبالتالي‬ . ‫ناتج‬ A* ‫العالم‬ ‫سالتر‬ ‫تحصل‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫يفترض‬ ‫فهو‬ ‫أخرى‬ ‫بطريقة‬ ‫الموضوف‬ ‫عالج‬ ‫الجزئ‬ ‫ن‬ ‫تيجة‬ ‫تردد‬ ‫فإن‬ ‫لذلك‬ ‫ونتيجة‬ ‫عال‬ ‫تردد‬ ‫له‬ ‫فيكون‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫كمية‬ ‫على‬ ‫اصطدامه‬ ‫الجزئيء‬ ‫تفككه‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ . ‫معادلة‬ ‫توضيح‬ ‫محاولة‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫وعموم‬ ‫أرهينوس‬ ‫األحادي‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫وتطبيقها‬ ‫تكون‬ ‫ة‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫وصعبة‬ ‫معقدة‬ . 136
  • 137.
    1 - ‫التفاعل‬ ‫يوديد‬ ‫و‬ ‫أمين‬‫أثيل‬ ‫ثالثي‬ ‫بين‬ ‫االيثيل‬ ‫بسرع‬ ‫يحدث‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫المتوقع‬ ‫من‬ ‫أبطأ‬ ‫ة‬ ‫فتكون‬ P=10-8 . ‫قيمة‬ ‫وتكون‬ ‫المتوقع‬ ‫من‬ ‫أسرف‬ ‫الحامضي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫السكريات‬ ‫بعض‬ ‫تحلل‬ P ‫أكبر‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫من‬ 109 . ‫لتف‬ ‫الصحيح‬ ‫النموذج‬ ‫هي‬ ‫ليست‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫السابقين‬ ‫المثالين‬ ‫من‬ ‫هذه‬ ‫سير‬ ‫اآل‬ ‫إلى‬ ‫تنسب‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫المتناقضات‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬ ‫التفاعالت‬ ‫تي‬ : ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫كبيرة‬ ‫جزيئات‬ ‫على‬ ‫تشتمل‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫الجزيئية‬ ‫ثنائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫قيم‬ ‫تكون‬ ‫ما‬ P ‫أقل‬ ‫قبل‬ ‫خاص‬ ‫توجيه‬ ‫إلى‬ ‫تحتاج‬ ‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫فإن‬ ‫لذلك‬ ‫الوحدة‬ ‫من‬ ‫بكثير‬ ‫تتفاعل‬ ‫أن‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ً‫ال‬‫فمث‬ ‫البيوتاداين‬ ( 1 ) ‫مع‬ ‫اكرالدهيد‬ ‫المعادلة‬ ‫حسب‬ : 137 ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫حدود‬ ‫الدهيد‬‫ر‬‫اك‬ ‫البيوتاداين‬ ( 1 )
  • 138.
    ‫يكون‬ ‫ثابت‬ ‫أو‬ ‫التردد‬‫عامل‬ ‫قيمة‬ ‫فيه‬ ‫أرهينيوس‬ ‫مساوية‬ 610 ‫مول‬ ‫لتر‬ - 1 ‫ثانية‬ - 1 ‫قيمة‬ ‫وهي‬ ‫صغيرة‬ . ‫لتص‬ ‫مقبول‬ ‫غير‬ ً‫ا‬‫وضع‬ ‫تصف‬ ‫قد‬ ‫خاص‬ ‫تركب‬ ‫أو‬ ‫كبيرة‬ ‫مجموعات‬ ‫وجود‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ادم‬ ‫مميز‬ ‫غير‬ ‫نشط‬ . 2 - ‫يمكن‬ ‫و‬ ‫خطوة‬ ‫في‬ ‫وليس‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫من‬ ‫سلسلة‬ ‫في‬ ‫التفاعالت‬ ‫تحدث‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫احدة‬ ‫ا‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫ارتفاف‬ ‫يسبب‬ ‫مما‬ ‫أخرى‬ ‫تفاعالت‬ ‫على‬ ‫قادر‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫جزئ‬ ‫يكون‬ ‫الحتمال‬ (P) . 3 - ‫إذا‬ ‫سرع‬ ‫ألن‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫تطبي‬ ‫يمكن‬ ‫فال‬ ‫محفز‬ ‫ســطح‬ ‫على‬ ‫التـــفاعل‬ ‫حــــدث‬ ‫التفاعل‬ ‫ة‬ ‫التصادمات‬ ‫عدد‬ ‫على‬ ‫هنا‬ ‫تعتمد‬ ‫ال‬ . 4 - ‫فترة‬ ‫وتصور‬ ‫المصمتة‬ ‫للكرات‬ ‫البسيط‬ ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫في‬ ‫مهمل‬ ‫آخر‬ ‫مظهر‬ ‫هي‬ ‫التصادم‬ ‫ثنائي‬ ‫اللحظي‬ ‫التصادم‬ ‫الجزئيء‬ ‫بين‬ ‫للتداخل‬ ‫القصير‬ ‫المدى‬ ‫ذات‬ ‫القوى‬ ‫اعتباره‬ ‫في‬ ‫يدخل‬ ‫ال‬ ‫الذي‬ ‫المناسب‬ ‫الوقت‬ ‫يقدر‬ ‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫فإنه‬ ‫حالة‬ ‫أي‬ ‫وعلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫هو‬ ‫مناسبة‬ ‫القوى‬ ‫هذه‬ ‫خالله‬ ‫تكون‬ 10 - 13 ‫الجزيء‬ ‫ذبذبة‬ ‫دورة‬ ‫زمن‬ ‫مقدار‬ ‫نفس‬ ‫وهو‬ ‫ثانية‬ 138
  • 139.
    ً‫ا‬‫ثاني‬ : ‫نظرية‬ ‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ : ‫د‬‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫هو‬ ‫المطلقة‬ ‫التفاعالت‬ ‫سرعة‬ ‫نظرية‬ ‫فرضية‬ ‫في‬ ‫األساس‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫ائم‬ ‫في‬ ‫المطب‬ ‫االتزان‬ ‫عن‬ ‫يختلف‬ ‫هنا‬ ‫المفترض‬ ‫واالتزان‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫مع‬ ‫اتزان‬ ‫العكسية‬ ‫التفاعالت‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرارية‬ ‫الديناميكا‬ . ‫الن‬ ‫بالمركب‬ ‫ويقصد‬ ‫الشكل‬ ‫ذلك‬ ‫شط‬ ‫الم‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫يفصل‬ ‫الذي‬ ‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫قمة‬ ‫الطاقة‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫يطاب‬ ‫الذي‬ ‫للذرات‬ ‫تفاعلة‬ ‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضح‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ،‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ( 5 :) ‫يبين‬ ‫الشكل‬ ( 5 :) ‫االتز‬ ‫ناتجة‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫عند‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫االختالف‬ ‫ان‬ ‫كالتالي‬ ‫كتابته‬ ‫يمكن‬ ‫المفترض‬ : A+B M≠ ‫وعليه‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ : 139
  • 140.
    ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫وعليه‬ : K=C≠/CA.CB (67)  ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬ C≠ = K≠.CA.CB ‫الم‬ ‫هذه‬ ‫بـها‬ ‫تتفكك‬ ‫التي‬ ‫سرعة‬ ‫لحساب‬ ‫المسألة‬ ‫تحليل‬ ‫يمكن‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تركيز‬ ‫بمعرفة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫ركبات‬ ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫بحساب‬ ‫تبدأ‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫ناتجة‬ : ‫نواتج‬ M≠ ‫أي‬ ،‫الطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫قمة‬ ‫الطاقة‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫يطاب‬ ‫الذي‬ ‫للذرات‬ ‫الشكل‬ ‫بأنه‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تعريف‬ ‫من‬ ‫أنه‬ ‫ت‬ ‫بواسطته‬ ‫خاص‬ ‫اهتزاز‬ ‫على‬ ‫تحتوي‬ ‫أنها‬ ‫في‬ ‫إال‬ ‫غيرها‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫ال‬ ‫الذرات‬ ‫من‬ ‫مجموعة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫كون‬ ‫تردد‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ،‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫ليعطي‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تفكك‬ ‫إلى‬ ‫يؤدي‬ ‫االهتزاز‬ ‫هذا‬ ،‫مستقرة‬ ‫غير‬ ‫االهتزاز‬ ‫هو‬ ν ‫كالتالي‬ ‫الناتج‬ ‫تكوين‬ ‫سرعة‬ ‫فتكون‬ : ‫جزئ‬ / ‫سم‬ 3 / ‫ثانية‬ . ‫السرعة‬ R = ν C≠ 140
  • 141.
    ‫باستخدام‬ ‫قيمة‬ C≠ ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( 67 ) ‫أن‬ ‫نجد‬ : R= ν K≠ CA CB (68) ‫بين‬ ‫األولي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ولكن‬ : ‫نواتج‬ A + B ‫كالتالي‬ ‫هي‬ : R = K CA.CB (69) ‫من‬ ‫المعادلتين‬ ( 68 ) ، ( 69 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : ( ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ) K = ν K≠ (70) ‫معادلة‬ ‫أن‬ ‫يتضح‬ ‫السابقة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬ ( 70 ) ‫صال‬ ‫ولكنها‬ ‫متفاعلين‬ ‫باختيار‬ ‫مقيدة‬ ‫غير‬ ‫حة‬ ‫أولي‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬ . 141
  • 142.
    ‫تردد‬ ‫قيمة‬ ‫اإلهــتزاز‬ ν ‫للمركب‬ ‫االتزان‬‫وثابت‬ K≠ ‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫حدود‬ ‫استخدمت‬ ‫إذا‬ ‫حسابها‬ ‫يمكن‬ ‫الجزئ‬ ‫في‬ ‫الحجم‬ ‫وحدة‬ (f-) ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ K≠ ‫أن‬ ‫أي‬ : K≠ = f- ≠/f- A f- B (71) ‫اآلتية‬ ‫بالقيمة‬ ‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬ ‫الجزيء‬ ‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫حيث‬ : f- = fe-Є0/KT (72) ‫أن‬ ‫حيث‬ f- ‫فصل‬ ‫دالة‬ ‫هي‬ ‫الجزئيء‬ ‫الصف‬ ‫نقطة‬ ‫طاقة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الطاقات‬ ‫باستخدام‬ ‫مقدرة‬ ‫للجزيء‬ ‫ر‬ ‫المعادلة‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬ ( 71 ) ‫كالتالي‬ ‫تصبح‬ : K≠ = f≠/fA fB e-(Єo≠ -Єo A - Єo B /kT) = f≠/fA fB eEo/RT (73) 142
  • 143.
    ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫تعرف‬‫حيث‬ Eo ‫ال‬ ‫والمواد‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫بين‬ ‫الصفر‬ ‫نقطة‬ ‫طاقة‬ ‫في‬ ‫بالفرق‬ ‫متفاعلة‬ ‫أي‬ : Eo=No(Єo≠-ЄoA-ЄoB) ‫دالة‬ ‫وااله‬ ‫والدوران‬ ‫التنقل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫كناتج‬ ‫كتابتها‬ ‫يمكن‬ ‫الفصل‬ ‫تزاز‬ Translation Rotation and Vibration ‫يؤدي‬ ‫الذي‬ ‫الخاص‬ ‫االهتزاز‬ ‫إلى‬ ‫باإلضافة‬ ‫إلى‬ ‫ال‬ ‫الفصل‬ ‫اهتزاز‬ ‫دالة‬ ‫من‬ ‫العامل‬ ‫وكذلك‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫ليعطي‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫تفكك‬ ‫من‬ ‫ناتج‬ f≠ ‫أن‬ ‫لنفرض‬ : f≠ = fv f≠ (74) ‫حيث‬ f≠ ‫من‬ ‫الباقي‬ ‫تمثل‬ f≠ ‫عمل‬ ‫بعد‬ fv ‫ولكن‬ ، fv ‫كالتالي‬ ‫تعطي‬ ‫قيمتها‬ : fv= kT/hν ehv/kT 143
  • 144.
    ‫فإذا‬ ‫كانت‬ v ‫وكانت‬ ‫صغيرة‬ 1>> hv/kT ‫المقدار‬‫فإن‬ e-hv/kT ‫العدد‬ ‫يقارب‬ ‫ومنه‬ ‫صفر‬ ‫فأن‬ : fv = kT/hν ‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ ‫و‬ ( 74 ) ‫إلى‬ : f≠ = KT/hν f≠ (75) ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫وبالتعويض‬ f≠ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الناتجة‬ ( 73 ) ‫على‬ ‫نحصل‬ : K≠ = kT/hν (f≠/fA fB) e-Eo/RT (76) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 70 ) ‫بقيمة‬ K≠ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : K = kT/h (f≠/fA fB) e-Eo/RT (77) 144
  • 145.
    ‫معادلة‬ ‫مع‬ ‫المعادلة‬‫هذه‬ ‫بمقارنة‬ ‫أرهينيوس‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫فأن‬ A ( ‫عامل‬ ‫أرهينوس‬ ) ‫المقدار‬ ‫يمثل‬ : A = kT/h (f≠/ fA fB) (78) ‫المعادلة‬ ( 78 ) ‫درجة‬ ‫على‬ ‫النشط‬ ‫وللمركب‬ ‫لالنتقال‬ ‫االنطالق‬ ‫درجات‬ ‫على‬ ‫تعتمد‬ ‫الفصل‬ ‫دالة‬ ‫ألن‬ ‫مهمة‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫الداخلية‬ ‫االنطالق‬ . ‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫لحساب‬ ( 77 ) ‫هما‬ ‫أمرين‬ ‫يتطلب‬ : 1 - ‫صفات‬ ‫قيمة‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫حتى‬ ‫كاملة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ f≠ ‫الجزيئات‬ ‫حجم‬ ‫معرفة‬ ‫يتطلب‬ ‫وهذا‬ ‫بواسطة‬ ‫يتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫االهتزازات‬ ‫تردد‬ ‫حساب‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ،‫الذاتي‬ ‫القصور‬ ‫عزم‬ ‫حساب‬ ‫يمكن‬ ‫بحيث‬ ‫وشكلها‬ ‫ميكانيكا‬ ‫معقد‬ ‫أنه‬ ‫ولو‬ ،‫الكم‬ . 2 - ‫يجب‬ ‫قيمة‬ ‫معرفة‬ Eo ‫فع‬ ‫بدرجة‬ ‫التقريب‬ ‫استعمل‬ ‫إذا‬ ‫إال‬ ‫للغاية‬ ‫معقد‬ ‫الكم‬ ‫ميكانيكا‬ ‫بواسطة‬ ‫وحسابها‬ ‫وهذه‬ ‫الة‬ ‫وجزيئات‬ ‫الهدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫تشمل‬ ‫التي‬ ‫والسيما‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫لعدد‬ ‫بالتفصيل‬ ‫استخدمت‬ ‫الطريقة‬ ‫الهيدروجين‬ ‫جيدة‬ ‫النتائج‬ ‫فإن‬ ‫التقريب‬ ‫على‬ ‫الطريقة‬ ‫اشتمال‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫باستعمال‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫كمية‬ ‫لدرجة‬ ‫تقريبي‬ ‫تقدير‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫الصعب‬ ‫من‬ ‫وليس‬ ‫المعادلة‬ ( 78 .) 145
  • 146.
