لماذا تتوقف التفاعلات الكيميائية؟
- يتوقف التفاعل الكيميائي عندما تستنفذ أى من المواد المتفاعلة تماماً.
- نادرًا ما توجد المواد المتفاعلة في الطبيعة بالنسب التي تحددها معادلة التفاعل الموزونة. وعادة ما تكون واحدة أو أكثر من المواد فائضة.
- ويستمر التفاعل إلى أن يتم استنفاذ إحدى المواد أو جميعها.
- وينطبق هذا المبدأ على التفاعلات في المختبر؛ إذ تكون إحدى المواد أو أكثر فائضة، في حين تكون مادة واحدة محددة للتفاعل. لذا فإن كمية المواد الناتجة تعتمد على كمية المادة المحددة للتفاعل.
المواد المحددة للتفاعل والمواد الفائضة
- المادة المحددة للتفاعل هي المادة التي تستهلك كليًا في التفاعل وتحدد كمية المادة الناتجة.
- لذلك تبقى كميات من المواد المتفاعلة الأخرى بعد توقف التفاعل بدون استهلاك. وتسمى هذة المواد المتبقية المواد الفائضة.
- ولمساعدتك على فهم المواد المحددة للتفاعل والفائضة يمكننا بناءً على المواد المتوافرة تكوين أربع مجموعات تتألف من كماشة ومطرقة ومفكين. وقد حُدّد عدد المجموعات بناءً على عدد المطارق، لذا تبقى الكماشات والمفكات فائضة.
المادة المحددة للتفاعل
- بنيت الحسابات التى أجريتها في الأمثلة السابقة على وجود المواد المتفاعلة بالنسبة التى تحددها معادلة التفاعل الموزونة. وعندما لا تكون الحالة على هذا النحو فإن عليك معرفة المادة المحددة للتفاعل أولاً.
- فى التفاعل التالي:
- نجد أن التفاعل السابق يصف تفاعل ثلاثة جزيئات من النيتروجين N2 مع ثلاثة جزيئات من الهيدروجين H2 لتكوين غاز الأمونيا NH3 ، إذ تتحلل جزيئات النيتروجين والهيدروجين في بداية التفاعل إلى ذرات منفصلة تتفاعل معًا لتكوين جزيئات الأمونيا.
- ما عدد جزيئات الأمونيا المتكوّنة؟ يمكن تكوين جزيئين من الأمونيا، وذلك بسبب وجود ستة ذرات هيدروجين، ترتبط كل ثلاث منها مع ذرة النيتروجين. لذا يعد الهيدروجين مادة محدة للتفاعل ، في حين يعد النيتروجين مادة فائضة.
- لذا من الضروري معرفة المادة المحددة للتفاعل والمادة الفائضة ، لأن كمية المادة الناتجة تعتمد على ذلك.