الطرق العملية لقياس سرعة التفاعل
- يمكن تعيين سرعة التفاعل بدراسة التركيز كدالة للزمن ويتم هذا عند درجة حرارة ثابتة حيث يحضر مخلوط التفاعل بتركيزات ابتدائية معينة ويوضع في حمام ذي درجة حرارة ثابتة وتقاس الزيادة في تركيز المواد الناتجة أو النقص في تركيز المواد المتفاعلة مع الزمن باستعمال طريقة مناسبة ومن هذه النتائج يمكن استنتاج السلوك الحركي للتفاعل وكذلك قانون السرعة.
- يمكن دراسة اعتماد السرعة على درجة الحرارة بإعادة العملية عدة مرات عند درجات حرارة مختلفة.
- هناك طريقتان لتعيين تركيز مادة متفاعلة أو ناتجة وهما الطريقة الكيميائية والطريقة الطبيعية:
الطريقة الكيميائية
- تتضمن هذه الطريقة التعيين المباشر لتركيز أحد المواد المتفاعلة أو الناتجة باستعمال التحليل الحجمى أو الوزني وتفضل الأولى لسرعتها فتؤخذ عينات من التفاعل عند فترات زمنية معينة ثم يوقف التفاعل في هذه العينات وتحلل لتعيين التركيز.
- وإيقاف التفاعل أو إبطاء سرعته إلى أدنى حد ممكن في العينات المأخوذة عامل هام جداً في دراسة السرعة.
- ويتم هذا بواسطة عمل تغير مفاجئ مثل خفض درجة الحرارة بتبريد العينة تبريداً سريعاً أو إزالة العامل المساعد أو إضافة مانع لحدوث التفاعل أو انتزاع مادة متفاعلة.
- فإذا كانت المادة المراد تعيين تركيزها قاعدية يمكن معايرتها بواسطة حمض قياسي وإذا كانت المادة كلوريد متأين يمكن معاينتها بمحلول نترات فضة قياسي وهكذا.
- من مزايا الطريقة الكيميائية للتحليل أنها تعطي القيمة المطلقة للتركيز ولكنها ليست أحسن الطرق للحصول على نتائج دقيقة لأنها تخلط بمخلوط التفاعل وكذلك لأنها تستغرق وقتاً معيناً في عملية إيقاف التفاعل في العينة.
الطريقة الطبيعية
- تعتبر هذة الطرق كلما أمكن تطبيقها اكثر ملائمة من الطريقة الكيميائية لأنها تتجنب عيوب الطريقة الكيميائية.
- في الطريقة الطبيعية يدرس التفاعل باستعمال خاصية طبيعية معينة تتغير مع الزمن ويمكن بواسطتها حساب درجة التركيز.
- مثلاً في التفاعلات الغازية المصحوبة بتغير في الحجم فإن أنسب خاصية يمكن دراستها هي التغير في الضغط عند ثبوت الحجم أو التغير في الحجم عند ثبوت الضغط وتستعمل الطريقة الأخيرة أحياناً في بعض الأنظمة السائلة المصحوبة بزيادة في الحجم وأيضاً إذا كانت المواد المتفاعلة أو الناتجة لها القدرة على أن تدير مستوى الضوء المستقطب أي إذا كانت المواد نشطة ضوئياً فإن التغير فى التركيز مع الزمن يمكن أن يدرس بقياس مدى التغير في درجة النشاط الضوئي للمخلوط المتفاعل
- ومن الطرق الطبيعية الأخرى التي يمكن استعمالها التوصيل الكهربائي، معامل الانكسار، التصاعد الغازي، التحليل الطبقي، التحليل الوزني، اللزوجة، التشتت الضوئي، الرسم القطبي، الحساسية المغناطيسية، الطيف الكتلي، ثابت العزل.
- تمتاز الطريقة الطبيعية للتحليل بأنها سريعة بحيث يمكن بواسطتها تسجيل عدة قراءات عملية في وقت محدود. وتؤخذ هذه القياسات عادة في نفس الوعاء الحاوي للتفاعل بدون أخذ عينات، وهكذا يمكن تجنب الخطأ في قياس هذه العينات.
- من عيوب هذه الطريقة أنها لا تعطي قيماً مباشرة للتركيز المطلق كما أن الأخطاء الناتجة من التفاعلات الجانبية المصاحبة للتفاعل الأساسي تظهر بوضوح في هذه الطريقة.
المراجع: سرعة التفاعل الكيميائي Rate of reaction وطرق قياسها والعوامل المؤثرة عليها