    ‫الحرية‬ ‫درجات‬ ‫األحادية‬ ‫الذرة‬ ‫الذر‬‫ثنائي‬ ‫ة‬ ‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫جزئية‬ ‫خطي‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫الذرات‬ ‫عديدة‬ ‫جزئية‬ ‫خطية‬ ‫غير‬ ‫الحريية‬ ‫ليدرجات‬ ‫الكليي‬ ‫العدد‬ (3N) 3 6 3N 3N ‫لإلنتقال‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ ft 3 3 3 3 ‫للدوران‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ fr - 2 2 3 ‫لإلهتزاز‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ fv - 1 ( 5 - 3N ) ( 6 - 3N ) 146 ‫الجزيئات‬ ‫أو‬ ‫للذرات‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ ‫حساب‬ ‫طريقة‬ ‫اآلتي‬ ‫الجدول‬ ‫يوضح‬ . ‫حيث‬ (N) ‫المكونة‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫تساوي‬ ‫للجزئ‬ .
  • 147.
    ‫مثال‬ : ‫الهيدروجين‬ ‫مع‬ ‫اليود‬‫تفاعل‬ : H2 + I2 2HI ‫كالتالي‬ ‫تكون‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫معادلة‬ : A = kT/h f≠/ fH2 fI2 ‫الفصل‬ ‫دالة‬ fH2 ‫التالية‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫كناتج‬ ‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫يمكن‬ : ‫االنتقال‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجات‬ (f3 t) . ‫الدوران‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجتي‬ (f2 r) ‫إلى‬ ‫بالنسـبة‬ ‫الحرية‬ ‫درجة‬ ‫اإلهــتزاز‬ (fv) fI2 = fH2 = ft 3.fr 2.fv ‫لليود‬ ‫بالنسبة‬ ‫الدالة‬ ‫نفس‬ ‫استعملت‬ ‫حيث‬ ( ‫الجزيئين‬ ‫في‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫نفس‬ ) ‫يم‬ ‫حتى‬ ‫وذلك‬ ‫أس‬ ‫حساب‬ ‫كن‬ ‫المركب‬ ،‫الكمية‬ (HI)2 ‫وس‬ ‫الدوران‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫ومثلها‬ ‫االنتقال‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫حرية‬ ‫درجات‬ ‫ثالث‬ ‫له‬ ‫ت‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫حرية‬ ‫درجات‬ ‫اإلهتزاز‬ ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ، : f≠ = ft 3. fr 3. fv 6 ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫القيم‬ ‫هذه‬ ‫باستعمال‬ : A =kT/h (ft 3 fr 3 fv 6/(ft 3 fr 2 fv ft 3 fr 2 fv ) = kT/h (fv 4/ ft 3 fr) 147
  • 148.
    ‫في‬ ‫التالية‬ ‫الحدود‬ ‫في‬‫المقادير‬ ‫لهذه‬ ‫الكمية‬ ‫أس‬ ‫العادية‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ : ft = 108 , fr = 10, fv  1, kT/h  1013 ‫أن‬ ‫ينتج‬ ‫السابقة‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫القيم‬ ‫بهذه‬ ‫بالتعويض‬ : A = 1013/ (108)3 10 = 10-12 cm2/atom/sec ‫سم‬ ‫من‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫لتحويل‬ 3 / ‫جزئ‬ / ‫لتر‬ ‫إلى‬ ‫ثانية‬ / ‫جزئ‬ ‫وزن‬ / ‫في‬ ‫الناتج‬ ‫يضرب‬ ‫ثانية‬ ‫المقدار‬ No/1000 . A = 10-12x 6x1023/1000 = 109L/mol/Sec ‫التردد‬ ‫لعامل‬ ‫القيمة‬ ‫هذه‬ (A) ‫ال‬ ‫للتفاعالت‬ ‫وجدت‬ ‫التي‬ ‫قيمته‬ ‫مع‬ ‫بالتقريب‬ ‫تتف‬ ‫وهي‬ ‫ثنائية‬ ‫بين‬ ً‫ا‬‫دائم‬ 910 ، 1110 ‫ف‬ ‫الفصل‬ ‫لدوال‬ ‫المستعملة‬ ‫التقريبية‬ ‫القيم‬ ‫استخدمت‬ ‫فإذا‬ ‫اتفاق‬ ‫إن‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫جيد‬ ‫يكون‬ ‫النتائج‬ . 148
  • 149.
    ‫عالقة‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫وأنتروبي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬‫بثابت‬ ‫التنشيط‬ : ‫يقصد‬ ‫باالنتروبي‬ : ‫ال‬ ‫المقياس‬ ‫أو‬ ‫الوحدة‬ ‫وهي‬ ‫بالنظام‬ ‫الخاصة‬ ‫التغيير‬ ‫محددة‬ ‫به‬ ‫تقاس‬ ‫ذي‬ ‫ال‬ ‫إتاحية‬ ‫هذا‬ ‫ومعنى‬ ، ‫حرارية‬ ‫طاقة‬ ‫مجموعة‬ ‫أو‬ ‫حرارية‬ ‫ديناميكية‬ ‫مجموعة‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫ف‬ ‫الخارجية‬ ‫المؤثرات‬ ‫عن‬ ‫معزل‬ ‫في‬ ‫طاقتها‬ ‫توزيع‬ ‫فيزيقية‬ ‫لمجموعة‬ ‫أتيح‬ ‫إذا‬ ‫أنه‬ ‫إن‬ ‫االنتروبي‬ ‫في‬ ‫طاقتها‬ ‫توزيع‬ ‫فيزيقية‬ ‫لمجموعة‬ ‫المتاحة‬ ‫الطاقة‬ ‫نقص‬ ‫مع‬ ‫يزداد‬ ‫عن‬ ‫معزل‬ ‫فإن‬ ‫الخارجية‬ ‫المؤثرات‬ ‫االنتروبي‬ ‫المتاحة‬ ‫الطاقة‬ ‫نقص‬ ‫مع‬ ‫يزداد‬ . ‫فإن‬ ‫المطلقة‬ ‫السرعات‬ ‫نظرية‬ ‫في‬ ‫السرعة‬ ‫معادلة‬ ‫حسب‬ : K= (kT/h) (f≠ / fA fB ( e-Eo/RT ‫قيمة‬ ‫تعريف‬ ‫من‬ ‫ولكن‬ K≠ ‫فإن‬ : K≠ = (f≠/ fA fB )e-Eo/RT ‫حيث‬ K≠ ‫النشطة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ككل‬ ‫للنظام‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ : K= kT/h K≠ (83) 149
  • 150.
    ‫ولكن‬ : K≠ = e-∆G≠/RT ‫حيث‬ ∆G≠ ‫فان‬‫الحرارية‬ ‫للديناميكا‬ ‫الثاني‬ ‫القانون‬ ‫من‬ ‫ولكن‬ ‫القياسية‬ ‫الحرة‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ : ∆G≠ = ∆H≠ - T∆S≠ ‫حيث‬ ∆S≠ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قيمة‬ ‫أنتروبي‬ ،‫للتنشيط‬ ∆H≠ ‫للتنشيط‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫هي‬ . K≠ = e-(∆H*-T∆S≠ / RT) K≠ =∆S≠/RT e-∆H≠/RT (84) ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫بالتعويض‬ ( 83 ) ‫قيمة‬ ‫عن‬ K ‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫يساويها‬ ‫بما‬ ( 84 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : K= kT/h e∆S≠/R e-∆H≠/RT (85) ‫وهذه‬ ‫معادلة‬ ‫تشبه‬ ‫المعادلة‬ ‫أرهينوس‬ ‫ظهور‬ ‫باستثناء‬ ∆H≠ ‫من‬ ً‫ال‬‫بد‬ E* ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫فإن‬ ‫وعليه‬ ، A ‫يكون‬ : K= kT/h e∆S≠/R ‫سالبية‬ ‫أنتروبي‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫بينما‬ ‫التردد‬ ‫لعامل‬ ‫منخفضة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫التنشيط‬ ‫أنتروبي‬ ‫الت‬ ً‫ا‬‫موجب‬ ‫نشيط‬ ‫فسوف‬ ‫التردد‬ ‫عامل‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ ‫يرفع‬ . A
  • 151.
    ‫التصادم‬ ‫نظرية‬ ‫من‬‫كذلك‬ . A = PZ- PZ- = kT/h e(∆S≠/R) ‫تردد‬ ‫االصطدام‬ Z- ‫قيمة‬ ‫معرفة‬ ‫ومن‬ ‫بسهولة‬ ‫حسابه‬ ‫يمكن‬ P ‫قيمة‬ ‫إيجاد‬ ‫يمكن‬ ‫أنتروبي‬ ‫التنشيط‬ ∆S≠ ‫ف‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫يشبه‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫إن‬ ‫أنتروبي‬ ‫التنشيط‬ ‫بالتقريب‬ ‫يمكن‬ ‫يساوي‬ ‫أن‬ ‫أنتروبي‬ ‫الكلي‬ ‫التفاعل‬ Sº ∆ ‫القيم‬ ، ∆S≠ ، ∆Sº ‫األخرى‬ ‫إحداهما‬ ‫توازي‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫حاالت‬ ‫في‬ ‫من‬ ‫أنه‬ ‫ولو‬ ‫كثيرة‬ ‫النادر‬ ‫أن‬ ‫تكون‬ ‫ا‬ ‫متساويتين‬ . 151
  • 152.
    ‫مسا‬ ‫بالتقريب‬ ‫يكون‬‫ما‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫في‬ ‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ً‫ا‬‫وي‬ ‫ع‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫يختلف‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ‫نه‬ ‫والجزي‬ ‫المذيب‬ ‫بين‬ ‫يتم‬ ً‫ا‬‫قوي‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫هذا‬ ‫فإن‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫ئات‬ ‫التفاع‬ ‫ثابت‬ ‫بين‬ ‫بالتقريب‬ ‫المساواة‬ ‫سبب‬ ‫أما‬ ‫النشط‬ ‫والمركب‬ ‫المذيب‬ ‫بين‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫ل‬ ‫ن‬ ‫باستخدام‬ ‫بسهولة‬ ‫توضيحه‬ ‫فيمكن‬ ‫نفسه‬ ‫للتفاعل‬ ‫الغازية‬ ‫والحالة‬ ‫السائلة‬ ‫التصادم‬ ‫ظرية‬ . ‫ف‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫جزيئين‬ ‫بين‬ ‫التصادم‬ ‫تطلب‬ ً‫ال‬‫تفاع‬ ‫أن‬ ‫افترض‬ ‫إذا‬ ‫إن‬ : A + A → ‫ناتج‬ ‫كالتالي‬ ‫هو‬ ‫الثانية‬ ‫في‬ ‫مكعب‬ ‫سنتيمتر‬ ‫كل‬ ‫في‬ ‫التصادم‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬ : ZII = Zn2 A ً‫ا‬‫غريب‬ ً‫ا‬‫جزيئ‬ ‫أن‬ ‫نفرض‬ B ‫بين‬ ‫تصادم‬ ‫هناك‬ ‫فيكون‬ ‫التفاعل‬ ‫وسط‬ ‫في‬ ‫وجد‬ B,A ‫بين‬ ‫وتصادم‬ B,B ‫التصادم‬ ‫مرات‬ ‫عدد‬ ‫تغير‬ ‫ال‬ ‫الحقيقة‬ ‫وهذه‬ A,A ‫تعطي‬ ‫والتي‬ ‫نفسها‬ ‫السابقة‬ ‫بالمعادلة‬ . 152 ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫التفاعالت‬
  • 153.
    ‫مثل‬ ‫غريبة‬ ‫بجزيئات‬‫الغاز‬ ‫جزيئات‬ ‫بين‬ ‫الداخلية‬ ‫المسافات‬ ‫شغلت‬ ‫إذا‬ ‫حتى‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ B ‫ثابت‬ ‫فإن‬ ‫تق‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫األساس‬ ‫هذا‬ ‫على‬ ‫تغيير‬ ‫دون‬ ‫يظل‬ ‫التفاعل‬ ‫نفس‬ ‫له‬ ‫ا‬ً‫ب‬‫ري‬ ‫الغازية‬ ‫للحالة‬ ‫القيمة‬ . ‫ال‬ ‫في‬ ‫المثالية‬ ‫عدم‬ ‫ألن‬ ‫فقط‬ ‫المعقولة‬ ‫المثالية‬ ‫للمحاليل‬ ً‫ا‬‫صحيح‬ ‫يكون‬ ‫الفرض‬ ‫هذا‬ ‫يدخل‬ ‫محاليل‬ ‫اإلذابة‬ ‫تأثير‬ ‫فيها‬ . ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫فرض‬ ‫فإذا‬ : A + B → M≠ ‫ناتج‬ ‫المطلقة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫نظريات‬ ‫بتطبي‬ : K≠ = a≠/aA aB = v≠c≠ /νAcA vBcB ‫حيث‬ a≠ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫فعالية‬ aA.aB ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫فعالية‬ B , A ‫من‬ ‫وكل‬ vA,vB,v≠ ‫التنشيط‬ ( ‫الفعالية‬ ) ‫المتفاعلة‬ ‫والمواد‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫من‬ ‫لكل‬ B,A ‫التوالي‬ ‫على‬ . C≠ = K≠(νA νB cA cB /ν≠) R = vC≠ = vK≠ (vA.vB.cA.cB/v≠) 153
  • 154.
    ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫قانون‬‫من‬ ‫ولكن‬ : R = KCA.CB K = vK≠ (vA.vB/v≠) ‫ولكن‬ : K≠ = (kT/ vh) K≠ ‫حيث‬ K≠ ‫ثابت‬ ‫هي‬ ‫اإلتزان‬ ‫للنظام‬ K = (kT/h) K≠ (vA.vB/v≠) ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫عن‬ ‫تعبر‬ ‫التي‬ ‫هي‬ ‫المعادلة‬ ‫وهذه‬ . ‫نف‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫بالمعادلة‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫لموازنة‬ ‫الحالة‬ ‫ترض‬ ‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫التي‬ v=1 ‫المعادلة‬ ‫تؤول‬ ‫وبالتالي‬ ‫المثالي‬ ‫الغاز‬ ‫تمثل‬ ‫التي‬ ‫وهي‬ ( 86 ) ‫إلى‬ ‫الصورة‬ : Kg= (kT/h ) K≠ ‫حيث‬ Kg ‫الق‬ ‫بهذه‬ ‫وبالتعويض‬ ،‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫تمثل‬ ‫في‬ ‫يمة‬ ‫المعادلة‬ ( 86 ) ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ : 154
  • 155.
