العمليات التلقائية spontaneous process

العمليات التلقائية  spontaneous process

تعريف العمليات التلقائية

وهي العمليات الفيزيائية او الكيميائية التي من الممكن ان تحدث من تلقاء نفسها عند ظروف معينة دون تأثير من اي عوامل خارجيه. 

والتفاعلات التي تحدث من تلقاء نفسها عند ظروف معينة من درجة حرارة 

وضغط او تركيز تسمى تفاعلات تلقائيا (reaction Spontaneous)

ومن امثلة العمليات او التفاعلات التلقائية الفيزيائية والكيميائية هي:

1. سقوط الماء من اعلى الشلالات ، ولكن صعوده لأعلى الشلال مستحيل.
2. انتقال الحرارة من الجسم الحار الى الجسم البارد، ولكن عكس ذلك لا يحدث مطلقا.
3. ذوبان قطعة السكر تلقائيا في كوب الشاي، ولكن السكر المذاب لا يتجمع تلقائيا كما في شكله الأولي.
4. انجماد الماء النقي تلقائيا دون C  0  وينصهر الجليد تلقائيا فوق C  0 عند ضغط atm 1
5. يصدأ الحديد تلقائيا عندما يتعرض للأوكسجين وللرطوبة الماء ، ولكن صدأ الحديد لايمكن ان يتحول تلقائيا الى حديد.
6. تتفاعل قطعة الصوديوم Na بشدة مع الماء مكونة NaOH وهيدروجن  H2
7. يتمدد الغاز تلقائيا في الإناء المفرغة من الهواء، ولكن تجمع جزيئات الغاز جميعها في وعاء واحد يعد عملية غير تلقائية. 

توضح هذه االمثلة ان العمليات التي جتري تلقائيا بتجاه معني الميكانيكا ان تجري بشكل تلقائي بالاتجاه المعاكس في ظل الظروف نفسها.

لنسأل ماهو السبب الذي يجعل بعض العمليات حتدث تلقائيا.

ان احد الأجوبة المقنعة لهذا السؤال هو ان جميع العمليات التلقائية يرافقها انخفاض في طاقة النظام الكلية طاقة اقل تعني اكثر استقرارا. 

اي: ان الطاقة النهائية اقل من الطاقة الابتدائية للنظام، وهذا يوضح سبب انتقال الحرارة من الجسم الساخن الى الجسم البارد، وسبب سقوط الماء من اعلى الشلال. 

يالحظ ان اغلب التفاعالت التي يرافقها انخفاض في الطاقة اي الانثالبي،  كما هو الحال في التفاعلات الباعثة للحرارة تحدث تلقائيا عند الظروف القياسية مثل احتراق الميثان.

المصادر

• Samuel Glasstone, Thermodynamics for Chemists, Litton Educational Publishing, Inc 1947.
• Bruce H Mahan, Elementary Chemical Thermodynamics, W. A. Benjamin, Inc., 1963.
• B. R. Puri and L. R. Sharma and M. S. Pathania, Principles of Physical Chemistry, Vishal Publications, 1998.
• Shishir Mittal, Disha’s text book of Physical Chemistry, Disha Publications, 2005.
• S. K. Dogra and S. Dogra, Physical Chemistry through Problems, New Age     International (P) Ltd., Publishers, 1984.
• J. C. Kuriacose and J. Rajaram, Chemistry in Engineering and Technology, Volume 1, General and Physical Chemistry, Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited 1984.
• M. Kh. Karapetyants, Examples and Problems in Chemical Thermodynamics, Mir     Publishers, 1976.
• Gordon M. Barrow, Physical Chemistry, Third Edition, McGraw Hill Kogakusha, Ltd.,
• A. S. Negi and S. C. Anand, A text book of Physical Chemistry, New Age International (P) Ltd., 1985.