ماذا قرأت؟ - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 تسريع وإبطاء التفاعلات الكيميائية

المفاهيم الأساسية

العامل المساعد (المحفز): مادة تسرع التفاعل الكيميائي، ولا تظهر في المعادلة الكيميائية لأنها لا تتغير ولا تُستهلك.

المثبط (BHT): مركب هيدروكسي تولوين يستخدم لإبطاء فساد المواد الغذائية وإطالة مدة صلاحيتها.

خريطة المفاهيم

```markmap

سرعة التفاعل

المفهوم العام

• معدل التغير الحاصل في المادة خلال زمن محدد
• ينطبق على العمليات الفيزيائية والكيميائية

قياس سرعة التفاعل الكيميائي

• سرعة استهلاك أحد المتفاعلات
• سرعة تكون أحد النواتج

أهمية التحكم في السرعة

سرعة مرغوبة (في الصناعة)

• إنتاج أسرع = تكلفة أقل

سرعة غير مرغوبة (فساد الطعام)

• أبطأ = صلاحية أطول

العوامل المؤثرة

درجة الحرارة

• ارتفاع الحرارة → زيادة سرعة التفاعل
• انخفاض الحرارة → إبطاء سرعة التفاعل
• مثال: حفظ الفاكهة في الثلاجة يبطئ فسادها

السبب العلمي لـ تأثير درجة الحرارة

• الجسيمات في حركة مستمرة
• ارتفاع الحرارة → زيادة سرعة حركة الجسيمات
• تصادمات أكثر وطاقة أكبر
• طاقة التصادم تساعد على تخطي طاقة التنشيط

أمثلة عملية

#### حفظ الطعام

• اللحوم والأسماك تتحلل أسرع في الحرارة
• التبريد (الثلاجة) يبطئ التفاعل ويحفظ الطعام
• نمو البكتيريا يزداد بالحرارة

#### الطهي والخَبز

• حرارة الفرن المرتفعة تسرع تفاعلات إنضاج العجين
• الحرارة تقتل البكتيريا (مثل بكتيريا البيض)

التركيز

• زيادة التركيز → زيادة فرص التصادم → زيادة سرعة التفاعل
• نقصان التركيز → قلة فرص التصادم → نقصان سرعة التفاعل

#### التشبيه

• الأماكن المزدحمة (تركيز عالٍ): فرص تصادم الناس أكبر
• الأماكن غير المزدحمة (تركيز منخفض): فرص التصادم أقل

مساحة السطح

• زيادة مساحة السطح → زيادة عدد الذرات أو الجزيئات المعرضة للتفاعل → زيادة سرعة التفاعل
• مثال: إشعال الأغصان الرفيعة أسهل من إشعال قطع الخشب الكبيرة

#### السبب العلمي

• الذرات أو الجزيئات في الطبقة الخارجية للمادة هي وحدها القادرة على التفاعل
• معظم الذرات في الداخل لا تتفاعل
• مثال: صدأ الحديد يبدأ من السطح المعرض للأكسجين

إبطاء التفاعلات (المثبطات)

• تستخدم لإبطاء التفاعلات غير المرغوب فيها (مثل تلف الطعام والدواء)
• مثال: المواد الحافظة في الأغذية (رقائق الذرة والبسكويت) تطيل مدة صلاحيتها

تسريع التفاعلات (المحفزات)

#### العامل المساعد (المحفز)

• مادة تسرع التفاعل الكيميائي
• لا يظهر في المعادلة الكيميائية (لا يتغير ولا يُستهلك)
• التفاعلات التي تستخدمه أسرع، لكن النواتج وكمياتها تبقى نفسها

#### كيف تعمل المحفزات؟

• توفير سطح مناسب يساعد المواد المتفاعلة على الالتقاء والتصادم
• تخفيض طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل

#### أمثلة عملية

##### في الصناعة

• المحفزات المحولة في عوادم السيارات

##### في الحياة اليومية

• مركبات هيدروكسي تولوين (BHT) في رقائق الذرة (كمثبط)

```

نقاط مهمة

• يمكن تسريع التفاعل الكيميائي بإضافة عامل مساعد (محفز).
• العامل المساعد لا يظهر في المعادلة الكيميائية لأنه لا يتغير ولا يُستهلك.
• تعمل بعض المحفزات بتوفير سطح مناسب للتصادم، والبعض الآخر بتخفيض طاقة التنشيط.
• تُستخدم المحفزات في عوادم السيارات لتسريع الاحتراق غير المكتمل للمواد الضارة مثل أول أكسيد الكربون.
• تُستخدم المثبطات (مثل BHT) في المواد الغذائية لإبطاء فسادها وإطالة مدة صلاحيتها.

