الكاتب: جابر اليوسف -
لماذا لا يحترق الماء؟ وما الأسباب؟
قد يسأل البعض لماذا لا يحترق الماء رغم انه يتألف من عنصر الهدروجين القابل للاشتعال وعنصر الأوكسجين الذي يساعد على الاشتعال فهو بتركيبته الكيميائية عبارة عن أوكسيد الهيدروجين؟ بينما يشتعل أو يحترق غاز كبريتيد الهيدروجين بسهولة ولكن ليس الماء فقط لا يحترق بل هناك مركبات أخرى لا تحترق مثلا غاز ثنائي أوكسيد الكربون الذي يستخدم في إطفاء الحرائق هو الآخر لا يحترق،
وقبل أن نعلل تفسير ذلك لابد من التعرف على معنى الاحتراق وعوامله.
الاحتراق
يمكن تعريف الاحتراق بانه تفاعل كيميائي يحدث عادة بين الأوكسجين ومادة أخرى قابلة للاشتعال أو الاحتراق بوجود عوامل مساعدة مثال ذلك احتراق البنزين أو احتراق الخشب مصحوبا بلهب وحرارة. وبموجب هذا التعريف يتضح لنا أن عناصر الاحتراق الأساسية هي الأوكسجين ومادة قابلة للاشتعال (وقود) والحرارة الكافية لبدأ عملية الاشتعال بمعنى آخر عبارة عن تفاعل تأكسد حيث يقوم الأوكسجين بأكسدة المادة القابلة للتأكسد.
والتفاعل الكيميائي سواء كان احتراق أو غيره من التفاعلات التي تحدث بين المواد هو عملية إعادة توزيع الإلكترونات الخارجية للذرات المتفاعلة عن طريق المشاركة أو الاكتساب والفقدان بشكل يؤدي الى تكوين مواد جديدة هي النواتج تختلف في طبيعتها وخواصها الفيزيائية والكيميائية عن المتفاعلات.
وعملية التوزيع تلك تتم عن طريق تكسر الأواصر أو الروابط بين الذرات المتفاعلة لتنتج روابط جديدة بين ذرات المواد الناتجة. فكيف تتم هذه العمليات؟ حسب علم الكاينتك فان التفاعل يحدث عندما تمتلك المواد المتفاعلة طاقة تفوق الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل والتي تسمى بطاقة التنشيط.
ولتوضيح الصورة نأخذ المثال الاتي: عند اقتراب جزيئة يود ثنائية الذرة مع جزيئة هيدروجين ثنائية الذرة هذا التقارب يشكل ترتيبا فضائيا مؤقتا بحيث ترتبط هذه الذرات الأربع مع بعضها وسرعان ما يتفكك ليعطي جزيئتين من يوديد الهيدروجين.
وبموجب طاقة التنشيط تتفاوت طبيعة التفاعل بين المواد بعضها سريع وبعضها بطيء والبعض الآخر لا يحدث إطلاقا، كما هو في محاولة احتراق الماء، فعندما تقترب ذرات الأوكسجين وجزيئات الماء مع بعضها بوجود لهب أو حرارة عالية لا يحدث تفاعل للأسباب التالية.
أسباب عدم احتراق الماء
- أولا: طريقة تصادم الذرات مع بعضها لم تمكنها من تكوين ناتج جديد
- ثانيا: إن الوضع الفراغي (الفضائي) للذرات المتصادمة غير مناسب لحدوث التفاعل وتكوين الناتج وبالتالي فان الذرات المتقاربة لم تتمكن من ترتيب أو تشكيل مركب فضائي مؤقت (معقد منشط) من هذه الذرات المتقاربة وإنْ تكوّن فسرعان ما يتفكك ليعطي المواد المتفاعلة فلا يحدث تفاعل مهما قمنا برفع درجة الحرارة فلا تستطيع أن توفر طاقة تنشيط التفاعل والتي تُمكّن الماء من الاشتعال.
