فاعلية (كيمياء): الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
صيانة : تنظيف
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي)
سطر 1:
'''فاعلية كيميائية''' (أو النشاط الكيميائي) هي مقياس "للتركيز الفعلي " لمادة في مخلوط من المواد ويرمز لها بالرمز ''a'' ، وهي تعني أن [[كمونجهد كيميائي|الكمون الكيميائي]] تلك المادة يعتمد على فاعلية محلول حقيقي بنفس طريقة اعتماد فاعلية التركيز في [[سائل مثالي]].
 
وقد اصطلح على أن تكون الفاعلية الكيميائية كمية بدون وحدة ، أي أن تكون مجرد عدد فقط ، على الرغم من أن قيمتها الحقيقية تعتمد على خواص [[ظروف ضغطقياسية وحرارةمن قياسيةالضغط ودرجة الحرارة|لحالة قياسية]] للمادة (انظر أسفله). وقد اصطلح على أخذ فاعلية المادة النقية في الحالة السائلة والحالة الصلبة لتكون مساوية 1. وتعتمد الفاعلية الكيميائية على [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] و[[ضغط|الضغط]] و[[مركب (توضيح)|مركبات]] المخلوط وبعض المتغيرات الأخرى. وبالنسبة إلى الغازات ، فيعتبر [[ضغط جزئي|الضغط الجزئي]] هو فاعليته.
 
وتصف الفاعلية تغير خواص كيميائية تعتمد على [[تركيز (توضيح)|تركيز مادة]] في مخلوط ، مثل [[نقطة غليان|درجة الغليان]] و[[درجةنقطة انصهارالانصهار|درجة الانصهار]] و[[كهرل|توصيل المحاليل]] و[[ضغط جزئي|الضغط الجزئي]] للسوائل المذيبة ، حيث لا توجد علاقة تناسبية أو لوغاريتمية بينها وبين [[تركيز (توضيح)|تركيز]] المادة.
 
== تعريف ==
 
تعرف الفاعلية (النسبية) بالمعادلة:
<ref name="GoldBook">[[الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية]]. "[http://goldbook.iupac.org/A00115.html activity]". ''[[Compendium of Chemical Terminology]]'' Internet edition. {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170106124101/http://goldbook.iupac.org:80/A00115.html |date=06 يناير 2017}}</ref>
 
:<math>a = \exp\left(\frac{\mu - \mu^{\ominus}}{RT}\right)</math>
سطر 18:
:<math>T</math> [[صفر مطلق|درجة الحرارة المطلقة]],
 
:<math>\mu</math> [[جهد كيميائي|كمون كيميائي]]
 
: <math>\mu^\ominus</math> الكمون الكيميائي في [[ظروف ضغطقياسية وحرارةمن قياسيةالضغط ودرجة الحرارة|ظروف ضغط ودرجة حرارة قياسية]] .<ref name="GoldBookStandardState">[[الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية]]. "[http://goldbook.iupac.org/S05925.html standard state]". ''[[Compendium of Chemical Terminology]]'' Internet edition. {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170110051737/http://goldbook.iupac.org:80/S05925.html |date=10 يناير 2017}}</ref><ref name="GoldBookStandardPotential">[[الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية]]. "[http://goldbook.iupac.org/S05908.html standard chemical potential]". ''[[Compendium of Chemical Terminology]]'' Internet edition. {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20161009194404/http://goldbook.iupac.org:80/S05908.html |date=09 أكتوبر 2016}}</ref>
 
:<math>R</math> [[ثابت الغازات العام]]
سطر 26:
* ) الظروف القياسية هنا تعني :
* درجة الحرارة <math>T_\mathrm{n}</math> = 273,15&nbsp;[[كلفن]] ،أي 0&nbsp;°C
* الضغط <math>p_\mathrm{n}</math> &nbsp;= 101325&nbsp;[[باسكال (توضيح)|باسكال]] = 1 [[جو (وحدة)|جو]].
 
وفي حالة مخلوط مثالي نحصل على [[كمونجهد كيميائي|الكمونات الكيميائية]] للمواد من المعادلة:
 
:<math>\mu_i(T,p) = \mu_i^o + RT\ln(x_i)</math>
 
حيث <math>x_i</math> [[نسبةكسر موليةمولي|النسبة المولية]] للمادة i.
 
ويجب إجراء تعديل على المعادلة للأخذ في الاعتبار المخلوط الحقيقي وليس مخلوط مثالي:
سطر 42:
::<math>a_i = \gamma_i \cdot x_i</math>
 
يسمى المعامل <math>\gamma </math> "معامل الفاعلية" وهو عدد ليست له وحدات. وبينما لا يوجد تآثر متبادل بين [[جزيئجزيء|الجزيئات]] في المخلوط المثالي ، تعتمد الكمونات الكيميائية وجميع الخواص المتعلقة بها فقط على نسب وجودها في مخلوط مثالي ، نجد تآثر بين الجزيئات في مخلوط حقيقي. وقد يكون هذا التآثر عبارة عن تجاذب أو تنافر كهربائي مثلا. ويصف معامل الفاعلية ذلك التآثر المتبادل بين الجزيئات في المخلوط الحقيقي.
 
وقد قام العالم الكيميائي [[جيلبرت نيوتن لويس|جيلبرت لويس]] عام 1907 بتعيينه عمليا ل [[كهرل|كهارل]] قوية. ثم استخدم كل من الكيميائي السويدي [[سفانت أرينيوس]] والكيميائي الهولندي [[ياكوبس فانت هوف]] تعبير معامل الفاعلية للتعبير عن درجة [[تفكك]] الجزيئات Dissoziation في الأملاح عند دراسة انخفاض [[درجةنقطة انصهارالانصهار|درجة التجمد]].
<ref>Max Le Blanc: Lehrbuch der Elektrochemie,Oskar Leiner Verlag Leipzig, 1922, S.56.</ref>
 
سطر 62:
:<math>a_i = \frac{p_i}{p^o}</math> (في مخلوط)
 
يسري هذا التقريب على محاليل مخففة يبلغ [[تركيز (توضيح)|التركيز]] فيها نحو
<math>10^{-3} \,\mathrm{\frac{mol}{L}}</math>.
 
نجد المقام في المعادلة له نفس وحدة [[كمونجهد كيميائي|الكمون الكيميائي]] : ولكن الفاعلية يجب أن تكون بلا وحدات ، أي أنه يلزم قسمة التركيز هنا على أي تركيز آخر للحصول علي قيمة بلا وحدات. هذا ينطبق على تعريف "التركيز القياسي" <math>c^o</math> .
 
ولكي ننتقل إلى حالة "المخلوط الحقيقي " فإننا نقوم بضرب القيم المعنية في المعادلة في معاملات الفاعلية.
سطر 75:
* [[معامل بولتزمان]]
* [[تفاعل كيميائي]]
* [[تفاعل طارد للحرارة|تفاعل ناشر للحرارة]]
* [[تفاعل ماص للحرارة|تفاعل يمتص الحرارة]]
* [[ثرميت|تفاعل الثرميت]]
* [[تفاعلات أكسدة-اختزال|تفاعل أكسدة-اختزال]]
* [[تفاعلات أكسدة-اختزال|اختزال]]
* [[نظرية تحول الحالة]]
* [[معادلة أرهنيوس|معادلة أرينيوس]]
* [[توازن كيميائي]]
* [[معايرة أكسدة-اختزال|عيارية أكسدة-اختزال]]
* [[تفاعل نووي]]