ألفة كيميائية: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
وسوم: تحرير من المحمول تعديل في تطبيق الأجهزة المحمولة تعديل بتطبيق أندرويد
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إصلاح تحويلات القوالب
سطر 2:
'''الألفة الكيميائية ''' (بالإنجليزية:affinity) تنتج من خواص إلكترونية تستطيع المواد غير المتشابهه من خلالها على تكوين مركبات كيميائية .
 
كان يعتقد في الماضي أن المواد تتفاعل مع بعضها البعض بسبب نوع من القرابة بينها وأن تلك القرابة هي الدافع لحدوث [[تفاعل كيميائي]] ، أي ألفة أيونات أو [[ذرة|ذرات]] على تكوين [[رابطة تساهمية|روابط تساهمية]] (ألفة تفاعل). فإذا "تنافس" أيونين مختلفين على الارتباط بذرة [[أكسجين]] فيسمى ذلك [[ألفة للأكسجين]]. أما إذا كانت الرابطة معتمدة على قوة التجاذب الكهربائيالكهربائي، ،وهووهو ارتباط ضعيف ،ضعيف، فيسمى ذلك "ألفة ترابط ".
 
وطبقا للمؤرخ الكيميائي "هنري لايسيستر" أن الكتاب الشهير ل"جربرت لويس " و"ميرل راندال " بعنوان "الثرموديناميكا والطاقة الحرة للتفاعلات الكيميائية" قد أدى إلى استبدال كلمة "ألفة كيميائية" بمصطلح [[طاقة حرة (توضيح)|الطاقة الحرة]] في معظم البلاد المتحدثة بالإنجليزية.
 
ويستخدم التحليل اللوني التآلفي هذا النوع من التآثر بين العناصر المترابطة بغرض تنقية المادة. في تلك الطريقة يربط غالبا جزيئ شبه مستقر بحامل ويعمل الحامل على منع ارتباط جزيئ آخر (مثل [[بروتين]]) له ألفة كبيرة للجزيئ المحمول ،المحمول، ويحافظ بذلك على نقاوته .
 
==أقوال عن الألفة الكيميائية==
 
تنسب الألفة الكيميائية إلى ظاهرة ميول بعض الذرات والجزيئات لتكوين [[رابطة (توضيح)|رابطات]] بينها . وذكر الطبيب " جورج كاري " في كتابه تحت عنوان " كيمياء حياة الإنسان" الذي أصدره عام 1919 بأن" الصحة تعتمد على قدر معين من فوسفات الحديد
Fe<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>
في الدم نظرا لأن هذه [[جزيء|الجزيئات]] لها ألفة كيميائية [[أكسين|للأكسجين]] وتنقله إلى جميع الأعضاء ."
 
كما يلخص [[إيليا بريغوجين]] العالم الكيميائي الذي حصل على جائزة نوبل عام 1977 مفهوم الألفة الكيميائية ،الكيميائية، قائلا :
 
{{اقتباس خاص|جميع التفاعلات الكيميائية توجه الحالة إلى [[توازن كيميائي]] تختفي عندها "الألفة الكيميائية" للتفاعل .}}
سطر 20:
==في الثرموديناميكا==
 
التعريف الحالي طبقا لهيئة IUPAC تقول أن الألفة الكيميائية ''A'' هي المشتقة الجزئية السالبة [[طاقة غيبس الحرة|لطاقة جيبس الحرة]] ''G'' بالنسبة إلى [[تقدم تفاعل]] ''ξ'' عند [[ضغط]] ثابت و[[درجة حرارة]] ثابتة.
<ref>[https://www.IUPAC.org IUPAC Green Book and Gold Book in .pdf] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180723185158/https://iupac.org/ |date=23 يوليو 2018}}</ref>
 
سطر 29:
ومعنى ذلك أن الألفة الكيميائية تكون موجبة الإشارة عندما يتم التفاعل تلقائيا.
في عام 1923 اشتق عالم الرياضيات البلجيكي " ثيوفيل دي دوندر" علاقة بين الألفة و[[طاقة غيبس الحرة]] لتفاعل كيميائي. ومن خلال عدة مشتقات أستطاع "دي دوندر " بيان أنه إذا اعتبرنا مخلوطا من مواد كيميائية مع احتمال قيام تفاعل فيمكن إثبات صحة انطباق العلاقة التالية عليها :
 
:<math> A = -\Delta_rG \,</math>
 
ثم قام "إليا بريجوجين" و"ديفاي" عام 1954 بتعريف الألفة الكيميائية بعلاقتها بالحرارة ''Q''' الغير مستهلكة لتفاعل و[[تقدم تفاعل]] ''ξ'' ، بأنها حاصل قسمة تغيرهما الصغري :
 
:<math>A = \frac{dQ'}{d \xi}. \, </math>
 
هذا تعريف مفيد من وجهة تقييم عوامل مؤثرة على حالة التوازن في نظام (حيث تكون A'' = 0 '')، وعند تغير حالة نظام إلى اللاتوازن (حيث تكون ''A'' ≠ 0'').
 
