ينص على أنه عند درجة حرارة معينة يمكن للتفاعل الكيميائي أن يصل إلى حالة تصبح، وها نحن نعود في موقع ((كلمات دوت نت)) لنستكمل وإياكم متابعينا الأحبة من الطلاب والطالبات المجتهدين والمميزين في دراستهم لنقدم لكم أفضل الحلول والإجابات المميزة والصحيحة لأسئلة الاختبارات والواجبات الخاصة بكم وغيرها ، وسؤالنا هذا اليوم يتضمن سؤال مهم جداً ومميز، لذا سوف نقدمه لكم هنا كالتالي:
درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي
ينص قانون التفاعلات الكيميائية على أنه عند درجة حرارة معينة يمكن للتفاعل الكيميائي أن يصل إلى حالة تصبح فيها معدلات التفاعل الأمامي والخلفي متساوية، أي لا يحدث تغير في تركيزات المواد المتفاعلة أو الناتجة. وتسمى هذه الدرجة بالدرجة الحرجة للتفاعل الكيميائي.
ويمكن تفسير هذه الظاهرة من خلال نظريات تصادم الجزيئات. فكلما زادت درجة الحرارة، زادت طاقة الجزيئات، وزاد احتمال حدوث تصادمات بين الجزيئات المتفاعلة. ونتيجة لذلك، تزداد معدلات التفاعل الأمامي والخلفي. ومع زيادة درجة الحرارة، تزداد معدلات التفاعل الأمامي والخلفي بشكل متساوٍ، حتى تصل إلى حالة التوازن، حيث تصبح معدلات التفاعل متساوية.
وتختلف درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي من تفاعل إلى آخر. فبعض التفاعلات لها درجة حرارة حرجة منخفضة، أي يمكن الوصول إلى حالة التوازن في درجات حرارة منخفضة نسبيًا. بينما بعض التفاعلات لها درجة حرارة حرجة عالية، أي لا يمكن الوصول إلى حالة التوازن إلا في درجات حرارة عالية نسبيًا.
ودرجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي لها أهمية كبيرة في العديد من التطبيقات الصناعية. فعلى سبيل المثال، تستخدم درجة الحرارة الحرجة للتحكم في معدلات التفاعل في العمليات الصناعية المختلفة، مثل إنتاج الأسمدة والبلاستيك والمعادن.
مثال توضيحي
لنأخذ مثالًا على تفاعل كيميائي له درجة حرارة حرجة منخفضة. فتفاعل احتراق الهيدروجين مع الأكسجين هو تفاعل كيميائي سريع يحدث عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا. ويمكن أن يحدث هذا التفاعل في درجة حرارة الغرفة، ولكن معدل التفاعل يكون أبطأ في درجات الحرارة المنخفضة.
عند درجة حرارة معينة، تصبح معدلات التفاعل الأمامي والخلفي متساوية، أي لا يحدث تغير في تركيزات المواد المتفاعلة أو الناتجة. وتسمى هذه الدرجة بالدرجة الحرجة للتفاعل الكيميائي.
درجة الحرارة الحرجة لتفاعل احتراق الهيدروجين مع الأكسجين هي حوالي 2800 درجة مئوية. أي أنه عند درجة حرارة أعلى من 2800 درجة مئوية، يكون معدل التفاعل الأمامي أكبر من معدل التفاعل الخلفي، أي يحدث تفاعل احتراق الهيدروجين مع الأكسجين بشكل أسرع.
بينما عند درجة حرارة أقل من 2800 درجة مئوية، يكون معدل التفاعل الخلفي أكبر من معدل التفاعل الأمامي، أي لا يحدث تفاعل احتراق الهيدروجين مع الأكسجين.
تطبيقات درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي
تستخدم درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي في العديد من التطبيقات الصناعية، منها:
- التحكم في معدلات التفاعل: يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة للتحكم في معدلات التفاعل في العمليات الصناعية المختلفة. على سبيل المثال، يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة لزيادة معدل التفاعل في عملية إنتاج الأسمدة أو البلاستيك.
- الفصل بين المواد: يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة للفصل بين المواد في العمليات الصناعية. على سبيل المثال، يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة لفصل الغاز الطبيعي عن الماء.
- إنتاج الطاقة: يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة لإنتاج الطاقة في العمليات الصناعية. على سبيل المثال، يمكن استخدام درجة الحرارة الحرجة لإنتاج البخار في محطات الطاقة الحرارية.
خاتمة
درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي هي درجة الحرارة التي تصبح فيها معدلات التفاعل الأمامي والخلفي متساوية. وتختلف درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي من تفاعل إلى آخر. وتستخدم درجة الحرارة الحرجة للتفاعل الكيميائي في العديد من التطبيقات الصناعية.
سؤال ينص على أنه عند درجة حرارة معينة يمكن للتفاعل الكيميائي أن يصل إلى حالة تصبح،