    K = Kg(vA.vB/v≠) (87) ‫اختالف‬ ‫ع‬ ‫يعتمد‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫قيمته‬ ‫عن‬ ‫السائلة‬ ‫الحال‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫لى‬ ‫التنشيط‬ v ‫ال‬ ‫لقيمة‬ ‫خفضه‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫يخفض‬ ‫المذيب‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ، ‫الحرة‬ ‫طاقة‬ ‫النشط‬ ‫للمركب‬ ( ‫بشدة‬ ‫تذوب‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬ ) ‫فإن‬ vB,vA ‫تكون‬ ‫بينما‬ ‫صغيرة‬ ‫تكون‬ v≠ ‫ا‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫منه‬ ‫أصغر‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫يكون‬ ‫وبذلك‬ ‫كبيرة‬ ‫بالمقارنة‬ ‫لغازية‬ . ‫التف‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫فأن‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫أكثر‬ ‫بشدة‬ ‫أذيب‬ ‫الذي‬ ‫هو‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ‫في‬ ‫اعل‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫منه‬ ‫السائلة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫اكبر‬ ‫يكون‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ . ‫اختيا‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫المفيد‬ ‫من‬ ‫فإنه‬ ‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫تحدث‬ ‫ال‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫المحلول‬ ‫ر‬ ‫إلى‬ ‫المخفف‬ ‫ماالنهاية‬ ‫الوحدة‬ ‫هو‬ ‫له‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫الذي‬ ‫المرجع‬ ‫حالة‬ ‫لتكون‬ (v=1) ‫التفاعل‬ ‫ثابت‬ ‫كان‬ ‫فإذا‬ ‫بالرمز‬ ‫عنه‬ ‫يعبر‬ ‫نهاية‬ ‫ال‬ ‫لما‬ ‫المخفضة‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ K0 ‫أن‬ ‫حيث‬ (v=1) ‫إلى‬ ‫تؤول‬ ‫التفاعل‬ ‫معادلة‬ ‫فإن‬ : K0 = (kT/h )K≠ K =K0(vA.vB/v≠)0 (88) 155
  • 156.
    ‫المح‬ ‫هي‬ ‫التي‬‫المرجع‬ ‫حالة‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫قوس‬ ‫في‬ ‫المذيل‬ ‫والصفر‬ ‫لول‬ ‫المعاد‬ ‫تصبح‬ ‫المخفضة‬ ‫المحاليل‬ ‫استخدام‬ ‫عند‬ ‫ولكن‬ ، ‫نهاية‬ ‫ماال‬ ‫إلى‬ ‫المخفف‬ ‫لة‬ : K = Ko(vA.vB/v≠) (89) ‫المعادلة‬ ( 89 ) ‫بواسطة‬ ً‫ال‬‫أو‬ ‫اشتقت‬ ‫برونشتيد‬ ‫نظرية‬ ‫تطبي‬ ‫قبل‬ ‫وبيرم‬ ‫التفاعالت‬ ‫المعاد‬ ‫لطرفي‬ ‫الطرفين‬ ‫لوغاريتمات‬ ‫بأخذ‬ ،‫األيونية‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫المطل‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫لة‬ : log K = logK0 + logvA+ logvB - logv≠ (90) ‫معادلة‬ ‫من‬ ‫ولكن‬ ‫ديبى‬ - ‫حيث‬ ‫التنشيط‬ ‫لمعامل‬ ‫هيكل‬ : log vi = - 0.5Zi 2√I ‫حيث‬ Z ‫األيون‬ ‫شحنة‬ ‫هي‬ I , i ‫المعادلة‬ ‫من‬ ‫قيمتها‬ ‫وتعطي‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ ‫هي‬ : I = 1/2 ∑i Zi 2 Ci  ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫الفعالية‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫عن‬ ‫بالتعويض‬ ( 90 ) ‫أن‬ ‫ينتج‬ : log K = logK0 – 0.5√I [ZA 2 + ZB 2-(ZA+ZB)2] ‫حيث‬ : ZAB = (ZA + ZB) 156
  • 157.
    ‫ومنه‬ : logK = logK0- 05√I [-2ZA.ZB] = logK0 + ZA.ZB√I logK/K0 = ZA.ZB√I (91) ‫العالقة‬ ‫برسم‬ ‫بين‬ ( log(K/K0 ‫األيونات‬ ‫لقوة‬ ‫التربيعي‬ ‫والجذر‬ (I) ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫فإنه‬ ‫في‬ ‫يساوي‬ ‫ميله‬ ‫مستقيم‬ ‫خط‬ ‫على‬ ‫المخففة‬ ‫المحاليل‬ ZA ZB . ‫وإش‬ ‫قيمة‬ ‫علــى‬ ‫تعتمد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫الـعالقة‬ ‫هذه‬ ‫توضح‬ ‫كــما‬ ‫ارة‬ ‫تمي‬ ‫يمكن‬ ‫السلوك‬ ‫من‬ ‫أنواف‬ ‫ثالثة‬ ‫فهناك‬ ‫وعليه‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫األيونات‬ ‫يزها‬ : 1 - ‫عندما‬ ‫تكون‬ ZA ZB ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫موجبة‬ K ‫زيادة‬ ‫مع‬ ‫تزداد‬ ‫سوف‬ ‫بالمحلول‬ ‫الموجودة‬ ‫لأليونات‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ . 2 - ‫عندما‬ ‫تكون‬ ZA ZB ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ‫سالبة‬ K ‫القوة‬ ‫زيادة‬ ‫مع‬ ‫تقل‬ ‫سوف‬ ‫األيونية‬ (I) . 3 - ‫عندما‬ ‫تكون‬ ZA ZB = ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫النهائي‬ ‫المخففة‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫صفر‬ (K) ‫تتأثر‬ ‫ال‬ ‫األيونات‬ ‫بتركيز‬ . 157
  • 158.
    ‫المعادلة‬ ( 91 ) ‫توض‬ ‫أبسط‬ ‫بعبارة‬‫أو‬ ‫الملح‬ ‫تأثير‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫نظر‬ ‫وجهة‬ ‫من‬ ‫تصف‬ ‫تأثير‬ ‫ح‬ ‫األولي‬ ‫الملح‬ . ‫الشكل‬ ‫شكل‬ ‫التالي‬ ( 6 ) ‫يتبين‬ ‫كما‬ ‫ومقنع‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫ناجح‬ ‫واالتفاق‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫يوضح‬ ‫من‬ ‫المعادلة‬ ‫هذه‬ ‫على‬ ‫التالية‬ ‫األمثلة‬ : 158 ‫شكل‬ ( 6 :) ‫األولي‬ ‫الملح‬ ‫تأثير‬ ‫يوضح‬
  • 159.
    ZAZB=4 [C8(NH3)5Br]2+ + Hg2+ I ZAZB=2 S2O8 2-+ I- II ZAZB=1 NO2NCO2C2H5 -+I- III ZAZB=0 C12H22O11+OH- IV ZAZB=-1 H2O2+H+ +Br- V ZAZB=-2 [Co(NH3)5Br]2+ +OH- VI 159 ‫نتي‬ ‫أنه‬ ‫هو‬ ‫والمختلفة‬ ‫المتشابهة‬ ‫الشحنات‬ ‫حاالت‬ ‫في‬ ‫السلوك‬ ‫لهذا‬ ‫الفيزيائي‬ ‫التفسير‬ ‫النسبية‬ ‫الشحنة‬ ‫جة‬ ‫للرمز‬ ‫االسية‬ ‫القيمة‬ ‫مع‬ ‫تنخفض‬ ‫التنشيط‬ ‫معامل‬ ‫قيمة‬ ‫فإن‬ ،‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫على‬ Z2 ‫كانت‬ ‫فإذا‬ ، ‫جميع‬ ‫األيونات‬ ‫إذا‬ ‫عالية‬ ‫النسبية‬ ‫شحنته‬ ‫تكون‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫فإن‬ ‫تشابهه‬ ‫شحنات‬ ‫لها‬ ‫م‬ ‫اوزنت‬ ‫بأي‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬ ،‫األخرى‬ ‫الشحنات‬ ‫من‬ ‫واحدة‬ v≠ ‫والنسبة‬ ،ً‫ا‬‫جد‬ ‫صغيرة‬ vA.vB/v≠ ‫عالية‬ ‫تكون‬ .
  • 160.
    ‫ص‬ ‫تكون‬ ‫النشط‬‫للمركب‬ ‫النسبية‬ ‫الشحنة‬ ‫فإن‬ ‫مختلفة‬ ‫شحنة‬ ‫لها‬ ‫األيونات‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ‫إذا‬ ‫غيرة‬ ‫ماقورنت‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫وهذا‬ ‫األخرى‬ ‫الشحنات‬ ‫من‬ ‫واحدة‬ ‫بأي‬ v≠ ‫من‬ ‫اكبر‬ vA.vB/v≠ ‫ومحصلة‬ ‫النسبة‬ ‫أن‬ ‫النتيجة‬ vA,vB ‫صغيرة‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫وكذلك‬ . ‫مشحونة‬ ‫غير‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫إحدى‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ً‫ا‬‫وأخير‬ ( B ‫متعادلة‬ ً‫ال‬‫مث‬ ) ‫فإن‬ A ‫والمركب‬ ‫والنسبة‬ ‫نفسها‬ ‫الشحنة‬ ‫لهما‬ ‫يكون‬ ‫النشط‬ (vA/v≠) ‫عن‬ ‫ومستقلة‬ ‫الوحدة‬ ‫تساوي‬ √I ‫وقيمة‬ ‫عن‬ vB ‫التتأثر‬ ‫األيونات‬ ‫قوة‬ ‫في‬ ‫بالتغير‬ (I) ‫ألن‬ B ‫متعادل‬ ‫جزئ‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ . ‫المعادلة‬ ‫تطبي‬ ‫عند‬ ( 91 ) ‫ع‬ ‫وقد‬ ‫الحيود‬ ‫بعض‬ ‫حدوث‬ ‫لوحظ‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫المركزة‬ ‫المحاليل‬ ‫على‬ ‫زى‬ ‫مت‬ ‫المتكون‬ ‫المزدوج‬ ‫االيون‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ ،‫المحاليل‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬ ‫رابط‬ ‫محلول‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫أيونية‬ ‫بروابط‬ ‫بالكامل‬ 0.1 ‫موالر‬ ‫البوتاسيوم‬ ‫نترات‬ KNO3 ‫يكون‬ ‫حيث‬ ‫حوالي‬ 3 % ‫داخل‬ ‫محدد‬ ‫تركيب‬ ‫له‬ ‫كيميائي‬ ‫مركب‬ ‫يتكون‬ ‫قد‬ ‫أو‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫أيونات‬ ‫من‬ ‫متراكب‬ ‫تكون‬ ‫مثل‬ ‫المحلول‬ CdI3 ‫محاليل‬ ‫في‬ 0.5 ‫موالر‬ ‫المتراكب‬ ‫هذا‬ ‫يشكل‬ ‫حيث‬ 24 % ‫من‬ ‫األيونات‬ . ‫التفا‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫على‬ ‫يؤثر‬ ‫المحاليل‬ ‫في‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫تكون‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫وعموم‬ ‫بطرق‬ ‫عل‬ ‫عديدية‬ ‫اآلتيتين‬ ‫الطريقتين‬ ‫منها‬ : 1 - ‫التقليل‬ ‫الحقيقة‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬ ‫قيمة‬ ‫من‬ (I) ‫المحلول‬ ‫في‬ . 2 - ‫قد‬ ‫مم‬ ‫كالهما‬ ‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫أحد‬ ‫تركيبه‬ ‫في‬ ‫المتكون‬ ‫المزدوج‬ ‫األيون‬ ‫يحتوي‬ ‫من‬ ‫يقلل‬ ‫ا‬ ‫المحلول‬ ‫داخل‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫بين‬ ‫التفاعل‬ . 160
  • 161.
    . ‫للتفاعل‬ ‫األيونية‬ ‫القوة‬‫على‬ ‫األيوني‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬ ‫اعتماد‬ : [CoBr(NH3)5]+2 +OH- = [Co(NH3)5]+2 +Br- (1) ‫من‬ ‫كل‬ ‫أعطي‬ ‫برونشتد‬ J.R.Bronsted ‫وليفنتون‬ R.Livingston ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫عند‬ ‫المعدل‬ 15 º ‫بالمقدار‬ ‫م‬ : ‫لتر‬ . ‫مول‬ - 1 . ‫دقيقة‬ K=91 ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫التجربة‬ ‫خالل‬ ‫مقاسه‬ ‫األصلي‬ ‫التركيز‬ ‫لأليون‬ [CoBr(NH3)5]+2 ( ‫بروميد‬ ‫بشكل‬ ‫الموجود‬ ) 0.5x10-3M ، ‫ايون‬ ‫تركيز‬ ‫وكان‬ OH- 0.705x10-3M = ، ‫هذه‬ ‫من‬ ‫النتائج‬ ‫أحسبي‬ : ( ‫أ‬ .) ‫للتفاعل‬ ‫المعدل‬ ‫ثابت‬ ( 1 ) ‫نهاية‬ ‫ماال‬ ‫إلى‬ ‫التخفيف‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫تم‬ ‫إذا‬ ( ‫ب‬ ) ‫ا‬ ‫ثابت‬ ‫لمعدل‬ ‫وج‬ ‫وفي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫األيونات‬ ‫من‬ ‫لكل‬ ‫المختلفة‬ ‫التراكيز‬ ‫عند‬ ‫المذكور‬ ‫للتفاعل‬ ‫كميات‬ ‫ود‬ ‫المع‬ ‫مع‬ ‫النتائج‬ ‫قارني‬ ‫التالي‬ ‫الجدول‬ ‫في‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫الصوديوم‬ ‫كلوريد‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫لومات‬ ‫السابقين‬ ‫الباحثين‬ ‫بواسطة‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫عليها‬ ‫المحصل‬ ( ‫الجدو‬ ‫في‬ ‫حقل‬ ‫آخر‬ ‫أنظري‬ ‫ل‬ .) I=2.2x10-3 , log ko=2.052 , k0=113L.M-1min-1 [Co Br(NH3)5]+2 + OH- = [Co(NH3)5]+2 +Br- 161 ‫مســــائل‬
  • 162.
    ‫القياس‬ CA.103 CB.103CNaCl K I 1 0.596 1.004 - 89 2.2x10-3 2 0.600 0.696 0.005 76 75x10-3 3 0.600 0.696 0.020 56 22.5x10-3 4 0.600 0.691 0.00 49 32.5x10-3 162 A + B → C + D I =1/2[C1x 12 +C1x12] +1/2[CAx22 +2CAX12] +1/2[CBX(1)2 +CBX12] =1/2[2C1 ] + 1/2[4CA+2CA] +1/2[2CB] =1/2[2CI+6CA+2CB]=C1+3CA+CB)
  • 163.
