مخططات الطاقة

2011 التفاعلات الكيميائية

گريستا وست

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

يقوم الكيميائيون بوضع المعادلات الكيميائية لتوضيح ما يحدث للمادة أثناء التفاعل الكيميائي. كما يقومون

أيضاً برسم مخططات بيانية يوضحون من خلالها ما يحلّ بالطاقة خلال التفاعل (انظر الصفحة50). ومخطط الطاقة هو رسم بياني يبيّن كمية الطاقة التي تحويها جزيئات المتفاعلات لدى تصادمها وتفاعلها مع بعضها البعض، وكمية الطاقة الموجودة في جزيئات الناتج عند نهاية التفاعل.

وعندما ننتقل من اليسار إلى اليمين، يسير الزمن باتجاه الأمام، وفي بداية التفاعل، تجتمع جزيئات المتفاعلات مع بعضها ثم تتصادم وتتفاعل لتكوّن النواتج. وفي النهاية تنفصل هذه النواتج إلى جزيئات مستقلة.

أما المحور العمودي فيمثل الطاقة. وكلما اتجهنا نحو الأعلى تزيد الطاقة، حيث تكون الطاقة في مستواها الأدنى في أسفل المخطط البياني ومستواها الأعلى في أعلى المخطط. كما يبيّن الخط المرسوم على المخطط كمية الطاقة عند كل مرحلة من مراحل التفاعل، أي قبل التفاعل وأثناء التفاعل وبعده أيضاً.

تبدو مخططات الطاقة أشـبه بالهضبة في أغلب الأحيان، حيث تبدأ الطـاقة منـخفضةً، وتزيد ارتـفاعاً إلى أن تبلغ الذروة ثم تـعاود انخفاضها من جديد. وتُمثل ذروة «الهضبة » طاقة التـنشيط، والمقصود بذلك كمية الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل، وتُمثل طاقة التنشيط الحد الأدنى من كمية الطاقة الحركية اللازمة لتصادم المتـفاعلات بقوة كافية لحدوث التفاعل وتكوين

النواتج.

تستطيع قراءة طاقة التنشيط على مخطط الطاقة، حيث تمثل طاقة التنشيط الفرق بين مستوى طاقة المتفاعلات والذروة