الذرة - على مركبات هيدروكسي تولوين (BHT)، وهو يؤدي إلى إبطاء فساد المواد الغذائية، وإلى إطالة مدة صلاحيتها. انظر الشكل ١٨.

تسريع التفاعلات هل من الممكن تسريع التفاعل الكيميائي ؟ نعم، بإضافة عامل مساعد (محفز) Catalyst، وهو عبارة عن مادة تسرّع التفاعل الكيميائي، ولا يظهر في المعادلة الكيميائية، لأنه لا يتغير ولا يستهلك . لذا فإنَّ التفاعلات التي يستخدم فيها العامل المساعد أسرع من التفاعلات التي ليس فيها عامل مساعد. أما النواتج وكمياتها فستكون هي نفسها في التفاعلين.

ما دور العامل المساعد في التفاعل الكيميائي ؟ كيف تعمل العوامل المساعدة (المحفزات)؟ تعمل بعض العوامل المساعدة على توفير سطح مناسب يساعد المواد المتفاعلة على الالتقاء والتصادم؛ مما يزيد من سرعة التفاعل. في حين نجد البعض الآخر يزيد من سرعة التفاعل من خلال تخفيض طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل.

تُستخدم المحفزات في عوادم السيارات والشاحنات لتساعد على اكتمال احتراق الوقود، فالعادم يمر من خلال المحفز الذي يكون على هيئة حبيبات مغلفة بفلز كالبلاتينيوم أو الروديوم، وتعمل المحفزات على تسريع الاحتراق غير المكتمل للمواد الضارة مثل أول أكسيد

التنفس الصحي في إطار اهتمامها بحماية الهواء من التلوث، تطالب الكثير من الدول المتقدمة والنامية بخفض الانبعاثات الصادرة عن عوادم السيارات من الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون، وقد احتاج صانعو السيارات إلى تطوير تقنية جديدة تتوافق مع هذه المعايير، فأدت جهودهم إلى البدء في إنتاج المحفزات المحولة.

الذرة - على مركبات هيدروكسي تولوين (BHT)، وهو يؤدي إلى إبطاء فساد المواد الغذائية، وإلى إطالة مدة صلاحيتها. انظر الشكل ١٨. تسريع التفاعلات هل من الممكن تسريع التفاعل الكيميائي ؟ نعم، بإضافة عامل مساعد (محفز) Catalyst، وهو عبارة عن مادة تسرّع التفاعل الكيميائي، ولا يظهر في المعادلة الكيميائية، لأنه لا يتغير ولا يستهلك . لذا فإنَّ التفاعلات التي يستخدم فيها العامل المساعد أسرع من التفاعلات التي ليس فيها عامل مساعد. أما النواتج وكمياتها فستكون هي نفسها في التفاعلين. --- SECTION: ماذا قرأت؟ --- ما دور العامل المساعد في التفاعل الكيميائي ؟ كيف تعمل العوامل المساعدة (المحفزات)؟ تعمل بعض العوامل المساعدة على توفير سطح مناسب يساعد المواد المتفاعلة على الالتقاء والتصادم؛ مما يزيد من سرعة التفاعل. في حين نجد البعض الآخر يزيد من سرعة التفاعل من خلال تخفيض طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل. --- SECTION: العوامل المحفزة المحوّلة --- تُستخدم المحفزات في عوادم السيارات والشاحنات لتساعد على اكتمال احتراق الوقود، فالعادم يمر من خلال المحفز الذي يكون على هيئة حبيبات مغلفة بفلز كالبلاتينيوم أو الروديوم، وتعمل المحفزات على تسريع الاحتراق غير المكتمل للمواد الضارة مثل أول أكسيد --- SECTION: الربط مع البيئة --- التنفس الصحي في إطار اهتمامها بحماية الهواء من التلوث، تطالب الكثير من الدول المتقدمة والنامية بخفض الانبعاثات الصادرة عن عوادم السيارات من الهيدروكربونات وأول أكسيد الكربون، وقد احتاج صانعو السيارات إلى تطوير تقنية جديدة تتوافق مع هذه المعايير، فأدت جهودهم إلى البدء في إنتاج المحفزات المحولة. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل ١٨ يوجد المثبط (BHT) في الكثير من رقائق الذرة. Description: A person is holding a box of cereal. The box is red and white with a picture of a cartoon character on it. The person is wearing a white shirt. There are other boxes of cereal on the shelf behind the person. Table Structure: Headers: N/A Context: Shows an example of a food product that contains BHT.