    2 . ‫إذا‬ ‫عند‬ ‫ما‬ ‫لتفاعل‬‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫كانت‬ 30 º ‫عند‬ ‫قيمته‬ ‫ضعف‬ ‫هي‬ ‫م‬ 20 º ‫أحسبي‬ ‫م‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ . 3 . ‫أعطيت‬ ‫أديبات‬ ‫في‬ ‫إعتماد‬ ‫التفكك‬ ‫ثابت‬ ‫لفنيل‬ ‫إلى‬ ‫أثيل‬ ‫األيثلين‬ ‫واالسيتالدهي‬ ‫د‬ ‫بالعالقة‬ : Kc=2.7x1011 exp(-43800/RT)Sec-1 ‫أوجدي‬ ‫االنتروبي‬ ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫للتنشيط‬ . 4 . ‫عند‬ ‫النتروجين‬ ‫أكسيد‬ ‫خامــس‬ ‫لتـفكك‬ ‫الـــمعدل‬ ‫ثابت‬ ‫أحســـبي‬ 65 º ‫م‬ . ‫التنشيط‬ ‫طاقة‬ ‫كانت‬ ‫إذا‬ ‫العملية‬ ‫لهذه‬ Eº=24.7 K.Cal ‫ع‬ ‫وجد‬ ‫الذي‬ ‫المعدل‬ ‫بثابت‬ ‫عليها‬ ‫تحصل‬ ‫التي‬ ‫القيمة‬ ‫قابل‬ ً‫ا‬‫ملي‬ . K=0.29min-1 ‫بأن‬ ً‫ا‬‫علم‬ ∆S= O ، c = ‫لتر‬ ‫أيون‬ ‫بالجرام‬ ‫التراكيز‬ ‫تمثل‬ - 1 . 163
  • 164.
    ‫معين‬ ‫وضع‬ ‫في‬‫المركبات‬ ‫من‬ ‫مركب‬ ‫نشاط‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫إلكترونية‬ ‫عوامل‬ ‫عدة‬ ‫توجد‬ ‫الكيفية‬ ‫أما‬ ‫بهذ‬ ‫المتوفرة‬ ‫فالمعلومات‬ ‫آخر‬ ‫مركب‬ ‫من‬ ‫واختالفها‬ ‫التفاعالت‬ ‫على‬ ‫العوامل‬ ‫هذه‬ ‫بها‬ ‫تؤثر‬ ‫التي‬ ‫ا‬ ‫وبذلك‬ ‫الحركية‬ ‫طاقته‬ ‫وفي‬ ‫التفاعل‬ ‫نشاط‬ ‫في‬ ‫تؤثر‬ ‫فهي‬ ‫ذلك‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬ ‫قليلة‬ ‫الخصوص‬ ‫مجرى‬ ‫بتغير‬ ‫على‬ ‫الضوء‬ ‫تلقي‬ ‫أن‬ ‫تستطيع‬ ‫ألنها‬ ‫خاصة‬ ‫أهمية‬ ‫لها‬ ‫االعتبارات‬ ‫هذه‬ ‫سرعته‬ ‫وتختلف‬ ‫التفاعل‬ ‫تفاصيل‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫مجرى‬ . 1 . ‫للتفاعل‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ .. ‫الضرور‬ ‫من‬ ‫فأنه‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫فيه‬ ‫يتم‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫في‬ ‫المدى‬ ‫معرفة‬ ‫ي‬ ‫عادة‬ ‫فالنظام‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫ليعطي‬ ‫التفاعل‬ ‫فيه‬ ‫يستمر‬ ‫الذي‬ ( ‫وال‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫مجموعة‬ ‫يشمل‬ ً‫ا‬‫مع‬ ‫نواتج‬ ) ‫ال‬ ‫إلى‬ ‫أقرب‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫أنه‬ ‫التوقع‬ ‫يمكن‬ ‫ولهذا‬ ،‫المستقرة‬ ‫الحالة‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫يميل‬ ‫المستقر‬ ‫طور‬ ( ‫المتفاعلة‬ ‫بالمواد‬ ‫بموازنتها‬ ‫وذلك‬ ) ‫ي‬ ‫أن‬ ‫يتوقع‬ ‫وال‬ ‫الناتج‬ ‫إعطاء‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫التفاعل‬ ‫استمر‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫حدث‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫توازن‬ ‫أي‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ . ‫للم‬ ‫االستقرار‬ ‫حالة‬ ‫كانت‬ ‫كلما‬ ‫أنه‬ ‫هذا‬ ‫ومعنى‬ ‫واد‬ ‫شكل‬ ‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضحة‬ ‫هي‬ ‫كما‬ ‫أكبر‬ ‫الناتجة‬ ( 7 ) ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫التحويل‬ ‫وازداد‬ ‫وضح‬ . 164 ‫الكيميائية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬
  • 165.
    ‫عملية‬ ‫في‬ ‫يحدث‬‫الذي‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫البسيط‬ ‫والتغير‬ ‫التحويل‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫بدأ‬ ‫التي‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫المواد‬ ‫باعتبار‬ ‫بسهولة‬ ‫قياسه‬ ‫يمكن‬ ‫عنه‬ ‫نتجت‬ ‫التي‬ ‫الفرق‬ ‫للتفاعل‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫في‬ ΔH ‫حيث‬ H ‫تمثل‬ ‫أو‬ ،‫ما‬ ‫مركب‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫الكلية‬ ‫الحرارة‬ ‫هي‬ ‫كتلة‬ ‫وحدة‬ ‫في‬ ‫ما‬ ‫لمركب‬ ‫الحراري‬ ‫بالمحتوى‬ ‫يسمى‬ ‫ما‬ (Enthalpy) ‫عالمة‬ ‫ويسب‬ ‫الم‬ ‫للمواد‬ ‫هو‬ ‫عما‬ ً‫ا‬‫انخفاض‬ ‫أكثر‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫ناقص‬ ،‫تفاعلة‬ ‫كان‬ ‫أما‬ ،‫للحرارة‬ ‫الطارد‬ ‫النوف‬ ‫من‬ ‫بأنه‬ ‫التفاعل‬ ‫على‬ ‫يطل‬ ‫النقص‬ ‫هذا‬ ‫يوجد‬ ‫وعندما‬ ‫الت‬ ‫على‬ ‫يطل‬ ‫فإنه‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫منه‬ ‫أعلى‬ ‫الناتجة‬ ‫للمواد‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫بأنه‬ ‫فاعل‬ ‫للحرارة‬ ‫الماص‬ ‫النوف‬ ‫من‬ . ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫هنا‬ ‫اإلشارة‬ ‫وتجدر‬ H ‫لفرق‬ ً‫ا‬‫مناسب‬ ً‫ا‬‫مقياس‬ ‫ليست‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫االستقرار‬ ‫بين‬ ‫متبادل‬ ‫ارتباط‬ ‫الغالب‬ ‫في‬ ‫يوجد‬ ‫ال‬ ‫ألنه‬ ‫وذلك‬ ،‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ H ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫وبين‬ ‫للتفاعل‬ K ‫اتزان‬ ‫ثوابت‬ ‫لها‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫للحرارة‬ ‫الطاردة‬ ‫التفاعالت‬ ‫أغلب‬ ‫أن‬ ‫ولو‬ ‫قليل‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫ألن‬ ‫وذلك‬ ‫صغيرة‬ . 165
  • 166.
    ‫ثوابت‬ ‫أن‬ ‫فنجد‬‫للحرارة‬ ‫الماصة‬ ‫التفاعالت‬ ‫أما‬ ‫االتزان‬ ‫ف‬ ،‫اإليضاح‬ ‫ولزيادة‬ ،‫كبيرة‬ ‫لها‬ ‫هناك‬ ‫إن‬ ‫ا‬ ‫االستقرار‬ ‫في‬ ‫دور‬ ‫لها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتوى‬ ‫عامل‬ ‫إلى‬ ‫باإلضافة‬ ‫أخرى‬ ‫عوامل‬ ‫لنسبي‬ ‫ي‬ ‫للنظام‬ ‫الترتيب‬ ‫عدم‬ ‫درجة‬ ‫ومعرفة‬ ‫مرتبة‬ ‫غير‬ ‫نظم‬ ‫لتصبح‬ ‫المرتبة‬ ‫النظم‬ ‫ميل‬ ‫ومنها‬ ‫الحصول‬ ‫مكن‬ ‫تسمى‬ ‫والتي‬ ‫بالنظام‬ ‫الخاصة‬ ‫التغيير‬ ‫محددة‬ ‫من‬ ‫عليها‬ ‫االنتروبي‬ ‫االست‬ ‫قياس‬ ‫أجل‬ ‫ومن‬ ، ‫النسبي‬ ‫قرار‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫بين‬ ً‫ا‬‫وسط‬ ً‫ا‬‫أمر‬ ‫نأخذ‬ ‫أن‬ ‫علينا‬ ‫يتحتم‬ (H) ‫وبين‬ ‫االنتروبي‬ (S) ‫عن‬ ‫ويعبر‬ ‫الحرة‬ ‫بالطاقة‬ ‫الوسط‬ ‫العامل‬ ‫لجيبس‬ ‫المعادلة‬ ‫حسب‬ : H = H - TS (92) ‫حيث‬ T ‫المطلقة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫هي‬ . ‫ال‬ ‫بالمعادلة‬ ‫عنه‬ ‫يعبر‬ ‫معينة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫خالل‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫تالية‬ : ΔG = ΔH - TΔS (93) ‫النات‬ ‫المادة‬ ‫لتعطي‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫في‬ ‫التغير‬ ‫أن‬ ‫وجد‬ ‫وقد‬ ‫جة‬ ΔGº ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫مع‬ ‫يتناسب‬ K ‫العالقة‬ ‫بحسب‬ ‫التغير‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ : -ΔGº = 2.303 RT log K (94) ‫حيث‬ ΔHº ‫واحد‬ ‫ضغط‬ ‫وعند‬ ‫واحد‬ ‫جزئ‬ ‫لوزن‬ ‫أي‬ ‫قياسية‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫التغير‬ ‫على‬ ‫تدل‬ . 166
  • 167.
    ‫المعادلة‬ ( 94 ) ‫السالبة‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫تدل‬ (-ΔG) ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬ ‫قيمة‬ ‫زيادة‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫لتعطي‬ (K) ‫التتابع‬ ‫نحو‬ ‫ويتجه‬ ‫االتزان‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫بعيد‬ ‫التفاعل‬ ‫ويكون‬ ‫لمصلحة‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ . ‫الموجبة‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫تتطلب‬ ΔGº ‫القيمة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫تناقض‬ ‫الكسريه‬ ‫االتزان‬ ‫لثابت‬ (K) ‫لتعط‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫في‬ ‫للغاية‬ ‫صغير‬ ‫تحول‬ ‫مع‬ ‫وتتف‬ ‫اللوغاريتمي‬ ‫النوف‬ ‫من‬ ‫هنا‬ ‫والعالقة‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫ي‬ ‫صحيح‬ ‫والعكس‬ . ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ‫الزيادة‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫ذكرنا‬ ‫أن‬ ‫سب‬ ‫كما‬ ΔGº ‫بالمثل‬ ‫تتطلب‬ ‫فإنها‬ ‫االتزان‬ ‫ثابت‬ ‫قيمة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ً‫ا‬‫تزايد‬ K ‫حدود‬ ‫في‬ ‫الذي‬ ‫المقدار‬ ‫قيمة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ 10 ‫سعر‬ ‫كيلو‬ / ‫وزن‬ ‫اتزان‬ ‫تقابل‬ ‫جزئ‬ K=107 ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫إكمال‬ ‫بالضرورة‬ ‫يتطلب‬ ‫وهذا‬ . ‫ا‬ ‫بالمدى‬ ‫التنبؤ‬ ‫يمكن‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫القياسية‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫بمعرفة‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫لتحول‬ ‫لمتوقع‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ . ‫العامل‬ (ΔH) ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمواد‬ ‫بالنسبة‬ ‫للروابط‬ ‫الطاقات‬ ‫في‬ ‫بالفرق‬ ‫موازنته‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫لقيمة‬ ‫التقريبية‬ ‫والقيمة‬ ΔH ‫جد‬ ‫من‬ ‫األحيان‬ ‫أغلب‬ ‫في‬ ‫بها‬ ‫التنبؤ‬ ‫المستطاف‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫ول‬ ‫القياسية‬ ‫الروابط‬ ‫طاقات‬ . 167
  • 168.
    ‫عامل‬ ‫النتروبي‬ ‫ع‬ ‫بفعالية‬ ‫يتعل‬‫أنه‬ ‫غير‬ ‫واضحة‬ ‫بسهولة‬ ‫تفسيره‬ ‫المستطاف‬ ‫غير‬ ‫من‬ ‫الطرق‬ ‫دد‬ ‫تجمعات‬ ‫من‬ ‫تجمع‬ ‫بين‬ ‫تقسيمها‬ ‫يمكن‬ ‫متجمعة‬ ‫كلية‬ ‫طاقة‬ ‫إحداث‬ ‫فيها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الممكنة‬ ‫الجزيئات‬ ‫االن‬ ‫الحركات‬ ‫بواسطة‬ ‫الفردية‬ ‫الجزيئات‬ ‫طاقة‬ ‫توزيع‬ ‫بها‬ ‫يتم‬ ‫التي‬ ‫الطرق‬ ‫لعدد‬ ‫وكذلك‬ ‫تقالية‬ ‫والدورانيه‬ ‫ب‬ ‫الكمية‬ ‫في‬ ‫أكبر‬ ‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬ ‫فيها‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫المحتمل‬ ‫ومن‬ ‫واالهتزازية‬ ‫شكل‬ ‫ط‬ ‫تأخذ‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫فيها‬ ‫يكون‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫واضح‬ ‫من‬ ‫ريقها‬ ‫اآلتية‬ ‫المعادلة‬ ‫في‬ ‫كما‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫الناتجة‬ ‫الحالة‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫الحالة‬ : A B + C ‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬ ‫وجود‬ ‫المحتمل‬ ‫من‬ ‫االنتروبي‬ (S) ‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬ ‫حرية‬ ‫في‬ ‫الكسب‬ ‫بسبب‬ . ‫المقدار‬ –T ΔS ‫المقدار‬ ‫على‬ ‫يشتمل‬ ‫أن‬ ‫تسمح‬ ‫لدرجة‬ ً‫ا‬‫كبير‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫حينئذ‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ +ΔH ‫للتفاعل‬ ‫الماص‬ ‫الحرة‬ ‫للطاقة‬ ‫سالبة‬ ‫قيمة‬ ‫إلى‬ ‫يصل‬ ‫وبذلك‬ ‫للحرارة‬ –ΔG ‫في‬ ‫يكون‬ ‫واالتزان‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫جانب‬ . ‫فإن‬ ‫للحرارة‬ ‫طارد‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ‫إذا‬ ΔH ‫الحرة‬ ‫والطاقة‬ ،‫سالبة‬ ‫تكون‬ ΔG ‫وثابت‬ ‫سالبيه‬ ‫أكثر‬ ‫االتزان‬ K ‫ع‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫الجزيئات‬ ‫عدد‬ ‫في‬ ‫نقص‬ ‫حدث‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫بالمثل‬ ‫يتزايد‬ ‫تحولها‬ ‫ند‬ ‫في‬ ‫نقص‬ ‫يحدث‬ ‫أن‬ ‫المحتمل‬ ‫فمن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫متفاعلة‬ ‫مواد‬ ‫من‬ ‫األنتروبي‬ –ΔS ‫حسب‬ ‫المعادلة‬ : ΔG = ΔH - (-) TΔS 168
  • 169.
