ثابت معدل التفاعل

ثابت معدل التفاعل في الكيمياء هو ثابت يحدد سرعة جريان تفاعل كيميائي ويرمز له بالرمز k أو $\lambda$ .

ففي تفاعل كيميائي حيث تتفاعل مادتين A و B وتنتجان مركبا C , يكون معدل التفاعل :

التفاعل: A + B → C

$\frac{d[C]}{dt}=k(T)[A{]}^m[B{]}^n$

حيث (k(T ثابت معدل التفاعل وهو يعتمد على درجة الحرارة.

في المعادلة أعلاه تعني [C] تركيز المادة C بوحدة مول لحجم معين من المحول باعتبار أن التفاعل يسير في محلول (بالنسبة لتفاعل يجري على سطح فتعبر C عن عدد المولات على السطح) .

وتعبر قوتي الأس m و n في المادلة عن درجة التفاعل وطريقة سيره . ويمكن تعيين كل منهما عمليا .

بالنسبة إلى تفاعل يجري في خطوة واحدة يمكننا كتابته في الصيغة:

$\frac{d[C]}{dt}=A{e}^{\frac{-E_a}{RT}}[A{]}^m[B{]}^n$

حيث:

E_a طاقة تنشيط ،

R ثابت الغازات العام.

ونظرا لان درجة الحرارة تعطي طاقة للجزيئات طبقا توزيع بولتزمان ، فينتج عن ذلك تغير في معدل الاصتدامات التي تجري عند طاقة أعلى من E_a طبقا للدالة الأسية e^-Ea/RT. ويسمى A معامل التردد.

وتعطينا معادلة أرينيوس مقادير العلاقة بين طاقة التنشيط و معدل التفاعل الذي يسير عليهما التفاعل .

وحدات

{مقالة : درجة التفاعل}

تعتمد وحدات معدل التفاعل على درجة التفاعل:

• بالنسبة إلى تفاعل من الدرجة صفر، يتخذ المعدل وحدات mol·L⁻¹·s⁻¹
• وبالنسبة إلى الدرجة 1 ، يتخذ المعامل الوحدة: s⁻¹
• وبالنسبة إلى تفاعل من الدرجة الثانية، يتخذ المعامل الوحدات : L·mol⁻¹·s⁻¹
• بالنسبة إلى الدرجة n للتفاعل يتخذ المعدل وحدات mol^1-n·L^n-1·s⁻¹

(أي مول^1-n·لتر^n-1·ثانية⁻¹)

البلازما والغازات

يعتبر حساب ثابت معدل التفاعل التي يحدث فيها توليد أو انخفاض عدد جسيمات مثارة من المسائل الهامة . فعلى سبيل المثال، في الميكروإلكترونيات وفي كيمياء البلازما يجرى تعيينها بواسطة محاكاة بالحاسوب . ونقوم بذلك بافتراض نموذج أولي لإجراء حسابات المحاكاة . كما يوجد لتلك الأغراض سوفتوير خاصة للمحاكاة الحاسوبية يمكن الاستعانة بها وتطويرها حسب اللازم .

اقرأ أيضا

• تفاعل أولي
• تركيز
• معدل التفاعل
• توازن دينامي
• توازن ترموديناميكي
• مول
• جزء مولي
• كتلة مولية
• درجة التفاعل