كيف يمكن تسريع عملية التفاعل الكيميائي ( الحصول على موعد غرامي )

إن العملية المعقدة للحصول على موعد لحفلة الرقص و التفاعلات الكيميائية تملك من الخصائص المشتركة أكثر مما تعتقد , استكشف الطرق الخمسة لرفع معدل التفاعلات الكيميائية وقد تحصل على موعد غرامي ايضاً

اعد الدرس من قبل : ارون سامس , الرسوم من قبل : كونجيتف ميديا

شاهد الدرس كاملاً من خلال
: http://ed.ted.com/lessons/how-to-speed-up-chemical-reactions-and-get-a-date

( موسيقى )

تعرفوا على الكيميائية " هاريت "

لديها تفاعل كيميائي ترغب بأن يحدث بسرعة

إن الكيميائين لديهم في عملهم طرقاً

تمكنهم من تسريع عمليات التفاعل الكيميائي

وهي تعلم خمس طرق لذلك

وقبل سرد تلك الطرق ، تعود بنا بالذاكرة إلى أيامها

حينما كانت في المدرسة الثانوية

و إلى اليوم الذي حظيت فيه على موعد لحفلة الرقص

لقد كانت هاريت في المدرسة السنوية تدرس في فصلين مختلفين

وكانت قد اضاعت القليل من الوقت مما جعلها تتأخر على فصلها الآخر

وكان هارولد وهو شخص لا تعلمه هاريت على الطرف الآخر من زاوية الممر و كان هو كذلك قد تأخر

كان كلاهما يجريان لغاية اللحاق بالفصل الخاص بهما

وجرت الصدفة أن يرتطما ببعضهما البعض

ولم يكن ذلك الارتطام بسيطاً

لقد كانا يجريان كل نحو الآخر وكان وقع الارتطام شدياً لدرجة أن الكتب وقت من بين يدي بطلة قصتنا

تعذر قائلاً " أنا أسف ، دعيني اساعدك في حمل كتبتك ! "

وقد ساعدها بكل لطف في حمل الكتب و حاجياتها الخاصة

ومن ثم طلب منها بلطف مرافقتها إلى فصلها

و الآن هل تعلمون من ذهب مع من إلى الحفلة الراقصة تلك العام ؟

نعم هم ذهبوا سوية

حسناً ، كما نرى من هذا المثال

إن الوسيلة للحصول على موعد لأجل حفلة الرقص

هو الإرتطام مع شخص ما و إيقاع الكتب على الأرض

الآن , أعتقد أنكم تعلمون تماماً أن الارتطام بحد ذاته لا يدفع للحصول على دعوة إلى حفلة الرقص أليس كذلك ؟

الحمد لله

للارتطام الفعال خاصيتين مميزتين

الاولى هو الاتجاه الصحيح و المحدد والذي يجعل الكتب تقع من يدي أحد الاطراف

والثاني هو طاقة الدفع الكافية لإيقاع تلك الكتب

بعد هذه الحادثة بوقت قصير

هاريت قررت أن تخبرني " انا مدرس الكيمياء الخاص بها " هذه القصة

وقد لاحظت بعض التوافق و التماثل

بين قصتها و بين معدل تفاعل الجزيئيات كيميائياً

والذي شاءت الصدف أن يكون ذلك الدرس الذي تدرسه هاريت في الممر في يوم الارتطام ذلك

قررنا سوية ان يذهب كل منا في مهمة خاصة به

هاريت سوف تساعد كل طلاب الكيمياء

في تذكر طرق تسريع التفاعلات الكيميائية

وانا وعلى اعتباري شخص لطيف سوف تكون مهمتي

في محاولة تحويل البيئة التعليمية

الى مكان يسهل أكثر تلك الارتطامات التي تؤدي إلى إيقاع الكتب من الأيدي

لكي نرفع من سوية إمكانية طلاب الكيمياء

من حصولهم على مواعيد لحفلات الرقص

ولكي نحسن ونرفع من فرص تلك المواعيد لحفلات الرقص

إقترحت خمس مقاربات حل للمدارس

والتي تتوازى وتتوافق مع خمس طرق سوف تستخدمها هاريت لرفع سوية التفاعلات الكيميائية

