أثر العوامل المساعدة في سرعة التفاعل الكيميائي
يتحلل فوق أكسيد الهيدروجين (H 2O 2) إلى ماء وأكسجين، حسب المعادلة:
ويستمر هذا التفاعل فترة طويلة في درجة الحرارة العادية؛ فهو تفاعل بطيء ويمكن متابعة سرعته بجمع الأكسجين الناتج من عملية التحلل. لقد ثبت بالتجربة أن جمع 50 مل من الأكسجين يستغرق ما يقارب (500) يوم، ولكن عند إضافة (1غ) من مادة أكسيد المنغنيز (MnO 2)(Iv) إلى فوق أكسيد الهيدروجين في درجة الحرارة العادية فإنه يمكن جمع الكمية نفسها من الأكسجين في دقائق معدودة، دون أن تتأثر كتلة MnO 2 المضافة ويمثل التفاعل في هذه الحالة على النحو الآتي:
تسمى مادة أكسيد المنغنيز (IV) (العامل المساعد). والعوامل المساعدة هي مواد تزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية دون أن تستهلك في أثناء التفاعل.
الشكل (5-9): نقل طاقة التنشيط اللازمة
للتفاعل بوجود العامل المساعد.
للتفاعل بوجود العامل المساعد.
وللعوامل المساعدة أهمية كبيرة في حقل الصناعات الكيميائية، فمثلاً: يستخدم النيكل المسامي عاملاً مساعداً عند تحويل الزيوت النباتية إلى دهون صلبة سائغة الطعم، ويستخدم عامل مساعد يدخل الحديد فيه للإسراع في تفاعل جزيئات N 2 مع جزيئات H 2لإنتاج NH 3.
كما أن كثيراً من التفاعلات التي تجري داخل أجسام الكائنات الحية تتم بوجود عوامل مساعدة من البروتينات تدعى (أنزيمات). وتستخدم الأنزيمات في صناعات مهمة مثل : الأغذية والمنظفات والورق والنسيج.
ولكن، كيف يزيد العامل المساعد من سرعة التفاعل؟
يمكن القول بأن العامل المساعد يمهد طريقاً بديلاً – أكثر سهولة – بين المواد المتفاعلة والناتجة إذ إن وجود العامل المساعد يقلل طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل؛ مقارنة بتلك الطاقة المطلوبة في غياب العامل المساعد؛ أنظر الشكل ( 5-9).
فغياب العامل المساعد يشبه الانتقال من مكان (أ) إلى مكان آخر (ب) اللذين يفصلهما جبل، ولكي يتم الانتقال لابد من المرور بقمة الجبل. لكن إذا وجدت طريق أسهل؛ كوجود نفق، فإن ذلك يسهل الوصول من (أ) إلى (ب). وهذا ما توفره العوامل المساعدة؛ فهي تقلل من طاقة التنشيط اللازمة للانتقال من المواد المتفاعلة إلى المواد الناتجة، أي أنها تزيد سرعة التفاعل.
ك (