    ‫كافية‬ ‫بدرجة‬ ‫للحرارة‬ً‫ا‬‫طارد‬ ‫التفاعل‬ ‫يكن‬ ‫ومالم‬ ( ‫أن‬ ‫أي‬ ΔH ‫كافية‬ ‫بدرجة‬ ‫وكبيرة‬ ‫سالبة‬ ) ‫بحيث‬ ‫فإن‬ ‫االتزان‬ ‫يحدث‬ ΔH ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫جانب‬ ‫في‬ ‫االتزان‬ ‫يكون‬ ‫ألن‬ ‫يؤدي‬ ‫مما‬ ‫موجبة‬ ‫ستكون‬ . ‫التفاعالت‬ ‫في‬ ‫بنقص‬ ‫تتم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الحلقية‬ ‫األنتروبي‬ ( ‫ي‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫كون‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫رغم‬ ‫عدد‬ ‫فيه‬ ‫نقص‬ ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ‫تكوين‬ ‫عند‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫الجزيئات‬ ) ‫اآلتي‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬ : ‫في‬ ‫كبير‬ ‫فرق‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫من‬ ‫وبالرغم‬ ‫أنتروبي‬ ‫ثاب‬ ‫إدخال‬ ‫يجب‬ ‫فإنه‬ ‫االنتقالية‬ ‫الحركة‬ ‫يقابل‬ ‫ت‬ ‫الحركة‬ ‫بسبب‬ ‫التغيير‬ ‫الدورانيه‬ ‫منطلق‬ ‫تكون‬ ‫التي‬ ‫الكربون‬ ‫ذرات‬ ‫بين‬ ‫الروابط‬ ‫حول‬ ‫السالسل‬ ‫في‬ ‫ة‬ ‫الناتجة‬ ‫الحلقية‬ ‫المركبات‬ ‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫مقيدة‬ ‫أنها‬ ‫إال‬ ‫المتفاعلة‬ ‫للمادة‬ ‫المفتوحة‬ . ‫مصطلح‬ ‫أن‬ ‫عن‬ ‫التغاضي‬ ‫عدم‬ ‫الواجب‬ ‫من‬ ‫انتروبي‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫يتضمن‬ TΔS ‫بينما‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫مصطلح‬ ΔH ‫يشمل‬ ‫ال‬ ‫الطاقة‬ ‫لتغير‬ ‫النسبية‬ ‫إسهاماتها‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫ح‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ‫مكانه‬ ‫أخذ‬ ‫إذا‬ ‫الواحد‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ً‫ا‬‫ملموس‬ ً‫ا‬‫اختالف‬ ‫تختلف‬ ‫الحرة‬ ‫مختلفة‬ ‫رارة‬ ‫واسع‬ ‫نطاق‬ ‫على‬ . 169
  • 170.
    . ‫التفاعل‬ ‫تنشيط‬ : ‫أن‬ ‫من‬‫بالرغم‬ ‫سالبية‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ΔGº ‫فإ‬ ‫معينة‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫ما‬ ‫بشكل‬ ‫تغيير‬ ‫حدوث‬ ‫عند‬ ‫الزم‬ ‫شرط‬ ‫ن‬ ‫المتف‬ ‫المواد‬ ‫بها‬ ‫تتحول‬ ‫التي‬ ‫الشرعة‬ ‫عن‬ ‫تخبرنا‬ ‫ألن‬ ‫كافية‬ ‫غير‬ ‫ذاتها‬ ‫حد‬ ‫في‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫ظهور‬ ‫إلى‬ ‫اعلة‬ ‫إ‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫لتحول‬ ‫المتوقع‬ ‫بالمدى‬ ‫تنبأ‬ ‫كونها‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫رغم‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫أنها‬ ‫ال‬ ‫ال‬ ‫تذكر‬ ‫حس‬ ‫السليلوز‬ ‫أكسدة‬ ‫عند‬ ً‫ال‬‫فمث‬ ‫بطئ‬ ‫تفاعل‬ ‫أو‬ ‫سريع‬ ‫هو‬ ‫وهل‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫شيئ‬ ‫اآلتي‬ ‫التفاعل‬ ‫ب‬ : (C6H10O5)n + 6(n)O2 6(n)CO2 + 5(n)H2O ‫أن‬ ‫نجد‬ ΔGº ‫التفاعل‬ ‫لهذا‬ ‫سالبيه‬ ‫وقوع‬ ‫بالضرورة‬ ‫يقع‬ ‫االتزان‬ ‫أن‬ ‫لدرجة‬ ‫قيمتها‬ ‫في‬ ‫وكبيرة‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫تام‬ ً‫ا‬ ‫والماء‬ ‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫غاز‬ ‫تكون‬ ‫جانب‬ ( ‫الناتجة‬ ‫المواد‬ ) ‫الصح‬ ‫من‬ ‫صحيفة‬ ‫أي‬ ‫أخذنا‬ ‫إذا‬ ‫ولكن‬ ‫ف‬ ( ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫السليلوز‬ ‫من‬ ‫تتكون‬ ) ‫الهواء‬ ‫من‬ ‫جو‬ ‫في‬ ‫قراءتها‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ( ‫األك‬ ‫من‬ ‫جو‬ ‫في‬ ‫حتى‬ ‫أو‬ ‫سجين‬ ) ‫م‬ ‫إلى‬ ‫تحول‬ ‫أو‬ ‫تغيير‬ ‫أي‬ ‫عليها‬ ‫يالحظ‬ ‫أن‬ ‫دون‬ ‫طويلة‬ ‫زمنية‬ ‫لفترات‬ ‫وذلك‬ ‫الغرفة‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫في‬ ‫نتجات‬ ‫كب‬ ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بصرف‬ ‫الظروف‬ ‫هذه‬ ‫تحت‬ ‫للغاية‬ ‫بطيئة‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫أن‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫نستنتج‬ ،‫غازية‬ ‫قيمة‬ ‫ر‬ ΔHº ‫العالي‬ ‫الحرارة‬ ‫درجات‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫جد‬ ً‫ا‬‫سريع‬ ‫نجده‬ ‫له‬ ‫والشروط‬ ‫الظروف‬ ‫تغيرت‬ ‫إذا‬ ‫التفاعل‬ ‫وهذا‬ ‫ة‬ . 170
  • 171.
    ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بغض‬‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫تحول‬ ‫عملية‬ ‫سالبيه‬ ΔGº ‫تحدث‬ ‫أن‬ ‫المتعذر‬ ‫من‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫موضح‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫أسفل‬ ‫إلى‬ ‫مرتفع‬ ‫من‬ ‫سريان‬ ‫وكأنها‬ ( 8 - ‫أ‬ ) ‫للطاقة‬ ‫حاجز‬ ‫هناك‬ ‫وإنما‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫عليه‬ ‫تتغلب‬ ‫أن‬ ‫وعليها‬ ‫طريقها‬ ‫يعترض‬ ( 8 - ‫ب‬ .) 3 . ‫للتنشيط‬ ‫الحرة‬ ‫والطاقة‬ ‫التفاعل‬ ‫معدل‬ .. ‫الموقع‬ (x) ‫الشكل‬ ‫في‬ ( ‫رقم‬ 8 – ‫ب‬ ) ‫ا‬ ً‫ا‬‫ثبات‬ ‫األقل‬ ‫للطور‬ ‫التشكل‬ ‫موقع‬ ‫يمثل‬ ‫الحرة‬ ‫للطاقة‬ ‫لذي‬ ‫بال‬ ‫يسمى‬ ‫التشكل‬ ‫هذا‬ ً‫ا‬‫وعموم‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫تحولها‬ ‫طرق‬ ‫في‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫به‬ ‫تمر‬ ‫مركب‬ ‫االنتقالية‬ ‫التحول‬ ‫حالة‬ ‫أو‬ ‫النشط‬ . ‫به‬ ‫تمر‬ ‫والتي‬ ‫عالية‬ ‫بدرجة‬ ‫استقرار‬ ‫عدم‬ ‫حالة‬ ‫مجرد‬ ‫إال‬ ‫ليس‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫على‬ ‫التأكيد‬ ‫ويجب‬ ‫العملية‬ ‫ا‬ ‫فقط‬ ‫ولكن‬ ‫عزلها‬ ‫أو‬ ‫فصلها‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬ ‫بمعنى‬ ‫متوسطة‬ ‫حالة‬ ‫وليس‬ ‫الديناميكية‬ ‫عدم‬ ‫حالة‬ ‫استقرار‬ ‫تتوسط‬ ‫ا‬ ‫بالمثال‬ ‫ذلك‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ‫الناتجة‬ ‫والمواد‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بين‬ ‫آلتي‬ : 171
  • 172.
    ‫في‬ ‫الميثيل‬ ‫لبروميد‬ ‫القلوي‬‫المائي‬ ‫التحليل‬ CH3Br ‫رابطة‬ ‫فيه‬ ‫تتكون‬ ‫الذي‬ C-C--OH ) ‫تنقطع‬ ‫أن‬ ‫قبل‬ ‫رابطة‬ (Br..C) ‫ال‬ ‫خالل‬ ‫تمر‬ ‫التي‬ ‫الكربون‬ ‫بذرة‬ ‫المتصلة‬ ‫الثالث‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرات‬ ‫وكذلك‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫تشكل‬ ‫واحد‬ ‫مستوى‬ ‫في‬ ‫تقع‬ ً‫ا‬‫جميع‬ ‫نجدها‬ . ‫ال‬ ‫حالة‬ ‫يمثل‬ ‫المتوسط‬ ‫النشط‬ ‫المركب‬ ‫الساب‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫االنتقالية‬ ‫تحول‬ ‫عزله‬ ‫أو‬ ‫فصله‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الذي‬ ‫الثابت‬ ‫غير‬ ‫الطور‬ ‫تمثل‬ ‫وهي‬ . ‫حاج‬ ‫ارتفاف‬ ‫أن‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫نجد‬ ‫كذلك‬ ‫الطاقة‬ ‫ز‬ ΔG≠ ‫و‬ ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫التفاعل‬ ‫كان‬ ً‫ا‬‫مرتفع‬ ‫الحاجز‬ ‫كان‬ ‫وكلما‬ ‫التفاعل‬ ‫لتنشيط‬ ‫الحرة‬ ‫الطاقة‬ ‫يمثل‬ ‫الحاجز‬ ‫هذا‬ ‫يتكون‬ ‫المحتوى‬ ‫من‬ ΔH≠ ‫ومن‬ ‫االنتروبي‬ ΔS≠ ‫كالتالي‬ : ΔG≠ = ΔH≠ - TΔS≠ ‫المحتوى‬ ‫الحراي‬ ‫للتنشيط‬ ΔH≠ ‫الالزمة‬ ‫الطاقة‬ ‫يطاب‬ ‫إلمتطاط‬ ‫من‬ ‫هي‬ ‫التي‬ ‫الروابط‬ ‫تكسير‬ ‫حتى‬ ‫أو‬ ‫عند‬ ‫الساب‬ ‫المثال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫مجراه‬ ‫التفاعل‬ ‫ليأخذ‬ ‫األولية‬ ‫المستلزمات‬ ‫إمتطاط‬ ‫ا‬ ‫ذرة‬ ‫بين‬ ‫الرابطة‬ ‫وذرة‬ ‫لكربون‬ ‫البروم‬ (C-Br) . ‫لذا‬ ‫م‬ ‫أدنى‬ ‫حد‬ ‫نتيجتها‬ ‫يتكون‬ ‫بدرجة‬ ‫تتصادم‬ ‫أن‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الداخلة‬ ‫الجزيئات‬ ‫على‬ ‫يتحتم‬ ‫يمكن‬ ‫الطاقة‬ ‫ن‬ ‫الرمز‬ ً‫ا‬‫أحيان‬ ‫وتعطي‬ ‫التنشيط‬ ‫بطاقة‬ ‫هذه‬ ‫وتسمى‬ ‫ويستمر‬ ‫مكانه‬ ‫يأخذ‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ΔE ‫مع‬ ‫متساوية‬ ‫ولكنها‬ ΔH≠ ‫عند‬ ‫إرتفاف‬ ‫لل‬ ‫نتيجة‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫معدل‬ ‫في‬ ‫واضحة‬ ‫زيادة‬ ‫نالحظ‬ ‫للتفاعل‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫نسبة‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫ارتفاف‬ ‫بقدر‬ ‫األدنى‬ ‫الحد‬ ‫من‬ ‫أعلى‬ ‫طاقة‬ ‫لها‬ ‫التي‬ ‫الجزيئات‬ ‫من‬ ‫المتزايدة‬ . 172
  • 173.
    4 . ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬‫والخطوة‬ ‫الحركية‬ ‫الطاقة‬ : ‫النات‬ ‫المواد‬ ‫ظهور‬ ‫معدل‬ ‫أو‬ ‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫اختفاء‬ ‫معدل‬ ‫بفحص‬ ‫التفاعل‬ ‫معدالت‬ ‫قياس‬ ‫يمكن‬ ‫عند‬ ‫جة‬ ‫معينه‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ( ‫ثابتة‬ ) ‫ال‬ ‫في‬ ‫المشتركة‬ ‫المواد‬ ‫أحد‬ ‫تركيز‬ ‫إلى‬ ‫هذا‬ ‫ينسب‬ ‫أن‬ ‫وراء‬ ً‫ا‬‫سعي‬ ‫وذلك‬ ‫أو‬ ‫تفاعل‬ ‫جميعها‬ . ‫والقيا‬ ‫الطيفي‬ ‫والقياس‬ ‫الحجمي‬ ‫بالتحليل‬ ‫المعايرة‬ ‫مثل‬ ‫طرق‬ ‫بعدة‬ ‫التفاعل‬ ‫تتبع‬ ‫ويمكن‬ ‫وغير‬ ‫اللوني‬ ‫س‬ ‫ذلك‬ .. ‫مختلف‬ ‫عند‬ ‫الخام‬ ‫الحركية‬ ‫الطاقة‬ ‫بيانات‬ ‫أو‬ ‫معلومات‬ ‫اختبار‬ ‫تتضمن‬ ‫القاطعة‬ ‫الخطوة‬ ‫ولكن‬ ‫مراحل‬ ‫فالت‬ ‫ومعقولة‬ ‫مقبولة‬ ‫نتيجة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫إلى‬ ‫النهاية‬ ‫في‬ ‫األمر‬ ‫يصل‬ ‫حتى‬ ‫الممكنة‬ ‫التركيز‬ ‫اآلتي‬ ‫فاعل‬ .. CH3Br + OH- CH3OH+Br ‫إل‬ ‫بالنسبة‬ ‫األولى‬ ‫الدرجة‬ ‫ومن‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الثانية‬ ‫الدرجة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫بروميد‬ ‫من‬ ‫كل‬ ‫ى‬ ‫وأيون‬ ‫الهيروكسيد‬ ‫حيث‬ ، K ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫ثابت‬ ‫هي‬ . R= K [CH3 – Br] [OH-] ‫في‬ ‫تحديد‬ ‫معادالت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫األحيان‬ ‫أغلب‬ ‫إتحاد‬ ‫للتع‬ ً‫ا‬‫مناسب‬ ً‫ا‬‫مرشد‬ ‫ليست‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬ ‫المواد‬ ‫على‬ ‫رف‬ ‫ال‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫القلوي‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫األسيتون‬ ‫برومه‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ً‫ال‬‫فمث‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫المؤثرة‬ ‫معادلة‬ : OH- CH3 – C – CH3 + Br2 CH3COCH2Br + HBr O ‫تكون‬ ‫الساب‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ : R =K[CH3COCH3][OH-] ‫الظاهر‬ ‫في‬ ‫البروم‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫يؤثر‬ ‫ال‬ ‫ال‬ ‫البروم‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬ ،‫المحلول‬ ‫قلوية‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫وأن‬ ‫بد‬ ‫النهائي‬ ‫الناتج‬ ‫في‬ ‫مندمجة‬ ‫تكون‬ ‫المادة‬ ‫هذه‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫اإلجمالي‬ ‫التفاعل‬ ‫مراحل‬ ‫بعض‬ ‫في‬ ‫يدخل‬ CH3COCH2Br ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫تقاس‬ ‫التي‬ ‫المرحلة‬ ‫في‬ ‫داخلة‬ ‫غير‬ ‫ولكنها‬ . 173
  • 174.
