Overview
تناولت المحاضرة أسئلة نظرية حول وحدة مراقبة تطور جملة كيميائية، مع التركيز على تفاعلات الأسترة، الإماهة، الأعمدة الكهربائية، وطرق تحسين مردود التفاعلات.
تفاعلات الأسترة والإماهة
- التسخين بالارتداد يُستخدم لتسريع التفاعل مع الحفاظ على الأنواع الكيميائية.
- حمض الكبريت المركز يعمل كوسيط لتسريع تفاعل الأسترة من خلال توفير البروتونات.
- لتحسين مردود تفاعل الأسترة: استخدام مزيج غير متساوي المول ات، إزالة الماء أو الإستر الناتج، أو استبدال الحمض العضوي بكلور الأسيل.
- ثابت التوازن لتفاعل الأسترة مع كحول ثانوي هو 2.25 ولتفاعل مع كحول أولي هو 4.
- ثابت التوازن لتفاعل الإماهة = 1/ثابت الأسترة (مثال: 0.25).
- ثابت التوازن لا يتغير باختلاف الحالة الابتدائية للجملة الكيميائية.
- مردود التفاعل يتغير بتغير كميات المواد الابتدائية.
- الأستر ينتج عن تفاعل حمض كربوكسيلي مع كحول، يحتوي على الزمرة الوظيفية COO.
- تسمية الأسترات تعتمد على شق الحمض (ألكانوات) والكحول (ألكيل).
- تصنيف الكحولات حسب موقع مجموعة OH (أولي، ثانوي).
الأعمدة الكهربائية
- العمود الكهربائي جهاز يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية بتفاعلات أكسدة-إرجاع.
- الجسر الملحي يغلق الدارة الكهربائية ويضمن التعادل الكهربائي بين المحلولين.
- الإلكترونات تنتقل من القطب السالب إلى القطب الموجب، والتيار من الموجب إلى السالب.
- عملية الإرجاع تحدث في القطب الموجب (المهبط)، والأكسدة في القطب السالب (المسعد).
- القطب السالب يُسمى المسعد، والموجب المهبط.
- اتجاه تطور التفاعل: إذا كان QR الابتدائي أقل من K يتجه مباشرة، وإذا كان أكبر يتجه عكسياً، وإذا تساويا يكون في حالة توازن.
Key Terms & Definitions
- التسخين بالارتداد — تسخين مع إعادة تكثيف الأبخرة للحفاظ على الأنواع الكيميائية.
- مردود التفاعل — النسبة المئوية لتحول المتفاعلات إلى نواتج.
- ثابت التوازن (K) — قيمة تصف وضع التوازن في التفاعل؛ لا يتغيّر بتغير الحالة الابتدائية.
- الجسر الملحي — وسيلة لإكمال الدارة الكهربائية وضمان التعادل الأيوني.
- المسعد — القطب الذي تحدث فيه الأكسدة وتخرج منه الإلكترونات.
- المهبط — القطب الذي تحدث فيه ا لإرجاع وتدخل إليه الإلكترونات.
Action Items / Next Steps
- مراجعة درس تسمية المركبات العضوية، خاصة الأسترات والكحولات.
- حل التمارين التطبيقية حول الأعمدة الكهربائية وتفاعلات الأسترة.
- قراءة ملخص الدرس والتدرب على حساب ثابت التوازن والمردود.