تفسير التغير الكيميائي

2011 الطاقة و التفاعلات

گريس گوپر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

يدرس الكيميائيون سبب وكيفية تفاعل المركّبات الكيميائية مع بعضها، كما يبحثون في أثر التغيرات التي تطرأ على درجتي الحرارة والضغط والظروف الأخرى. ويحاولون أيضاً توضيح سبب حدوث بعض التفاعلات على نحوٍ أسرع من غيرها، والسبب الذي يجعل

بعضها يحتاج إلى اللهب أو الشرارة أو غير ذلك من أشكال المساعدة الإضافية من أجل بدء التفاعل. على سبيل المثال، يمكن إشعال مركّب الميثان، المكوّن من ذرّات الكربون والهيدروجين، في موقد المطبخ ليزودنا بالحرارة وتترابط ذرّات الهيدروجين والكربون مع ذرّات الأكسجين الموجودة في الهواء أثناء عملية الاحتراق، فيتكوّن ثاني أكسيد الكربون والماء. ومتى بدأ الاحتراق عن

طريق عود الثقاب أو إدارة أحد مفاتيح «أزرار» الموقد، فإن عملية الاحتراق ستستمر مادام إمداد الموقد بغاز الميثان والهواء مستمراً.كما يتحد الحديد مع الأكسجين في الهواء، ولو تركنا مسماراً قديماً تحت ظروف الطقس لأصبح المسمار صدئاً. ويتكوّن الصدأ من الحديد المتحد مع الأكسجين. هذا التفاعل يشبه احتراق الخشب أو غاز الميثان، لكنه يحدث بشكل بطيء، ولا يحتاج لشرارة أو لهب كي يبدأ، على عكس احتراق الميثان. تتوقف سرعة التفاعل على درجة الحرارة. كافة التفاعلات الكيميائية تقريباً تزيد سرعة كلما ارتفعت درجة الحرارة. فكلما ارتفعت درجة الحرارة التي نستخدمها لطهي طعامنا، زادت سرعة طهي ذلك الطعام، كما أن إزالة الأوساخ عن ملابسنا عبارة عن عملية كيميائية، وتسير على نحو أفضل إذا كان الماء ساخناً؛ لذلك يستخدم الكيميائيون في أغلب الأحيان الحرارة في المختبرات كي يزيدوا سرعة التفاعلات.