    ‫دلي‬ ‫أي‬ ‫تعطي‬‫أن‬ ‫شأنها‬ ‫من‬ ‫ليس‬ ‫تفاعل‬ ‫ألي‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬ ‫اتجاه‬ ‫تحديد‬ ‫معادالت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫سب‬ ‫مما‬ ‫مهما‬ ‫ل‬ ‫اآلتي‬ ‫بالمثال‬ ‫ذلك‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ‫التفاعل‬ ‫يسلكه‬ ‫الذي‬ ‫الواقعي‬ ‫السير‬ ‫خط‬ ‫بخصوص‬ ‫كان‬ : 6CH2O + 4NH3 C6H12N4 + 6H2O ‫بتكوين‬ ‫الخاص‬ ‫الساب‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الهكسامين‬ ‫نف‬ ‫الوقت‬ ‫في‬ ‫اآلتي‬ ‫التصادم‬ ‫فرصة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫جزيئات‬ ‫لسته‬ ‫سه‬ ‫من‬ CH2O ‫من‬ ‫لها‬ ‫وجود‬ ‫ال‬ ‫أجسام‬ ‫عشرة‬ ‫قوامها‬ ‫صدمة‬ ‫ألن‬ ‫تحدث‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫األمونيا‬ ‫من‬ ‫جزيئات‬ ‫وأربعة‬ ‫الفعلية‬ ‫الناحية‬ . ‫تحديد‬ ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫حتى‬ ‫ولكنه‬ ‫إتحاد‬ ‫التف‬ ‫فإن‬ ً‫ا‬‫تطرف‬ ‫أقل‬ ‫الكيميائية‬ ‫المواد‬ ‫من‬ ‫تتألف‬ ‫عادة‬ ‫اعالت‬ ‫عل‬ ‫تعمل‬ ‫وبذلك‬ ‫قياسها‬ ‫الواقع‬ ‫في‬ ‫يجري‬ ‫بطيئة‬ ‫خطوة‬ ‫الخطوات‬ ‫هذه‬ ‫ومن‬ ‫المتتابعة‬ ‫الخطوات‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫تحديد‬ ‫ى‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬ ‫تسمى‬ ‫وبذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ . ‫في‬ ‫الشكل‬ ( 9 ) ‫األولية‬ ‫المواد‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ( ‫المتفاعلة‬ ) ‫االنتقال‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫حول‬ (X2) ‫تتفكك‬ ‫والتي‬ ‫متوسطة‬ ‫حلة‬ ‫إلى‬ ‫االنتقال‬ ‫حالة‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫ناتجة‬ ‫مواد‬ ‫إلى‬ ‫ذلك‬ ‫بعد‬ (X2) . ‫طري‬ ‫عن‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫تكوين‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫الشكل‬ ‫من‬ (X1) ‫أكثر‬ ‫طاقة‬ ‫يتطلب‬ ∆G2# < ∆G1# ‫من‬ ‫أ‬ ‫التفاعل‬ ‫سير‬ ‫في‬ ‫تتحكم‬ ‫والتي‬ ‫البطيئة‬ ‫الخطة‬ ‫هي‬ ‫األولى‬ ‫الخطوة‬ ‫تكون‬ ‫وبذلك‬ ‫الثانية‬ ‫الخطوة‬ ‫أنها‬ ‫ي‬ ‫المرحلة‬ ‫الحركية‬ ‫الكيمياء‬ ‫تجارب‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫عملي‬ ‫سرعتها‬ ‫تقاس‬ ‫التي‬ . ‫ا‬ ‫أقل‬ ‫سريعة‬ ‫خطوة‬ ‫وتتبعها‬ ‫للطاقة‬ ً‫ا‬‫حتياج‬ ‫التفاعل‬ ‫لسرعة‬ ‫محددة‬ ‫غير‬ ‫األخيرة‬ ‫الخطوة‬ ‫وهذه‬ ‫ناتجة‬ ‫ماد‬ ‫إلى‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫تحويل‬ ‫وهي‬ . 174
  • 175.
    ‫ي‬ ‫أنه‬ ً‫ا‬‫سابق‬‫الموضح‬ ‫االسيتون‬ ‫برومه‬ ‫تفاعل‬ ‫عن‬ ‫يقال‬ ‫أن‬ ‫معينه‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫نمط‬ ‫تبع‬ ‫لسرع‬ ‫ومحددة‬ ‫بطيئة‬ ‫خطوة‬ ‫وهي‬ ‫البروتون‬ ‫إزالة‬ ‫فيه‬ ‫يتم‬ ‫الذي‬ ‫للشكل‬ ً‫ا‬‫مطابق‬ ً‫ا‬‫مثالي‬ ‫وذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫ة‬ ‫ليعط‬ ‫المركب‬ ‫البروم‬ ‫يداهم‬ ‫وفيها‬ ‫سريعة‬ ‫خطوة‬ ‫تتلوها‬ ‫التي‬ ‫المتوسطة‬ ‫الحالة‬ ‫لتكوين‬ ‫المواد‬ ‫ي‬ ‫وهي‬ ‫الناتجة‬ ‫برومو‬ ‫التالية‬ ‫المعادلة‬ ‫بحسب‬ ‫وذلك‬ ‫البروميد‬ ‫وأيون‬ ‫اسيتون‬ : OH- + H-CH2COCH3 Slow step H2O + CH2COCH3 Fast step- Br- + Br – CH – COOH3 ‫نت‬ ‫المعقول‬ ‫باالستنتاج‬ ‫يتسم‬ ‫الساب‬ ‫التفسير‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫أنه‬ ‫اإلشارة‬ ‫من‬ ‫والبد‬ ‫التجارب‬ ‫يجة‬ ‫تبره‬ ‫أنها‬ ‫يقال‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫األخيرة‬ ‫فإن‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫عليها‬ ‫تقوم‬ ‫التي‬ ‫العملية‬ ‫األولى‬ ‫ن‬ . ‫تزويد‬ ‫في‬ ‫تكمن‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫يسير‬ ‫التي‬ ‫السرعة‬ ‫زيادة‬ ‫في‬ ‫الحوافز‬ ‫تأثير‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫بمسار‬ ‫التفاعل‬ ‫يكون‬ ‫جديد‬ ‫متوسط‬ ‫تكوين‬ ‫خالل‬ ‫هذا‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ً‫ا‬‫وغالب‬ ‫منخفضة‬ ‫تنشيطية‬ ‫طاقة‬ ‫له‬ ‫بديل‬ ً‫استقرار‬ ‫أكثر‬ ‫منخفضة‬ ‫طاقة‬ ‫وله‬ ( ‫شكل‬ 10 .) 175
  • 176.
    176 ‫ح‬ ‫وسط‬ ‫في‬‫التفاعل‬ ‫فيجري‬ ‫حمض‬ ‫بإضافة‬ ‫وذلك‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫التفاعل‬ ‫إسراف‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫ولكن‬ ‫ويقوم‬ ‫مضي‬ ‫في‬ ‫األولي‬ ‫البروتوني‬ ‫التأثير‬ ‫له‬ ‫الذي‬ ‫المساعد‬ ‫العامل‬ ‫بدور‬ ‫الحمض‬ ‫األلكين‬ ‫أيون‬ ‫إلى‬ ‫فيحوله‬ ‫كاربوني‬ ‫حيث‬ ‫الماء‬ ‫جزئ‬ ‫من‬ ‫موجبة‬ ‫بشحنة‬ ‫المشحون‬ ‫األيون‬ ‫على‬ ‫وبسيطة‬ ‫سريعة‬ ‫مداهمة‬ ‫هذا‬ ‫ويتلو‬ ‫متوسط‬ ‫يتحرر‬ ‫التالية‬ ‫المعادالت‬ ‫في‬ ‫كما‬ ‫ثانية‬ ‫مرة‬ ‫المساعدة‬ ‫العامل‬ ‫وظيفة‬ ‫ليؤدي‬ ‫البروتون‬ : ‫ومن‬ ‫على‬ ‫األمثلة‬ ‫ماسب‬ ‫المائي‬ ‫التحلل‬ ‫معدل‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫لأللكين‬ ‫بد‬ ‫بطئ‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫بالماء‬ ‫مباشرة‬ ‫واضحة‬ ‫رجة‬ ‫كالتالي‬ ‫التفاعل‬ ‫ومعادلة‬ :
  • 177.
    . ‫إستطالف‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ : ‫التر‬ ‫بالنواحي‬‫يتصل‬ ‫فيما‬ ‫وصحيحة‬ ‫كاملة‬ ‫بيانات‬ ‫إعداد‬ ‫المتعذر‬ ‫من‬ ‫يكن‬ ‫لم‬ ‫إن‬ ‫يندر‬ ‫كيبية‬ ‫أمر‬ ‫أنه‬ ‫كما‬ ‫كيميائي‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫يسلكه‬ ‫الذي‬ ‫المسار‬ ‫عن‬ ‫المجسمة‬ ‫والكيمياء‬ ‫والتنشيطية‬ ‫ومع‬ ،‫صعب‬ ‫أنواف‬ ‫أحد‬ ‫أن‬ ‫بها‬ ‫تثبيت‬ ‫كافية‬ ‫ومعلومات‬ ‫بيانات‬ ‫جمع‬ ‫المستطاف‬ ‫فمن‬ ‫ذلك‬ ‫الميكانيزم‬ ‫ا‬ ً‫ا‬‫نظري‬ ‫لممكن‬ ‫أفضل‬ ‫إظهار‬ ‫على‬ ‫تعمل‬ ‫أنها‬ ‫بها‬ ‫تثبيت‬ ‫أو‬ ‫العملية‬ ‫التجارب‬ ‫نتائج‬ ‫بالضبط‬ ‫يالئم‬ ‫ال‬ ‫االختيارات‬ ‫أحد‬ ‫ية‬ ‫اآلتية‬ ‫المؤثرات‬ ‫دراسة‬ ‫يمكن‬ ‫وعليه‬ ،‫غيره‬ ‫دون‬ ‫صفة‬ ‫في‬ ‫وتقف‬ ‫المتعددة‬ : ‫أ‬ . ‫طاقة‬ ‫الحركة‬ : ‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫دراسة‬ ‫مصدرة‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المعلومات‬ ‫أغلب‬ ‫إن‬ 1/2mR2 ‫غير‬ ‫دا‬ ‫ليست‬ ‫الميكانيكية‬ ‫مصطلحات‬ ‫باستخدام‬ ‫الحركة‬ ‫طاقة‬ ‫ومعلومات‬ ‫بيانات‬ ‫تفسير‬ ‫أن‬ ‫أو‬ ‫سهلة‬ ً‫ا‬‫ئم‬ ‫مع‬ ‫تتف‬ ‫تم‬ ‫ما‬ ‫في‬ ‫فعاليتها‬ ‫ولها‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫الداخلة‬ ‫فالجزيئات‬ ‫ذلك‬ ‫وعلى‬ ،‫فرضه‬ ‫تركيزها‬ ‫والتي‬ ‫ه‬ ‫ففي‬ ،‫التفاعل‬ ‫به‬ ‫بدأ‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫تختلف‬ ‫قد‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫يحدد‬ ‫للمركبات‬ ‫النترجة‬ ‫المجموعة‬ ‫العطرية‬ ‫المداهمة‬ ‫عادة‬ ‫هي‬ NO2 + ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫مخلوط‬ ‫في‬ ‫استخدم‬ ‫الذي‬ ‫المركب‬ ‫ولكن‬ ‫النيتريك‬ ‫حمض‬ ‫وهو‬ ‫ب‬ ‫تتسم‬ ‫عالقة‬ ‫تكون‬ ‫قد‬ ‫االثنين‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ،‫تركيزه‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫يقاس‬ ‫الذي‬ ‫السبب‬ ‫ولهذا‬ ‫التعقيد‬ ‫ت‬ ‫مسألة‬ ‫النيتريك‬ ‫حمض‬ ‫تركيز‬ ‫في‬ ‫التغيير‬ ‫قياس‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫استنتاج‬ ‫فإن‬ ،‫مراجعة‬ ‫إلى‬ ‫حتاج‬ ‫الس‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫ال‬ ‫قد‬ ‫فإنه‬ ‫بسيط‬ ‫تفاعل‬ ‫هو‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫حقيقة‬ ‫عن‬ ‫النظر‬ ‫بصرف‬ ‫أنه‬ ‫أي‬ ‫هولة‬ ‫مباشرة‬ ‫قياسها‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المقادير‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫استنتاج‬ . 177
  • 178.
