إنجاز هينشى لوود - سيمنوف
ابحاثهما عن آلية التفاعلات الكيماوية
تذكرنا بأول جائزة نوبل في الكيمياء
فون هووف لاكتشافه قوانين الديناميكا الكيميائية
على سبيل المثال سرعة التفاعلات الكيميائية
فون هووف- سفانت ارينوس عام 1880
عندما ترتطم جزيئات مادتين لابد أن يكون الارتطام قوى
عنيف بقدر كافي الجزيئات لابد ان تنكسر ويعاد ترتيبها
إلى جزيئات أخرى وهذا ما يحدث أثناء التفاعل الكيميائي
درس هينشى لوود عدد من التفاعلات الكيميائية
مما جعله يصل لعدد من النتائج مرتبطة بالارتطام بين الجزيئات
والتي تجعلهم في حالة اهتزاز مما يجعلهم غير مستقرين
عندما يرتطم كوانتم الضوء يجزئ يمكنه أن يستثار
يستحث بطريقه تجعلها تدخل التفاعل الكيميائي
أو تشارك في التفاعل الكيميائي ولكن كيف يمكننا تفسير
أن كوانتم واحد يمتص من الضوء
يجعل مليون جزئ يتفاعلون
عام 1913 الالمانى ماكس بودينستين وضع فرضيه فكره
جيده فكره سلسلة التفاعلات
لو أن جزيئين تفاعلا لا يتكون وفقط نواتج نهائيه للتفاعل
ولكن أيضا جزيئات غير مستقره لها القدرة على التفاعل
مع الجزيئات الرئيسية من غير أن يكون الارتطام قوى وسريع
في هذا التفاعل تتكون جزيئات غير مستقره بجانب النواتج الثابتة
نتوصل بذلك إلى سلسله من التفاعلات
لو أن جزيئين تفاعلا يتسببان في عدد كبير من الجزيئات تتفاعل
العالم الدنماركى كريتبان زين/ كرامز عام1923
هذا التفاعل المتسلسل لا يحتاج إلى جزئ يستحثه الضوء
ولكن يبدأ بجزيئين يرتطمان بشده أو بعنف
بطريقه مانت هووف التي فكر فيها
كريتبانزن/ كرامز
لو انه في احد الارتطامات فى التفاعل المتسلسل
يتكون أكثر من جزئ غير ثابت
التفاعل سوف يتشعب
النتيجة أن التفاعل سوف ينتشر في كل الخليط
سوف يتفاعل داخليا بسرعة مهوله تتسبب في انفجار
لم يقدما تفسير أكثر وضوحا
ولكن كان حافز للعلماء على بحث هذه المشكلة
قوانين طورها هووف ليست دائما صحيحة
حقيقة عرفها بنفسه
الفسفور يسطع في الظلام لأنه يتأكسد بالأكسوجين الجوى
سوف نتوقع سطوعه خمس مرات لو وضع في أكسوجين نقى خمس مرات
حيث أن الهواء الجوى يحوى 20% أكسوجين
ولكن في القرن الثامن عشر عرف ان الفسفور لا يسطع على الإطلاق لو انه وضع في أكسوجين نقى وفقط
الاكسده أيضا سوف تتوقف نهائيا عندما يقل محتوى الأكسوجين
احتراق بخار الفسفور درسه عالمان في ليننجراد
كاربتون- فالتا
سيمنوف أعاد دراسة الموضوع
وجد أن ضبط ضغط بخار الفسفور والأكسوجين
لن يتفاعلا الا عند ضغط متوسط
سيمنوف أوضح أن نظرية كريستانزن كرامز تعطى تفسيرا لهذا السلوك
أوضح ومعاونوه أن الخليط يعتمد على نسبة الغازات في الخليط
وعلى أبعاد الوعاء الذي يحول الغازات بطريقه تتوافق تماما مع فرضية أن التفاعل تفاعل متسلسل
العلاقات الرياضية في هذه الحالة بسيطة جدا
هناك تفاعلات احتراق لها أهميه تطبيقيه ولكنها أكثر تعقيدا
أولها احتراق الهيدروجين بالأكسوجين
هذا التفاعل درسه هينشلود مع فريقه في أكسفورد
سيمنوف مع فريقه في ليننجراد
تفاعل له أهميه تقنيه احتراق أول أكسيد الكربون
ولن نذكر احتراق الهيدروكربونات
عندما وجدنا أن العديد من التفاعلات تفاعلات متسلسلة
ظن الناس أن معظم التفاعلات تفاعلات متسلسلة
هينشى لوود درس الموضوع
وجد أن المواد يمكنها تلقائيا أن تتفاعل بطريقتين
جزء يتفاعل بآلية التسلسل وفى نفس الوقت
الجزء المتبقي بالطريقة التقليدية
هناك العديد من التفاعلات التي لا تبدأ على الفور
عندما توضع المواد مع بعضها ولكن بعد فتره
عدد من المتفجرات تتصرف بهذه الصورة
وكلها غير مرغوب فيها
سيمنوف أوضح أن مفهوم التفاعل المتسلسل
يمكنه شرح هذه الظاهرة
ذكرنا أن الاحتراق الهيدروكربونات احد التفاعلات المتسلسلة
عند بناء موتورات الاحتراق الداخلي
ليتحمل الضغط العالي ونحصل منه على طاقه اكبر
وجد أن المخلوط من البنزين والهواء يحترق أسرع
ولكن لو زادت سرعة الاحتراق قد يتعرض الموتور للانفجار
الاحتراق السريع يمكن أن ينظم باستخدام بنزين
يحتوى على هيدروكربون مناسب
جازولين له رقم اوكتان عالي