How to speed up chemical reactions (and get a date) - Aaron Sams

كيف يمكن تسريع عملية التفاعل الكيميائي ( الحصول على موعد غرامي )

المترجم: Mahmoud Aghiorly المدقّق: Anwar Dafa-Alla

( موسيقى )

تعرفوا على الكيميائية " هاريت "

Meet our chemist, Harriet.

She has a chemical reaction that needs to occur more quickly.

لديها تفاعل كيميائي ترغب بأن يحدث بسرعة

A chemist has some processes at her disposal

إن الكيميائين لديهم في عملهم طرقاً

that can help her speed up her reaction,

تمكنهم من تسريع عمليات التفاعل الكيميائي

and she knows of five ways.

وهي تعلم خمس طرق لذلك

And to remember them,

وقبل سرد تلك الطرق ، تعود بنا بالذاكرة إلى أيامها

she thinks back to her days as a high school student,

حينما كانت في المدرسة الثانوية

and the day she got a date for the dance.

و إلى اليوم الذي حظيت فيه على موعد لحفلة الرقص

لقد كانت هاريت في المدرسة السنوية تدرس في فصلين مختلفين

Harriet was in high school, studying between classes.

She had lost track of time and was going to be late to class.

وكانت قد اضاعت القليل من الوقت مما جعلها تتأخر على فصلها الآخر

Unbeknownst to her,

وكان هارولد وهو شخص لا تعلمه هاريت على الطرف الآخر من زاوية الممر و كان هو كذلك قد تأخر

Harold, who was just around the corner, was running late, too.

They both sprinted to class

كان كلاهما يجريان لغاية اللحاق بالفصل الخاص بهما

and, as it happened, sprinted directly into one another.

وجرت الصدفة أن يرتطما ببعضهما البعض

Now, this was no small collision.

ولم يكن ذلك الارتطام بسيطاً

They ran squarely into one another in such a way

لقد كانا يجريان كل نحو الآخر وكان وقع الارتطام شدياً لدرجة أن الكتب وقت من بين يدي بطلة قصتنا

that he knocked the books right out of her hand.

تعذر قائلاً " أنا أسف ، دعيني اساعدك في حمل كتبتك ! "

"I'm sorry," he said. "Let me help you with your books."

He kindly helped her re-collect her belongings,

وقد ساعدها بكل لطف في حمل الكتب و حاجياتها الخاصة

and politely offered to walk her to class.

ومن ثم طلب منها بلطف مرافقتها إلى فصلها

و الآن هل تعلمون من ذهب مع من إلى الحفلة الراقصة تلك العام ؟

And you'll never guess who went together to the dance later that year.

نعم هم ذهبوا سوية

Yup, those two.

So as we can see from this example,

حسناً ، كما نرى من هذا المثال

إن الوسيلة للحصول على موعد لأجل حفلة الرقص

the key to getting a date for the dance is to collide with someone

هو الإرتطام مع شخص ما و إيقاع الكتب على الأرض

and knock the books out of their hands.

الآن , أعتقد أنكم تعلمون تماماً أن الارتطام بحد ذاته لا يدفع للحصول على دعوة إلى حفلة الرقص أليس كذلك ؟

Now, you're probably already aware

that not all collisions lead to dates for the dance,

الحمد لله

thankfully.

للارتطام الفعال خاصيتين مميزتين

The collisions must have two important characteristics:

الاولى هو الاتجاه الصحيح و المحدد والذي يجعل الكتب تقع من يدي أحد الاطراف

One, correct orientation that allows books to be knocked from one's hands;

والثاني هو طاقة الدفع الكافية لإيقاع تلك الكتب

and two, enough energy to knock the books out.

بعد هذه الحادثة بوقت قصير

Shortly after this incident,

Harriet decided to tell me, her chemistry teacher, all about it.

هاريت قررت أن تخبرني " انا مدرس الكيمياء الخاص بها " هذه القصة

I noticed some interesting parallels

وقد لاحظت بعض التوافق و التماثل

between her story and chemical reaction rates,

بين قصتها و بين معدل تفاعل الجزيئيات كيميائياً

which happened to be what she was studying in the hallway

والذي شاءت الصدف أن يكون ذلك الدرس الذي تدرسه هاريت في الممر في يوم الارتطام ذلك

the day of the collision.

