سرعة التفاعل: تأثير التركيز. الحركية

Rate of reaction: effect of concentration. Kinetics

 أن سرعة تفاعل كيميائي يمكن أن يعبر عنها كحاصل ضرب لثلاثة عوامل:

السرعة = تواتر التصادم × عامل الطاقة × عامل الاحتمالية

وقد استخدمنا حتى الآن هذه العلاقة لمقارنة سرع تفاعلات مختلفة لمساعدتنا في فهم التوجيه والتفاعلية النسبية، ولتعليل لماذا لا يحدث تفاعل معين البتة. وهكذا فإن مقارنة من هذا النوع يمكن أن تكون صادقة قدر المستطاع، حيث تحتفظ بالشروط التي تستطيع التحكم بها مثل درجة الحرارة والتركيز كما هي إذا تحقق هذا، فإن التفاعلات ذات العلاقة القريبة، تحدث بسرع مختلفة لأنها تمتلك بشكل رئيس عوامل طاقة مختلفة، أي قيم مختلفة لطاقة التنشيط (Eact)؛ ولكي نعلل قيم (Eact) المختلفة، يجب علينا تقدير الاستقرارات النسبية للحالات الانتقالية.

ومن المفيد، هكذا، أن ندرس تفاعلاً مفرداً لنرى كيف تتأثر سرعته بالتغيرات المعتمدة في الشروط التجريبية. نستطيع تعيين (Eact)، مثلا، إذا قسنا السرعة في درجات حرارة مختلفة. غير أنه من المحتمل أن تكون المعلومات الأكثر قيمة حول تفاعل ما هي تلك التي تحصل عليها بدراسة تأثير التغيرات في التركيز على سرعته.

كيف يمكن أن يؤثر تغير تركيز المتفاعلات على سرعة تفاعل ما في درجة حرارة ثابتة؟ لا تستطيع زيادة في التركيز تغيير جزء من التصادمات ذات الطاقة الكافية، أو جزء التصادمات التي لديها الوجهة المناسبة؛ ولكن يمكنها أن تقدم فقط زيادة في عدد التصادمات. إذا ازدحمت جزيئات أكثر في الفراغ ذاته، فإنها ستتصادم غالباً أكثر وسيكون التفاعل أسرع. يتعلق تواتر التصادم وبالتالي السرعة، بشكل كامل، بالتركيز.

سمى فرع الكيمياء الذي يتعامل مع سرع التفاعلات، وبشكل خاص مع علاقة السرع بالتركيز، (الحركية). لنر ما يمكن أن تقدمه لنا الحركية حول الاستبدال النوكليوفيلي الأليفاتي.