بداية أقترحت أن نقلص من حجم الممرات

وهذا سيقلل من حرية التحرك في تلك الممرات

مما يرفع من معدل الاصطدام في الممرات

وعبر زيادة عدد الاصطدامات نحن نرفع من احتمال

ان تكون بعض تلك الاصطدامات في المنحى الصحيح

وتملك الطاقة الكافية لكي تولد دعوة للحفلة الراقصة

و على المنحى الكيميائي ، فإن هذا التصرف يوازي

تقليل كمية السائل الكيميائي المحيط في مخروط التجارب أو خليط مواد التفاعل

وعبر تلك العملية تكون الجزيئات أقرب من بعضها البعض

وسوف تحدث الاصطدامات اكثر

وكثرة تلك الاصطدامات تعني رفع احتمالية

حدوث اصطدامات بطافة كافية لحدوث الاندماج او التفاعل الكيميائي

ثانياً : لقد اقترحت رفع عدد الطلاب في المدرسة

لان عدد طلاب اكثر يعني احتمال اصطدام اكثر

وعبر رفع عدد الجزئيات ايضاً

يمكننا ان نصنع بيئة يكون فيها معدل الاصطدامات أكبر و حدوثها أكثر

ثالثاً : يجب علينا تقليل الزمن بين الحصص

على سبيل المثال تقليلها للنصف

وعن طريق هذا فان الطلاب يتوجب عليها التحرك اسرع لكي تصل من حصة إلى أخرى

وهذا سوف يرفع من سرعة التحرك و يعني ارتفاع معدل الاصطدامات

التي قد تملك الطاقة الكافية لإيقاع الكتب

وهذا يكافىء كيميائياً رفع درجة الحرارة

للخليط الكيميائي

فدرجات الحرارة العالية تعني حركة جزيئات اكثر و اسرع

والسرعة في مفهوم الجزيئات تعني الطاقية الاكبر

اي زيادة في احتمالية حدوث التفاعل الكيميائي نتيجة الاصطدام

رابعاً يجب أن نمنع الطلاب من التحرك في مجموعات

لانه وعبر التحرك في مجموعات فان الطلاب في اطراف المجموعة

سوف يعزلون هؤلاء في منتصفها ويحرمونهم من مشاركتهم في الاصطدامات

وعبر فك الترابط ذلك فان هؤلاء الطلاب سوف يصبحون معرضون

لأي عملية ارتطام من أي طالب آخر على ذات المنحى او المسار

اما على صعيد الكيمياء فعندما تسير الجزيئات بمجموعات

تكون المساحة السطحية للتفاعل صغيرة و هذا يعني ان فقط الجزيئات الخارجية

تتمكن من التفاعل ولكن عبر كسر تلك الروابط وتفكيكها الى جزيئات

تزيد المساحة السطحية

وكل جزيء بحد ذاته تتولد له امكانية التفاعل مع جزيء آخر

خامساً و اخيراً علينا أن نعين وسيطة للتعارف

أليس هذا الاصطدام الحر و ايقاع الكتب عدائي نوعا ما ؟

الا توجد هناك طريقة اسهل تتطلب طاقة و مجهوداً اقل ؟

حسناً وسيطة التعارف سوف تساعدنا في ذلك

وسيطة التعارف تسهل على الافراد التواصل فيما بينهم

عن طريق تنسيق عملية التواصل تلك

وسيطة التعارف تمثل في الكيمياء " المواد المحفزة "

المواد المحفزة وظيفتها تقليل طاقة التفاعل

بصورة أخرى يمكننا القول أن المواد المحفزة وظيفتها تقليل مستوى الطاقة اللازمة لإتمام التفاعل

وهي تقوم بذلك عبر جذب كلا الجزيئين المستهدفين للتفاعل جنباً الى جنب

وتقوم بوضعهما في مكان و مجال يسهل تواصلهما

وفي وضعية معينة تجعل التفاعل يحدث بسلاسة

إذاً لنختم هذا

يمكننا ان نقول انه و في المستقبل إن اراد طالب الكيمياء الحصول على موعد لحفلة الرقص

عليه ان يتفاعل مع شخص آخر بطاقة كافية لإيقاء الكتب من يديه

وان أراد طالب الكيمياء أن يقوم بتفاعل كيميائي

عليه أن يدفع الجزيئات للإرتطام

على نحو ملائم و بطاقة كافية

و على الصعيدين يجب عليه استخدام الطرق الخمس التي أسلفت شرحها في هذا الدرس