قررنا سوية ان يذهب كل منا في مهمة خاصة به

Together, we decided to set out on two missions.

Harriet wanted to help all chemistry students and chemists

هاريت سوف تساعد كل طلاب الكيمياء

remember how to speed up the rate of chemical reactions

في تذكر طرق تسريع التفاعلات الكيميائية

and I, being the nice guy that I am,

وانا وعلى اعتباري شخص لطيف سوف تكون مهمتي

decided to make it my mission to help create educational environments

في محاولة تحويل البيئة التعليمية

in which more book-dropping collisions can take place

الى مكان يسهل أكثر تلك الارتطامات التي تؤدي إلى إيقاع الكتب من الأيدي

to increase future chemists' chances of getting a date for the dance.

لكي نرفع من سوية إمكانية طلاب الكيمياء

من حصولهم على مواعيد لحفلات الرقص

In order to facilitate this improved dance-date-getting process,

ولكي نحسن ونرفع من فرص تلك المواعيد لحفلات الرقص

I propose five changes to all schools

إقترحت خمس مقاربات حل للمدارس

that parallel Harriet's five ways to increase chemical reaction rates.

والتي تتوازى وتتوافق مع خمس طرق سوف تستخدمها هاريت لرفع سوية التفاعلات الكيميائية

بداية أقترحت أن نقلص من حجم الممرات

First, I propose that we shrink the size of the hallways.

This will make it more difficult to safely navigate the hallways

وهذا سيقلل من حرية التحرك في تلك الممرات

and will cause more collisions than in larger hallways.

مما يرفع من معدل الاصطدام في الممرات

وعبر زيادة عدد الاصطدامات نحن نرفع من احتمال

And by increasing the number of collisions,

we increase the likelihood

ان تكون بعض تلك الاصطدامات في المنحى الصحيح

that some of those collisions will have the correct alignment

وتملك الطاقة الكافية لكي تولد دعوة للحفلة الراقصة

and enough energy to create a date to the dance.

و على المنحى الكيميائي ، فإن هذا التصرف يوازي

Now, chemically speaking,

this is equivalent to lowering the volume of a reaction vessel

تقليل كمية السائل الكيميائي المحيط في مخروط التجارب أو خليط مواد التفاعل

or a reaction mixture.

وعبر تلك العملية تكون الجزيئات أقرب من بعضها البعض

In doing so, the individual particles are closer together,

and more collisions will occur.

وسوف تحدث الاصطدامات اكثر

وكثرة تلك الاصطدامات تعني رفع احتمالية

More collisions means a greater likelihood

حدوث اصطدامات بطافة كافية لحدوث الاندماج او التفاعل الكيميائي

that collisions with the appropriate energy and configuration will happen.

ثانياً : لقد اقترحت رفع عدد الطلاب في المدرسة

Second, I propose increasing the overall population of the school.

لان عدد طلاب اكثر يعني احتمال اصطدام اكثر

More students equals more collisions.

وعبر رفع عدد الجزئيات ايضاً

By increasing the number of particles available for collision,

يمكننا ان نصنع بيئة يكون فيها معدل الاصطدامات أكبر و حدوثها أكثر

we create an environment where more collisions can take place.

ثالثاً : يجب علينا تقليل الزمن بين الحصص

Third, we must reduce the time allowed between classes --

على سبيل المثال تقليلها للنصف

heck, let's just cut it in half.

In doing so, students will need to move more quickly

وعن طريق هذا فان الطلاب يتوجب عليها التحرك اسرع لكي تصل من حصة إلى أخرى

to get from one class to the next.

وهذا سوف يرفع من سرعة التحرك و يعني ارتفاع معدل الاصطدامات

This increase in velocity will help make sure

collisions have the appropriate amount of energy necessary

التي قد تملك الطاقة الكافية لإيقاع الكتب

to ensure book-dropping.

وهذا يكافىء كيميائياً رفع درجة الحرارة

This is analogous to increasing the temperature of the reaction mixture.

