تقدم تفاعل

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

تقدم تفاعل (بالإنجليزية: Extent of reaction) يعطي كمية التغير الكيميائي من الحالة البدئية إلى حالة التوازن. ويعطي التقدم نحو التوازن وفق ثابت التوازن والشروط البدئية للتفاعل.[1]

التقدم هو حاصل قسمة الفرق بين كمية مادة في حالة تقدم معينة لتفاعل كيميائي وكميتها في الحالة البدئية مقسومة على معامل قياس اتحادية العناصر لها الذي يكون ذا إشارة سالبة إذا كانت المادة من المتفاعلات ، وذا إشارة موجبة إذا كانت من النواتج.

ξ = (ni - ni,0) / vi

التفاعلات البسيطة[عدل]

نفترض التفاعل :

\mathrm{A \longrightarrow\,B}
A يتفاعل فيصبح B

فيكون

ξ == 0 للمادة الداخلة في التفاعل A (الحالة الأولية), بينما تكون ξ == 1 مول للحالة النهائية B ، ومعناها أن 1 مول A اختفى ونتج 1 مول B (الحالة النهائية).

عندما يسير التفاعل بالكامل وخصوصا إذا كان التفاعل سريعا فلا يهم تقدم التفاعل ، ولكنه يهمنا في التفاعلات التي تتم ببطء والتفاعلات التي لا تكتمل وحالات الاتزان.

تفاعلات في حالة اتزان[عدل]

نفترض التفاعل التالي من حالة اتزان

\mathrm{C\, \rightleftharpoons \, D}
C يوجد في حالة توازن مع D

هنا يصف تقدم التفاعل كميات المواد عند نهاية التفاعل والوصول إلى حالة التوازن وتغير كميات المواد خلال التفاعل مع الزمن.

\mathrm{dn_j = \nu_j \cdot d\xi}

تعريف بالرياضيات[عدل]

إذا تغير تقدم التفاعل بالمقدار dξ (تعني d تغير طفيف جدا ، أي تغير تفاضلي) فتتغير بذلك أيضا كمية المادة n بالمقدار dn. وبتعديل المعادلة نحصل على تعريف تقدم التفاعل:

\xi = \frac{\Delta n_j}{\nu_j}
  • ξ: تقدم التفاعل
  • Δnj: التغير في اكمية المادة j
  • νj: معامل المادة j

ويتضح من تلك المعادلة ان معاملات حساب العناصر المتفاعلة تكون شبه لا بعدية حيث تنتج وحدة في شكل mol_J/mol_{stoichometry}. وكما نرى يتخذ تقدم التفاعل قيما موجبة ، ذلك مع استخدام النظام المتبع في حساب العناصر المتفاعلة (معاملات سلبية للعناصر الداخلة في التفاعل ومعاملات موجبة للمركبات الناتجة).

مثـــال[عدل]

يختص كل تفاعل بتقدم للتفاعل ، ويتبين ذلك من المثال الآتي:

\mathrm{3\,H_2 + N_2\, \rightleftharpoons \, 2\,NH_3}

ونحصل لهذا التفاعل على "التقدم" الآتي:

\xi = \frac{\Delta n_{H_2}}{-3}=\frac{\Delta n_{N_2}}{-1}=\frac{\Delta n_{NH_3}}{2}

حيث \Delta  تعني التغير.

ويمكن تعيين سرعة تفاعل كيميائي بواسطة تقدم التفاعل كالآتي:

\mathrm{\xi^* = \frac{d\xi}{dt}}
  • ξ*: معدل التفاعل
  • dξ: التغير التفاضلي لتقدم التفاعل
  • dt: التغير التفاضلي للزمن

المصادر[عدل]

  1. ^ (إنجليزية) The Advancement of a Reaction; Advancement, Stress, and Chemical Equilibrium. Lecture - University of Florida

اقرأ أيضا[عدل]

مراجع[عدل]

  1. ^ (إنجليزية) The Advancement of a Reaction; Advancement, Stress, and Chemical Equilibrium. Lecture - University of Florida


Wiki letter w.svg هذه بذرة تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.