==الألفة الكيميائية وتفاضل الإنثالبي الحر في نظام كيميائي==
سطر 45:
<math> G = f( T, p, n_i )~</math>
 
المتغيرات المستقلة في تلك المعادلة لنظام هي T [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] و[[ضغط|الضغط]] p و [[عدد جسيمات|عدد الجسيمات]] n_i .
 
<math> dG = \left (\frac{\partial G}{\partial T} \right )_{p,n_i}dT + \left (\frac{\partial G}{\partial p} \right )_{T,n_i}dp + \sum_{i}\left (\frac{\partial G}{\partial n_i} \right )_{T,p,n_j}dn_i~</math>
 
تعبر المعادلة <math> \left (\frac{\partial G}{\partial n_i} \right )_{T,p,n_j}= \mu_i~</math>، عن [[جهد كيميائي|الكمون الكيميائي]] للعنصر i ونحصل على :
 
<math> dG = \left (\frac{\partial G}{\partial T} \right )_{p,n_i}dT + \left (\frac{\partial G}{\partial p} \right )_{T,n_i}dp + \sum_{i}\mu_idn_i~</math>
سطر 61:
<math> dn_i=\nu_id\xi ~</math> (انظر [[توازن كيميائي]]).
 
ويمكن صياغة dG على الصورة :
 
<math> dG = -SdT + Vdp + \sum_{i}\mu_i\nu_id\xi~</math>
 
وحيث تكون كل من [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] T و[[ضغط|الضغط]] p ثابتين ،ثابتين، ونحصل على المعادلة :
 
: <math> \sum_{i}\mu_i\nu_i = \left (\frac{\partial G}{\partial \xi} \right )_{T,p} ~</math>
سطر 73:
<math> A = - \left(\frac{\partial G}{\partial \xi}\right)_{p,T} = - \sum_{i}\mu_i\nu_i ~</math>
 
وهي تدخل بالطبع في التفاضل الترموديناميكي التالي :
 
<math> dG = -SdT + Vdp - Ad\xi ~</math>
 
وكذلك يمكن التعبير عنها في المعادلات الترموديناميكية الأخرى :
 
<math> dF = -SdT - pdV - Ad\xi ~</math>
سطر 89:
<math> A = - \left(\frac{\partial H}{\partial \xi}\right)_{p,S} = - \left(\frac{\partial U}{\partial \xi}\right)_{V,S} = - \left(\frac{\partial F}{\partial \xi}\right)_{V,T}~</math>
 
ويكثر استخدام العادلة الأولى ،الأولى، حيث:
 
* <math> G ~</math> [[طاقة غيبس الحرة|الإنثالبي الحر]].
سطر 100:
* <math> \xi ~</math> [[تقدم تفاعل]]
* <math> n_i ~</math> كمية المادة من النوع i
* <math> \nu_i ~</math> معامل [[قياس اتحادية العناصر|حساب العناصر المتفاعلة]] للمادة i
الألفة الكيميائية هي أحد [[خاصية مكثفة وخاصية شمولية|الخواص المكثفة]] وتقترن [[خاصية مكثفة وخاصية شمولية|بالخاصية الشمولية]] "[[تقدم تفاعل]] " التي تعرف من خلال [[توازن كيميائي]].
 
== ألفة الصباغ ==
سطر 111:
يحدث التحول عند ضغط ودرجة حرارة ثابتين بحيث تتحول المادة من حالة أعلى إلى حالة أدنى في الكمون الكيميائي حتى يحدث التوازن.
 
لنناقش حالة [[صباغة|الصباغة]]، فإذا كان [[جهد كيميائي|الكمون الكيميائي]] [[صباغ|للصباغ]] في المحلول أعلى منه في الليف عندها سينتقل الصباغ إلى الليف وشيئا فشيئا ستنخفض قيمة الكمون الكيميائي في المحلول وتزداد في الليف حتى حدوث التوازن ويكون الكمون الكيميائي في المحلول والليف متساوٍ. وهو يعطى بالمعادلات التالية:
 
<math>\eta_s = \eta_s^0 + RT.ln(\alpha_s) </math>
سطر 119:
حيث
 
<math>\eta_s , \eta_f </math> الكمون الكيميائي للصباغ في المحلول وفي الليف.
 
<math>\alpha_s , \alpha_f </math> التراكيز الفعالة للصباغ في المحلول وفي الليف.
 
<math>\eta_s^0 , \eta_f^0 </math> الكمون الكيميائي القياسي للصباغ في حالته القياسية في المحلول وفي الليف.
 
R [[ثابت الغازات العام]].
سطر 135:
 
{{col-begin}}
{{colفاصل-breakعمو}}
*[[ترموديناميكا كيميائية]]
*[[ديناميكا حرارية]]
سطر 145:
*[[قانون الغازات المثالية]]
*[[حركة حرارية]]
{{colفاصل-breakعمو}}
 
* [[كيمياء]]
سطر 155:
*[[فاعلية (كيمياء)|فاعلية كيميائية]]
{{colفاصل-breakعمو}}
{{نهاية-عمو}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|الكيمياء|كيمياء فيزيائية}}