للخليط الكيميائي

Higher temperature means particles are moving faster.

فدرجات الحرارة العالية تعني حركة جزيئات اكثر و اسرع

Faster-moving particles means more energy,

والسرعة في مفهوم الجزيئات تعني الطاقية الاكبر

and a greater likelihood of the reaction-causing collision.

اي زيادة في احتمالية حدوث التفاعل الكيميائي نتيجة الاصطدام

رابعاً يجب أن نمنع الطلاب من التحرك في مجموعات

Fourth, students must stop traveling in packs.

لانه وعبر التحرك في مجموعات فان الطلاب في اطراف المجموعة

By traveling in packs, the students on the outside of the pack

insulate those in the middle from undergoing any collisions.

سوف يعزلون هؤلاء في منتصفها ويحرمونهم من مشاركتهم في الاصطدامات

وعبر فك الترابط ذلك فان هؤلاء الطلاب سوف يصبحون معرضون

By splitting up, each student has more area exposed

that is available for a collision from a passing student.

لأي عملية ارتطام من أي طالب آخر على ذات المنحى او المسار

When particles travel in packs, the surface area is very small,

اما على صعيد الكيمياء فعندما تسير الجزيئات بمجموعات

تكون المساحة السطحية للتفاعل صغيرة و هذا يعني ان فقط الجزيئات الخارجية

and only the outside particles can collide.

However, by breaking up the clumps into individual particles,

تتمكن من التفاعل ولكن عبر كسر تلك الروابط وتفكيكها الى جزيئات

the total surface area is increased,

تزيد المساحة السطحية

and each particle has an exposed surface that can react.

وكل جزيء بحد ذاته تتولد له امكانية التفاعل مع جزيء آخر

خامساً و اخيراً علينا أن نعين وسيطة للتعارف

Fifth and finally, we hire a matchmaker.

Is this colliding and book-dropping too violent?

أليس هذا الاصطدام الحر و ايقاع الكتب عدائي نوعا ما ؟

Is there an easier way to get a date that requires less initial energy?

الا توجد هناك طريقة اسهل تتطلب طاقة و مجهوداً اقل ؟

Then a matchmaker will help with this.

حسناً وسيطة التعارف سوف تساعدنا في ذلك

The matchmaker makes it easier for a couple to get together,

وسيطة التعارف تسهل على الافراد التواصل فيما بينهم

by coordinating the match.

عن طريق تنسيق عملية التواصل تلك

وسيطة التعارف تمثل في الكيمياء " المواد المحفزة "

Our matchmaker is like a catalyst.

المواد المحفزة وظيفتها تقليل طاقة التفاعل

Chemical catalysts function by lowering the activation energy --

بصورة أخرى يمكننا القول أن المواد المحفزة وظيفتها تقليل مستوى الطاقة اللازمة لإتمام التفاعل

in other words, by lowering the energy required to start a reaction.

They do this by bringing two particles together

وهي تقوم بذلك عبر جذب كلا الجزيئين المستهدفين للتفاعل جنباً الى جنب

and orienting them correctly in space so that the two can meet

وتقوم بوضعهما في مكان و مجال يسهل تواصلهما

at the correct configuration and allow a reaction to take place.

وفي وضعية معينة تجعل التفاعل يحدث بسلاسة

إذاً لنختم هذا

So, to sum up: if a future chemist wants a date for the dance,

يمكننا ان نقول انه و في المستقبل إن اراد طالب الكيمياء الحصول على موعد لحفلة الرقص

he must collide with another person

عليه ان يتفاعل مع شخص آخر بطاقة كافية لإيقاء الكتب من يديه

and knock the books out of their hands.

وان أراد طالب الكيمياء أن يقوم بتفاعل كيميائي

And if a chemist wants to make a chemical reaction occur,

عليه أن يدفع الجزيئات للإرتطام

the particles must collide in the correct orientation

with an appropriate amount of energy.

على نحو ملائم و بطاقة كافية

And both of these processes can be accelerated,

و على الصعيدين يجب عليه استخدام الطرق الخمس التي أسلفت شرحها في هذا الدرس

using the five methods I've described.