    ‫للهاليدات‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬‫كذلك‬ ‫األلكيل‬ Rx ‫اآلتية‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫تتبع‬ ‫أنها‬ ‫وجد‬ : R = K[R-X] ‫اش‬ ‫تشمل‬ ‫ال‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫خطوة‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫الوصول‬ ‫الضروري‬ ‫من‬ ‫فليس‬ ‫وعليه‬ ‫تراك‬ ‫حال‬ ‫في‬ ‫ألنه‬ ‫ذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫في‬ ‫يظهر‬ ‫لم‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫هو‬ ‫بسيط‬ ‫أساس‬ ‫على‬ ‫الماء‬ ‫ة‬ ‫لم‬ ‫أو‬ ‫اشترك‬ ‫سواء‬ ‫يذكر‬ ‫تغيير‬ ‫بدون‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫سيبقى‬ ‫تركيزه‬ ‫فإن‬ ‫كمذيب‬ ‫استخدام‬ ‫في‬ ‫يشترك‬ ‫للسرعة‬ ‫المحددة‬ ‫الخطوة‬ . ‫م‬ ‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫إجراء‬ ‫فيمكن‬ ‫الماء‬ ‫دور‬ ‫توضيح‬ ‫ويمكن‬ ‫آخر‬ ‫ذيب‬ ‫حمض‬ ً‫ال‬‫مث‬ ‫الفورميك‬ (H-COOH) ، ‫فيلية‬ ‫كنواة‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫قليل‬ ‫بتركيز‬ ‫الماء‬ ‫ويضاف‬ (Necleo Phile) ‫كالتالي‬ ‫تكون‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫معادلة‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫وعندها‬ : R = K[R-X] [H2O] ‫غير‬ ‫المذي‬ ‫بتغير‬ ‫تتغير‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫التحلل‬ ‫لتفاعل‬ ‫الواقعية‬ ‫الميكانيكية‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫فليس‬ ‫ولهذا‬ ‫ب‬ ‫المائي‬ ‫المحلول‬ ‫في‬ ‫حدث‬ ‫ما‬ ‫كيفية‬ ‫على‬ ‫التركيز‬ ‫الضروري‬ . ‫الت‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫ولذلك‬ ‫محاليل‬ ‫في‬ ‫إجراؤها‬ ‫يتم‬ ‫العضوية‬ ‫للتفاعالت‬ ‫العظمى‬ ‫الغالبية‬ ‫غيرات‬ ‫وميكانيكيت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫في‬ ‫عمي‬ ‫تأثير‬ ‫لها‬ ‫يكون‬ ‫المذيب‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫جد‬ ‫البسيطة‬ ‫المركبات‬ ‫والسيما‬ ‫ه‬ ‫من‬ ‫غمدها‬ ‫معها‬ ‫تحمل‬ ‫عادة‬ ‫المركبات‬ ‫هذه‬ ‫األيون‬ ‫أزواج‬ ‫مكونات‬ ‫مثل‬ ‫القطبية‬ ‫المتوسطة‬ ‫التفاع‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫وبهذا‬ ‫استقرارها‬ ‫في‬ ً‫ا‬‫كثير‬ ‫يؤثر‬ ‫أن‬ ‫شأنه‬ ‫من‬ ‫والذي‬ ‫المذيب‬ ‫جزيئات‬ ‫بقوة‬ ‫يتأثر‬ ‫ل‬ ‫ال‬ ‫والقدرات‬ ‫قطبية‬ ‫ناحية‬ ‫من‬ ‫والسيما‬ ‫وطبيعته‬ ‫المستخدم‬ ‫المذيب‬ ‫بتركيب‬ ‫كبيرة‬ ‫بالتذاوب‬ ‫متصلة‬ ‫األيوني‬ . 178
  • 179.
    ‫ق‬ ‫تكن‬ ‫مالم‬‫المذيب‬ ‫بطبيعة‬ ً‫ا‬‫تأثر‬ ‫أقل‬ ‫فهي‬ ‫جذور‬ ‫مجموعات‬ ‫تضم‬ ‫التي‬ ‫التفاعالت‬ ‫أما‬ ‫على‬ ‫ادرة‬ ‫للجذور‬ ‫المصادر‬ ‫بإضافة‬ ‫كبيرة‬ ‫بدرجة‬ ‫تتأثر‬ ‫التفاعالت‬ ‫هذه‬ ‫الجذور‬ ‫مع‬ ‫التفاعل‬ ( ‫مث‬ ‫مركبات‬ ً‫ال‬ ‫األكاسيد‬ ‫فوق‬ ) ‫مثل‬ ‫الجذرية‬ ‫المجموعات‬ ‫ممتصات‬ ‫بإضافة‬ ‫أو‬ ‫الكينونز‬ ‫التف‬ ‫بإجراء‬ ‫أو‬ ‫في‬ ‫اعل‬ ‫الجذري‬ ‫المجموعات‬ ‫إنتاج‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫التفاعل‬ ‫بدء‬ ‫على‬ ‫يساعد‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫وجود‬ ‫ة‬ ‫الضوئي‬ ‫الكيميائي‬ ‫التنشيط‬ ‫بواسطة‬ (Photo – Chemical) . ‫ب‬ . ‫تأثير‬ ‫المتماكنات‬ : ‫أكسرت‬ ‫معينه‬ ‫رابطة‬ ‫حول‬ ‫فكرة‬ ‫أي‬ ‫تعطي‬ ‫ال‬ ‫البسيطة‬ ‫الحركة‬ ‫طاقات‬ ‫بيانات‬ ‫أن‬ ‫حيث‬ ‫في‬ ‫سب‬ ‫على‬ ‫أكثر‬ ‫تحميص‬ ‫إلى‬ ‫االلتجاء‬ ‫يتحتم‬ ‫ولذلك‬ ،‫ال‬ ‫أو‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫مرحلة‬ ‫إذا‬ ‫المثال‬ ‫يل‬ ‫هي‬ ‫المعينة‬ ‫الرابطة‬ ‫كانت‬ (C-H) ‫بين‬ ‫نفسها‬ ‫الشروط‬ ‫تحت‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعات‬ ‫بموازنة‬ ‫فإنه‬ ً‫ال‬‫مث‬ ‫أثقل‬ ‫نظير‬ ‫على‬ ‫المحتوى‬ ‫المماثل‬ ‫المركب‬ ‫وبين‬ ‫الدراسة‬ ‫تحت‬ ‫المركب‬ ‫ديوتيرو‬ ‫م‬ (C-D) ‫بمقدار‬ ً‫ا‬‫تقريب‬ ‫أبطأ‬ ‫يكون‬ ‫ولذلك‬ ‫تكسر‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫أصعب‬ ‫رابطة‬ ‫فيه‬ ‫الذي‬ 7 ‫عند‬ ‫مرات‬ 25 º ‫وعلى‬ ‫م‬ ‫التالية‬ ‫األكسدة‬ ‫عملية‬ ‫ففي‬ ‫هذا‬ : 179
  • 180.
    Ph2CHOH Ph2C=O +H2I ‫نجد‬ ‫يتأثر‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫بالبرمنجنيات‬ ‫أن‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫وجد‬ ‫كما‬ ،‫القلوية‬ (Ph2CHOH) ‫تتأكسد‬ ‫بمقدار‬ 6.7 ‫من‬ ‫أسرف‬ ‫مرة‬ (Ph2CDOH) ‫كسر‬ ‫أن‬ ‫بوضوح‬ ‫نجد‬ ‫المثال‬ ‫هذا‬ ‫في‬ ‫رابطة‬ (C-H) ‫هذا‬ ‫عن‬ ‫يقال‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ ‫تحديد‬ ‫خطوة‬ ‫عليها‬ ‫اشتملت‬ ‫قد‬ ‫تأثير‬ ‫بوضوح‬ ‫يعرض‬ ‫أنه‬ ‫التفاعل‬ ‫المتماكنات‬ . ‫البنزين‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫المثال‬ ‫لهذا‬ ً‫ا‬‫خالف‬ (C6H6) ‫والهكساديوتوبنزين‬ (C6D6) ‫عند‬ ‫بمجموعة‬ ‫معالجتها‬ (NO2 +) ‫رابطة‬ ‫كسر‬ ‫أنه‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫نفسه‬ ‫بالمعدل‬ ‫يسيران‬ (C- H) ‫خطوة‬ ‫عليها‬ ‫تشتمل‬ ‫لم‬ ‫ولكن‬ ‫الكلية‬ ‫التفاعل‬ ‫مراحل‬ ‫إحدى‬ ‫في‬ ‫مكانها‬ ‫أخذت‬ ‫قد‬ ‫تحديد‬ ‫السرعة‬ ‫في‬ ‫تأثير‬ ‫لها‬ ‫يظهر‬ ‫لم‬ ‫ولذلك‬ ،‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ . 180
  • 181.
    ‫المتماكنات‬ ‫ا‬ ‫طاقة‬ ‫دون‬‫وحدها‬ ‫التفاعل‬ ‫بميكانيكية‬ ‫تتعل‬ ‫مسائل‬ ‫لحل‬ ‫استخدامها‬ ‫يمكن‬ ،‫لحركة‬ ‫المائي‬ ‫فالتحلل‬ ‫ذلك‬ ‫وعلى‬ ‫لألسترات‬ ‫الو‬ ‫من‬ ‫تسير‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ً‫ال‬‫وكحو‬ ً‫ا‬‫حمض‬ ‫لتعطي‬ ‫النظرية‬ ‫جهة‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫باالنشطار‬ ( 1 ) ‫وهو‬ ‫إنشطار‬ ‫إلكيل‬ - ‫أو‬ ‫أوكسجين‬ ‫باإلنشطار‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ( 2 ) ‫وهو‬ ‫إنشطار‬ ‫أسايل‬ – ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أوكسجين‬ : ‫الماء‬ ‫الثقيل‬ (D2O) ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫يرى‬ ‫كما‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫مشابهة‬ ‫طريقة‬ ‫في‬ ‫استعماله‬ ‫غلب‬ ‫قد‬ ‫كان‬ ‫يزارو‬ ‫للبنزالدهيد‬ ‫التالي‬ : 181 ‫كحول‬ ‫جزئ‬ ‫في‬ ‫إليها‬ ‫تنجذب‬ ‫والتي‬ ‫الكربون‬ ‫بذرة‬ ‫المتصلة‬ ‫الثانية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫هل‬ ‫لمعرفة‬ ‫البنزايل‬ ‫المتكون‬ ‫المذيب‬ ‫من‬ ‫آتية‬ H2O ‫من‬ ‫آخر‬ ‫جزئ‬ ‫من‬ ‫أو‬ ‫البنزالدهيد‬ ‫الثق‬ ‫الماء‬ ‫باستخدام‬ ‫التفاعل‬ ‫أجرى‬ ‫فقد‬ ، ‫يل‬ D2O ‫أنه‬ ‫ووجد‬ ‫اليؤدي‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ PhCHDOH ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الثانية‬ ‫الهيدروجين‬ ‫ذرة‬ ‫أن‬ ‫ويوضح‬ ‫يفسر‬ ‫مما‬ ‫من‬ ‫ثان‬ ‫جزئ‬ ‫مصدرها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يتحتم‬ ‫بل‬ ‫الماء‬ ‫مصدرها‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫البنزالدهيد‬ .
  • 182.
    ‫ج‬ . ‫المتوسطات‬ : ‫الم‬ ‫تحويل‬ ‫تفاعل‬‫في‬ ‫أكثر‬ ‫أو‬ ‫متوسطة‬ ‫عينة‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫لخليط‬ ‫الحقيقي‬ ‫الفرز‬ ‫إن‬ ‫بها‬ ‫بدأ‬ ‫التي‬ ‫واد‬ ‫لدراس‬ ‫عليها‬ ‫االعتماد‬ ‫يمكن‬ ‫والثبات‬ ‫بالتماسك‬ ‫تتسم‬ ‫براهين‬ ‫عطي‬ ‫نواتج‬ ‫إلى‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫ة‬ ‫المتوسطة‬ ‫المركبات‬ ‫تحول‬ ‫لسرعة‬ ً‫ا‬‫دائم‬ ‫تحقيقه‬ ‫يتعذر‬ ‫الفرز‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫ولو‬ ،‫التفاعل‬ . O OH- R – C – NH2 RNH2 ‫ومن‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫نجد‬ ‫الدراسة‬ ‫من‬ ‫النوف‬ ‫هذا‬ ‫أمثلة‬ ‫هوفمان‬ ‫تحويل‬ ‫نتيجته‬ ‫تكون‬ ‫الذي‬ ‫األمي‬ ‫دات‬ ‫إلى‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أمينات‬ : OH- RNH2 R – C – NH2 ‫الفصل‬ ‫والحذر‬ ‫العناية‬ ‫مع‬ ‫يمكن‬ N ‫بروموأمايد‬ (R-CONHBR) ‫السالب‬ ‫وأيونه‬ (RCONBr) ‫كذلك‬ ‫أيزووسيانات‬ ‫المركب‬ (RNCO) ‫قد‬ ‫التفاعل‬ ‫هذا‬ ‫ميكانيكية‬ ‫تتكون‬ ‫وبهذا‬ ‫كالتالي‬ ‫افتراضها‬ ‫ويمكن‬ ‫كبير‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫اتضحت‬ : 182
  • 183.
    ‫ويجب‬ ‫ول‬ ‫المتوسطات‬ ‫نوف‬‫من‬ ‫هي‬ ً‫ا‬‫واقعي‬ ً‫ا‬‫فرز‬ ‫فرزها‬ ‫على‬ ‫يعمل‬ ‫عينات‬ ‫أية‬ ‫أن‬ ‫من‬ ‫التأكد‬ ً‫ا‬‫عموم‬ ‫مجرد‬ ‫يست‬ ‫ت‬ ‫بسرعة‬ ‫المعتادة‬ ‫التفاعل‬ ‫نواتج‬ ‫إلى‬ ‫تحويلها‬ ‫إمكان‬ ‫باختبار‬ ‫وذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫في‬ ‫بديلة‬ ‫نواتج‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ‫عادل‬ ‫نفسها‬ ‫العادية‬ ‫التفاعل‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ً‫ا‬‫إجمالي‬ ‫التفاعل‬ ‫سرعة‬ .. ‫مت‬ ‫أي‬ ‫فصل‬ ‫من‬ ‫التمكن‬ ‫عدم‬ ‫أن‬ ‫كما‬ ‫على‬ ‫وسط‬ ‫تكوين‬ ‫عدم‬ ‫بالضرورة‬ ‫يعني‬ ‫ال‬ ‫اإلطالق‬ ‫شي‬ ‫وغير‬ ‫متغيرة‬ ‫فقط‬ ‫أنها‬ ‫بل‬ ‫المتوسطات‬ ‫هذه‬ ‫من‬ ‫ثابت‬ ‫ة‬ ‫وقابلة‬ ‫مما‬ ‫بسرعة‬ ‫للتحويل‬ ‫اليساعد‬ ‫قي‬ ‫بواسطة‬ ً‫ا‬‫غالب‬ ‫المتوسطات‬ ‫هذه‬ ‫وجود‬ ‫على‬ ‫ويستدل‬ ‫فرزها‬ ‫على‬ ‫اسات‬ ‫تكوين‬ ‫ففي‬ ‫الطبيعية‬ ‫القياسات‬ ‫خاصة‬ ‫وبصفة‬ ‫فيزيائية‬ ‫األوكسيمات‬ ‫ا‬ ‫المركبات‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫بالتفاعل‬ ‫لكربونية‬ ‫مع‬ ‫الهيدروكسيل‬ ‫يلي‬ ‫كما‬ ‫أمين‬ : 183
  • 184.
