التحولات السريعة والتحولات البطيئة

1- تذكير الأكسدة والإختزال .

1-1- تحول الأكسدة والإختزال .

أ- مناولة :

نغمر سلكا من النحاس في محلول نترات الفضة .

أنبوب إختبار

ب-إستتمار :

• ضهور الفضة حسب نصف المعادلة التالية :

مؤكسِد

مختَزِل

المزدوجة :

• تلون المحلول بالأزرق ، إذن ضهور أيونات Cu²⁺ ، حسب نصف المعادلة :

مؤكسِد

مختَزِل

المزدوجة :

• المعادلة الحصيلة :

2-1- تعاريف .

- المؤكسد : نوع كيميائي قادرعلى إكتساب إلكترون أو أكثر رمزه : Ox

- المختزل : نوع كيميائي قادرعلى فقدان إلكترون أو أكثر رمزه : Red

- لتكن المزدوجة Ox₁/Red₁ نصف معادلتها :

- لتكن المزدوجة Ox₂/Red₂ نصف معادلتها :

نكتب معادلة تفاعل أكسدة - إختزال بين Ox₁ و Red₂ مثلا كما يلي :

المعادلة الحصيلة :

3-1- إتبات معادلة تفاعل الأكسدة - إختزال .

التفاعل بين : و

نصف معادلة الأكسدة :

نصف معادلة الإختزال :

المعادلة الحصيلة :

المزدوجات

2- التمييز بين التحولات السريعة والتحولات البطيئة .

1-2- التحولات السريعة .

أ- مناولة :

ب- إستتمار :

- تحول I₂ إلى حسب نصف المعادلة التالية :

- وتتحول إلى حسب نصف المعادلة التالية :

المعادلة الحصيلة :

• التحول السريع يحدث خلال مدة وجيزة لايمكن تتبع تطورها بالعين أو بالقياس .

2-2- التحولات البطيئة .

أ- مناولة :

ب- إستتمار :

- نلاحظ تكون ثنائي اليود I₂ بشكل تدريجي :

(أصفر ... أحمر ... بني) .

- المزدوجتان المتفاعلتان هما :

و

المعادلة الحصيلة :

بطيئ

سريع

• التحول البطيئ يمكن تتبعه بالعين أو بالقياس خلال عدة دقائق أو ساعات .

- بعض التقنيات الفيزيائية لتتبع التحول البطيئ يمكن إستعمال مانومتر (قياس ضغط الخليط المتفاعل عندما يتدخل غاز في التفاعل) ؛ قياس المواصلة (قياس موصلية المحلول عندما تتدخل الأيونات في التفاعل) ؛ قياس الpH (عندما تتدخل الأيونات H₃O⁺ أو OH^- في التفاعل) .

3- الإبراز التجريبي للعوامل الحركية .

- العامل الحركي هو كل مقدار يُمَكِّنُ من تغيير سرعة تطور مجموعة كيميائية ، كدرجة الحرارة و تركيز المتفاعلات .

1-3- تأثير درجة الحرارة .

أ- مناولة :

ب- إستتمار :

ج- إستنتاج :

- تكون سرعة تطور مجموعة كيميائية أكبر كلما كانت درجة حرارتها مرتفعة .

2-3- تأثير تركيز المتفاعلات .

أ- مناولة :

ننجز نفس تفاعل مناولة الفقرة (2-2-) :

ب- إستتمار:

ج- إستنتاج :

- يكون تطور مجموعة كيميائية أسرع كلما كان التركيز البدئي للمتفاعلات أكبر .

3-3- تفاعلان خاصان .

أ- متفاعل فهلين :

محلول فهلين صيغته وسط قاعدي لونه أزرق ، يُمَكِّنُ من أكسدة الدهيد صيغته فنحصل على راسب أحمر ل Cu₂O حسب تفاعل بطيئ يمكن تسريعه بالتسخين .

ب- متفاعل تولينس :

ج- خلاصة :

إن كل من متفاعل فهلين ومتفاعل تولينس يكشفان عن الألدهيد .

4- تطبيقات العوامل الحركية .

1-4- تسريع تحول كيميائي .

- تحولات صناعية بطيئة يتم تسريعها .

- تصنيع الأمونياك NH₃ (لصناعة الأسمدة) إنطلاقا من N₂ و H₂ (تفاعل بطيئ) يتم تسريعه ب : تسخين 500^oC و ضغط 300bar وحفاز Fe .

- تصنيع الإسترات (عطور) تفاعل بطيئ يمكن تسريعه بالتسخين .

- طنجرة الضغط لطهي المواد الغذائية ، وهي تمكن من رفع الضغط ورفع درجة الحرارة .

2-4- تخفيض سرعة التفاعل .

• تحولات سريعة نضطر إلى تخفيض أو توقيف سرعتها :

- لتفادي فساد بعض المواد الغذائية نخفض درجة الحرارة (ثلاجة) أو التجميد .

- عندما نريد تحليل خليط كيميائي عند لحظة ما ، نوقف هذا التحول لحظة القياس وذالك بغطس الوسط المتفاعل فجئة في حمام من ثلج (0^oC) فيتوقف التحول .