التفكك والتركيب

2011 الذرات و الجزيئات

توم جاگسون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

يحرر التفاعل بين الكربون والأكسجين كمية كبيرة من الحرارة والضوء. فألسنة اللهب هي عبارة عن كربون فائق الحرارة وذرّات أكسجين في حالة تفاعل، ولقد دأب الناس على حرق الفحم كمصدر للوقود لقرون عديدة؛ لأن هذا التفاعل ينتج

كمية كبيرة من الحرارة.

لكن بعض التفاعلات الأخرى لا تنتج الحرارة، وإنما تحتاج إلى الحرارة لتحقيق عملية التفاعل. عندما نقوم بتسخين كربونات الكالسيوم الطباشيري (CaCO3)، فإنه يتفكك إلى أكسيد الكالسيوم (CaO) وثاني أكسيد الكربون (CO2). لكننا إذا تركنا هذا الحجر من دون تسخين، فلن يحدث التفاعل. وتكون معادلة هذا التفاعل كما يلي:

وسواء أكان التفاعل ينتج الحرارة أم يحتاج إليها، فإن ذلك يتوقف على الروابط الموجودة في المتفاعلات والنواتج؛ لأن هذه الروابط تساعد على تماسك الجزيئات مع بعضها البعض.

وتتفكك بعض روابط المتفاعلات أثناء التفاعل الكيميائي، وتتكوّن

روابط جديدة لتشكيل النواتج.

ولابدّ من وجود الطاقة لتفكيك الروابط، وتتحرر الطاقة اللازمة عند بناء الروابط الجديدة. عندما ينتهي التفاعل، يظهر اختلاف عادة بين الطاقة المستخدمة في تفكيك الروابط والطاقة المحررة عند تكوّن الروابط الجديدة. وإذا كانت الطاقة المحررة عند بناء أو تشكيل الروابط الجديدة أعظم من الطاقة المستخدمة في تفكيك الروابط القديمة، يقوم التفاعل عندئذٍ بإطلاق طاقة إضافية على شكل حرارة وضوء. أما إذا أطلقت الروابط الجديدة طاقة أقل من الطاقة المستخدمة عند تفكيك الروابط القديمة، سيحتاج التفاعل في هذه الحالة إلى طاقة إضافية لتحقيق التفاعل.