    ‫للمجموعة‬ ‫الحمراء‬ ‫تحت‬‫األشعة‬ ‫حزمة‬ ‫امتصاص‬ ‫خصائص‬ ‫إن‬ C=O ‫التي‬ ‫المادة‬ ‫في‬ ‫الخص‬ ‫ظهور‬ ‫قبل‬ ‫كلية‬ ‫االختفاء‬ ‫يكون‬ ‫وقد‬ ،‫بسرعة‬ ‫تختفي‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫يبدأ‬ ‫المميزة‬ ‫ائص‬ ‫بالمجموعة‬ ‫األشعة‬ ‫حزمة‬ ‫المتصاص‬ C=N- ‫التفاعل‬ ‫ناتج‬ ‫في‬ . ‫يقت‬ ‫تفسيري‬ ‫إضافي‬ ‫وكدليل‬ ‫المتوسطات‬ ‫أحد‬ ‫تكوين‬ ‫ضرورة‬ ‫الواضح‬ ‫ومن‬ ‫تكون‬ ‫رح‬ ‫كالتالي‬ ‫المركب‬ : ‫في‬ ‫تتمثل‬ ‫التي‬ ‫النواتج‬ ‫ليعطي‬ ‫ببطء‬ ‫يتفكك‬ ‫ثم‬ ،‫بسرعة‬ ‫تكوينه‬ ‫يتم‬ ‫األ‬ ‫وكسيم‬ ‫إذا‬ ‫أما‬ ،‫والماء‬ ‫متو‬ ‫كمركب‬ ‫بالذات‬ ‫معينة‬ ‫عينه‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫االرتياب‬ ‫أو‬ ‫للشك‬ ‫وجيه‬ ‫سبب‬ ‫توفر‬ ‫غير‬ ‫سط‬ ‫ال‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫يكون‬ ‫فقد‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫سير‬ ‫في‬ ‫للتحويل‬ ‫وقابل‬ ‫ثابت‬ ‫هذا‬ ‫إزالة‬ ‫تأكد‬ ً‫ا‬‫سلف‬ ‫نتوقع‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫العينة‬ ‫وهذه‬ ‫التفاعل‬ ‫خليط‬ ‫مع‬ ‫متفاعلة‬ ‫عينة‬ ‫إدخال‬ ‫الشك‬ ‫المتوسط‬ ‫أن‬ ‫سب‬ ‫الذي‬ ‫إفتراض‬ ‫ويسر‬ ‫بسهولة‬ ‫معها‬ ‫سيتفاعل‬ ‫وجوده‬ . ‫التحالي‬ ‫قبيل‬ ‫من‬ ‫وهذا‬ ‫المدبر‬ ‫ل‬ ‫لمادة‬ ‫المائي‬ ‫التحليل‬ ‫ففي‬ ‫هذا‬ ‫وعلى‬ ،‫وفرزه‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫تعيين‬ ‫أجل‬ ‫من‬ ‫داي‬ ‫مادة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫اقترح‬ ‫القوية‬ ‫القلويات‬ ‫بفعل‬ ‫الكلوروفورم‬ ‫كلوروكاربين‬ (Cl-C-Cl) ‫ثاب‬ ‫غير‬ ‫متوسطة‬ ‫مادة‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫اقترحت‬ ‫والتي‬ ‫العالي‬ ‫االلكتروني‬ ‫القصور‬ ‫ذات‬ ‫تة‬ . 184
  • 185.
    ‫غنية‬ ‫مادة‬ ‫إدخال‬‫يمكن‬ ‫الشك‬ ‫وإزالة‬ ‫االقتراح‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫للتأكد‬ ‫بااللكترونات‬ ‫خل‬ ‫في‬ ‫يط‬ ‫مثل‬ ‫التفاعل‬ (cis-but 2 ene) ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬ ( 11 - ‫أ‬ ) ‫المكونات‬ ‫فرز‬ ‫ذلك‬ ‫يتبع‬ ‫ثم‬ ‫لمشتقات‬ ‫الناتجة‬ ‫الثابتة‬ ‫السيكلوبروبان‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬ ( 11 - ‫ب‬ ) ‫بأي‬ ‫تكوينها‬ ‫يتعذر‬ ‫والتي‬ ‫المتوسط‬ ‫المركب‬ ‫وجود‬ ‫على‬ ‫يدل‬ ‫مما‬ ‫أخرى‬ ‫طريقة‬ (CCl2) . 185
  • 186.
    ‫د‬ . ‫المعايير‬ ‫المجسمة‬ ‫الكيميائية‬ : ‫بالذات‬ ‫معين‬‫تفاعل‬ ‫عليها‬ ‫يسير‬ ‫التي‬ ‫المجسمة‬ ‫الكيميائية‬ ‫التفاعالت‬ ‫عن‬ ‫المعلومات‬ ‫قد‬ ‫كما‬ ‫التفاعل‬ ‫بها‬ ‫تم‬ ‫التي‬ ‫الميكانيكية‬ ‫عن‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫واضحة‬ ‫فكرة‬ ‫تعطي‬ ‫أن‬ ‫الممكن‬ ‫من‬ ‫معايير‬ ‫إدخال‬ ‫في‬ ‫تتسبب‬ ‫إضطرارية‬ ‫الخاص‬ ‫فالحقيقة‬ ،‫ما‬ ‫تفاعل‬ ‫في‬ ‫يحدث‬ ‫ما‬ ‫لتفسير‬ ‫ة‬ ‫بدور‬ ‫القلوية‬ ‫الوساطة‬ ‫لبرومة‬ ‫الكيتون‬ ‫التالي‬ ‫الشكل‬ ‫في‬ ‫كما‬ ،ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫النشط‬ : ± ± PhCOCHMeEt PhCOC BrMeEt ‫سير‬ ‫المحتم‬ ‫من‬ ‫التفاعل‬ ‫أن‬ ‫يبين‬ ‫مما‬ ً‫ا‬‫ضوئي‬ ‫خامل‬ ‫ناتج‬ ‫تكوين‬ ‫إلى‬ ‫تؤدي‬ ‫مادة‬ ‫خالل‬ ‫ه‬ ‫مقدارين‬ ‫لتنتج‬ ‫الطرفين‬ ‫من‬ ‫بالتساوي‬ ‫تداهم‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫والتي‬ ‫مستوية‬ ‫متوسطة‬ ‫متكافئيين‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫للمادة‬ ‫المرآة‬ ‫صورتي‬ ‫شكل‬ . ‫أن‬ ‫كما‬ ‫السيكوبنتين‬ ‫ليعطي‬ ‫قطبية‬ ‫شروط‬ ‫تحت‬ ‫البروم‬ ‫يضيف‬ ‫ترانس‬ ‫ث‬ ‫بروميد‬ ‫نائي‬ ‫مباشرة‬ ‫بسيطة‬ ‫إضافة‬ ‫مجرد‬ ‫ليست‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫أن‬ ‫يوضح‬ ‫مما‬ ‫لجزئ‬ ‫ال‬ ‫إلى‬ ‫بروم‬ ‫ت‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫كما‬ ‫بروميد‬ ‫ثنائي‬ ‫سيس‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫معه‬ ‫يتحتم‬ ‫إذ‬ ‫المزدوجة‬ ‫الرابطة‬ ‫تم‬ ‫هي‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ‫مرحلتين‬ ‫في‬ ‫العملية‬ : 186 Br 𝑂𝐻
  • 187.
    ‫كذلك‬ ‫المتشابهات‬ ‫زوج‬ ‫من‬‫العابر‬ ‫الجزء‬ ‫مع‬ ‫مكانها‬ ‫تأخذ‬ ‫الحذف‬ ‫التفاعالت‬ ‫من‬ ‫العديد‬ ‫أن‬ ‫نجد‬ ‫السي‬ ‫س‬ ‫والترانس‬ ‫خالت‬ ‫مركبات‬ ‫تحويل‬ ‫عند‬ ‫يحدث‬ ‫كالذي‬ ‫االلدوكسيم‬ ‫مركب‬ ‫إلى‬ ‫النترايل‬ ‫ي‬ ‫كما‬ ‫المعروف‬ ‫لي‬ : ‫وهذا‬ ‫التفاعل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫معها‬ ‫تتمشى‬ ‫التي‬ ‫الحدود‬ ‫يوضح‬ . 187
  • 188.
    ‫هـ‬ . ‫المتوقع‬ ‫عن‬ ‫النتائج‬‫اختالف‬ : ‫ال‬ ‫أو‬ ‫الناتج‬ ‫تركيب‬ ‫من‬ ‫تفاعل‬ ‫أي‬ ‫عن‬ ‫عليها‬ ‫يحصل‬ ‫التي‬ ‫األساسية‬ ‫المعلومات‬ ً‫ال‬‫فع‬ ‫نواتج‬ ‫له‬ ‫يكون‬ ‫قد‬ ،‫المتفاعلة‬ ‫المواد‬ ‫بتركيب‬ ‫تركيبها‬ ‫تربط‬ ‫التي‬ ‫العالقة‬ ‫إيجاد‬ ‫ثم‬ ‫دور‬ ‫المعلومات‬ ‫ذه‬ ‫وبصفة‬ ‫إجباري‬ ‫خاصة‬ ‫فم‬ ‫اإلطالق‬ ‫على‬ ‫متوقع‬ ‫غير‬ ‫ناتج‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫في‬ ً‫ال‬‫ث‬ ‫بارا‬ ‫تفاعل‬ - ‫كلورتلوين‬ ‫أيون‬ ‫مع‬ ‫االمايد‬ (NH2) ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫يتم‬ ‫ال‬ ‫النشادر‬ ‫محلول‬ ‫في‬ ‫بارا‬ ‫تولودين‬ ‫الحصو‬ ‫المتوقع‬ ‫غير‬ ‫المركب‬ ً‫ا‬‫أيض‬ ‫نجد‬ ‫بل‬ ‫فقط‬ ‫وجوده‬ ‫المتوقع‬ ً‫ا‬‫إطالق‬ ‫عليه‬ ‫ل‬ ً‫ا‬‫ميت‬ ‫وهو‬ ‫تولودين‬ ‫بارا‬ ‫من‬ ‫أمين‬ – ‫كلوروتلوين‬ ‫غي‬ ‫البسيطة‬ ‫اإلحالل‬ ‫بطريقة‬ ،‫ممكن‬ ‫ر‬ ‫بارا‬ ‫تكوين‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ً‫ا‬‫تمام‬ ‫يختلف‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫اما‬ ‫تكوينه‬ ‫ويكون‬ ‫تولودين‬ ‫أمي‬ ‫في‬ ‫أو‬ ،‫ن‬ ‫فح‬ ،‫العادية‬ ‫المتوسطة‬ ‫المركبات‬ ‫أحد‬ ‫طري‬ ‫عن‬ ‫الناتجين‬ ‫المركبين‬ ‫تكوين‬ ‫حالة‬ ‫كالهما‬ ‫ينئذ‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫البسيطة‬ ‫المباشرة‬ ‫االحالل‬ ‫بطريقة‬ ‫عليها‬ ‫الحصول‬ . 188
  • 189.
    ‫من‬ ‫غيره‬ ‫إلى‬‫بالنسبة‬ ً‫ا‬‫بطيئ‬ ‫أم‬ ً‫ا‬‫سريع‬ ‫كان‬ ‫سواء‬ ‫متوقعة‬ ‫غير‬ ‫بطريقة‬ ‫يسير‬ ‫الذي‬ ‫التفاعل‬ ‫المركبات‬ ‫تفاعالت‬ ‫ا‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫ميكانيكية‬ ‫إلى‬ ‫يشير‬ ‫قد‬ ‫نفسها‬ ‫الشروط‬ ‫تحت‬ ‫المشتركة‬ ‫التركيبية‬ ‫العالقة‬ ‫ذات‬ ‫قد‬ ‫تكون‬ ‫لتي‬ ‫لمركبات‬ ‫المائي‬ ‫للتحلل‬ ‫الملحوظة‬ ‫المعدالت‬ ‫أن‬ ‫فنجد‬ ،‫افترضت‬ ‫الكلوروميثين‬ ‫القلو‬ ‫وجود‬ ‫في‬ ‫تحت‬ ‫القوية‬ ‫يات‬ ‫التالي‬ ‫بحسب‬ ‫تختلف‬ ‫متقاربة‬ ‫شروط‬ : CH3Cl >> CH2Cl2 >> CHCl3 >> CCl4 ‫ومن‬ ‫األخرى‬ ‫المركبات‬ ‫عن‬ ‫تختلف‬ ‫بطرق‬ ‫مداهمات‬ ‫يعاني‬ ‫الكلوروفورم‬ ‫أن‬ ‫يقترح‬ ‫هذا‬ ‫أن‬ ‫الواضح‬ . ‫ت‬ ‫خط‬ ‫ويرسم‬ ‫يصور‬ ‫أن‬ ‫بها‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫المقترحة‬ ‫الميكانيكية‬ ‫نجاح‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫نستنتج‬ ‫سب‬ ‫مما‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫فاعل‬ ‫ي‬ ‫التي‬ ‫بالوسيلة‬ ‫االهتمام‬ ‫يجب‬ ‫بل‬ ‫المعروفة‬ ‫الحقائ‬ ‫تعليل‬ ‫على‬ ‫التفاعل‬ ‫قدرة‬ ‫على‬ ‫اقتصارها‬ ‫تطبي‬ ‫بها‬ ‫تم‬ ‫الك‬ ‫على‬ ‫الضوء‬ ‫إلقاء‬ ‫من‬ ‫تمكن‬ ‫والتي‬ ‫البسيطة‬ ‫التوجيهية‬ ‫والقواعد‬ ‫األسس‬ ‫من‬ ً‫ا‬‫نسبي‬ ‫القليل‬ ‫المعلومات‬ ‫من‬ ‫ثير‬ ‫للتفاعل‬ ‫النسبي‬ ‫النشاط‬ ‫وكذلك‬ ‫التفاعل‬ ‫وسرعات‬ ‫الحركة‬ ‫وطاقة‬ ‫االتزان‬ ‫حاالت‬ ‫عن‬ ‫المتفاوتة‬ . 189
  • 190.
    1 - ‫الكيمياء‬ ‫الحركية‬ : ‫د‬ . ‫الرياض‬ ‫جامعة‬ ‫العلوم‬‫كلية‬ ‫عبيد‬ ‫سعيد‬ ‫محمد‬ ‫رضا‬ ( ‫ح‬ ‫سعود‬ ‫الملك‬ ‫جامعة‬ ً‫ا‬‫الي‬ ) ، ،‫أألولى‬ ‫الطبعة‬ 1974 ‫م‬ . 2- S.Glasstone and D.Lewis, Elements of physical Chemistry, The macmillan Prees. Ltd. 2 nd Ed (1961). 3- C.Castellan , Physical Chemistry , Addison –Wesley Publishing Company , 2nd Ed (1971). 4- S. Glasstone, physical Chemistry, S. G. Wasani for the Macmillan Co. of India Limited , 2nd Ed (1977). 5- M.Barrow, Physical Chemistry , Untrenational Student Edition 3 rd Ed., (1961). 6- J.Bares, C.Cerny, V.Fried and J.Pick, Collection of Problems in Physical Chemistry, Pergamon Press New Delhi (1974). ‫إشراف‬ ‫تحت‬ ‫عرب‬ ‫طاهر‬ ‫سناء‬ ‫للمعيدة‬ ‫الماجستير‬ ‫رسالة‬ ‫د‬ . ‫ليلى‬ ‫محرم‬ ‫الحسن‬ ‫الرحمن‬ ‫عبد‬ ( 1403 .) 190 ‫المراجع‬