أرشيف الهيدروجيني - مدارس الإمارات

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته

في المرفقـــــــات بشكل مرتب

التفاعلات الكيميائية و الطاقة

تعتبر الشمس المصدر الرئيسي للطاقة على سطح الأرض ، و لقد سعى العلماء كثيراً لأن يتوصلوا لفهم تدفق هذه الطاقة للكائنات الحية .

لذا جسم الكائن الحي قائم على التفاعلات الكيميائية – التي تحصل من خلال الاستمداد بالطاقة – و التي تعتمد على معايير معينة لتتم هذه التفاعلات بسرعة و هي :

درجة الحرارة – تركيز مادة مذابة في محلول – الرقم الهيدروجيني

التفاعلات الكيميائية :

إن جسم الإنسان ما هو إلا عبارة عن تفاعلات كيميائية عديدة تحصل في كل دقيقة و ثانية ، فهذه التفاعلا إما :

1 . تفاعلات شديدة الترابط و التعقيد (تتضمن تسلسل متعددة الخطوات)

2 . تفاعلات بسيطة .

3 . تفاعلات انعكاسية .

مثال التفاعل الانعكاسي :

[IMG]file:///C:/Users/amir257/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG][IMG]file:///C:/Users/amir257/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/IMG] CO2 +H2OH2CO3

مواد ناتجة مواد متفاعلة

التفاعل الانعكاسي هو : التفاعل الذي يحدث في اتجاهين ، اتجاه تكون المركبات و اتجاه تحلل المركبات .

فالتفاعل الانعكاسي يحدث في جسم الإنسان في الدم .

تفاعلات الأكسدة و الاختزال :

تجري التفاعلات الكيميائية في الجسم عن طريق نقل الالكترونات ، و فعملية نقل الالكترونات هذه تسمى تفاعلات الأكسدة و الاختزال .

فالأكسدة تعنيي : أن تفقد المادة المتفاعلة الكتروناً أو أكثر ، فتصبح متأينة ذات شحنة موجبة .

أما الاختزال فهو : أن تكتسب المادة المتفاعلة الكتروناً أو أكثر ، فتصبح متأينة ذات شحنة سالبة .

مثال :

أي عنصر في الطبيعة له عدد ذري ، و هو عدد الالكترونات حول النواة

كما له عدد كتلي و هو : عدد البروتونات + النيوترونات في النواة .

إذاً الأكسدة و الاختزال يؤثران على العدد الذري للمادة المتفاعلة و ليس العدد الكتلي.

فعندما :

و عدده الذري 11 Na +

و عدده الذري 17Cl يتحدان

يتأكسد الصوديوم يتأين و يصبح ذا شحنة موجبة و عدده الذري 10 ،

و يختزل الكلور و يتأين و يصبح ذا شحنة سالبة و عدده الذري 18 .

أن جسم الإنسان و الكائنات الحية يحتاج لهذه العناصر على صورة متأينة (أيونات) ، و أمثلة على ذلك :

1 . أيونات الصوديوم و البوتاسيوم مهمة لنقل السيالات العصبية .

2 . أيونات الكاسيوم مهمة في تقليص العضلات .

3 . النباتات تحصل على الأملاح الضروية على صورة أيونات .

4 . تتم تفاعلات الأكسدة و الاختزال في جسم الإنسان لتنفيذ عدد من الوظائف كما هو الحال في الدم .

الرقم الهيدروجيني

قام العلماء بتطوير مقياساً لمقارنة درجات التركيز النسبية لأيونات الهيدرونيوم و أيونات الهيدروكسيد في محلول معين .

فقد قسم هذا المقياس من 0 ل 14 ، حيث كلما اقتربب الرقم الهيدروجيني للصفر كان المحلول ذا حمضية عالية ، و كلما اقترب الرقم الهيدروجيني لمحلول ما من ال 14 كان ذا قلوية عالي ، أما عند الرقم الهيدروجيني 7 فيكون المحلول متعادل كالماء (لذلك أكثر السوائل المستخدمة في عمل التجارب الماء لأنها متعادلة) .

المحاليل المنظمة :

للتحكم بالرقم الهيدروجيني أهمية كبيرة في الأجهزة الأحيائية ، و يتم التحكم بالرقم الهيدروجيني فالكائنات الحية بواسطة محاليل منظمة لهذا الرقم .

فالمحاليل المنظمة : هي مواد كيميائية تقوم بمعادلة مقادير ضئيلة من أي حمض أو أي مادة قلوية ، عندما يضاف أي من الاثنين إلى محلول معين . ( هي محاليل تعدل من حمض أو قلوية المحلول ).

الطاقة :

التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى طاقة للحصول ، فهذه الطاقة يحصل عليها الجسم من السكريات الموجودة في الطعام ، فالجسم ( خلايه ) مثلاً لا يستفيد من الجلكوز إلى إذا احتراق ، حيث أنه لا يحترق دون وجود طاقة لحرقه .

كما أن التفاعلات الكيميائية تعمل على تحطيم السكريات لماء و ثاني أكسيد الكربون فتنتج لنا طاقة ، و هي:

أما تفاعلات طاردة للطاقة : أي أن التفاعلات الكيميائية تنتج طاقة حرة .

أو تفاعلات ماصة للطاقة : أي أن التفاعلات الكيميائية تعمل على امتصاص الطاقة الحرة .

ولكن أي طاقة تحتاج لوجود طاقة تنشيطية تعمل على بدئها ،

فطاقة التنشيط : هي الطاقة اللازمة لبدأ التفاعل الكيميائي ( هي كمية الطاقة المطلوبة لبد أ التفاعل الكيميائي ونتاج الطاقة ) .

لكن في بعض المواد تكون كمية الطاقة المطلوبة لبدأ التفاعل الكيميائي كبيرة لذا يلجأ لاستخدام مواد محفزة و هي : المادة التي تعمل على خفض كمية الطاقة المطلوبة لبدأ التفاعل الكيميائي ، و مثال على مواد محفزة الأنزيمات .

و الأنزيمات هي : مجموعة كبيرة من المواد المحفزة في الأجسام الحية .

م.ن