לכל תגובה כימית יש את פרק הזמן הממוצע שלוקח לה להתרחש. יש כאלו שפרק זמן זה קצר וכאלו שארוך יותר, אפילו אינסופי (תגובות שכמעט ולא מתרחשות). על מנת להעלות את קצב התגובה ניתן להשתמש בזרז - חומר או אנזים המקצר את משך התגובה ומעלה את ההסתברות להתרחשותה. הסרטון שלפנינו מסביר מהו זרז ומדגים פעילות של זרזים שונים וחשיבותם למדע ולסביבה.

סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין.
הסרטון הופק על ידי Dr. Claudia Bode ממרכז CEBC שבאוניברסיטת קנזס

תגובה כימית למעשה מתבצעת על ידי התנגשות או הפרדות של מולקולות הנקראות מגיבים. אותו מפגש.הפרדות מביא ליצירת מולקולות הנקראות תוצרים. לכל תגובה יש קצב שמהווה למעשה את ההסתברות שלה להתרחש בפרק זמן נתון (כמה מפגשים/הפרדויות של מולקולת מתרחשות בפרק זמן נתון מאוסף קבוע של מגיבים בתנאים קבועים). תגובה יכולה להתרחש בקצב גבוה, כלומר הרבה מולקולות יגיבו בפרק זמן נתון, או בקצב נמוך, כלומר מעט מולקולות יגיבו באותו פרק זמן. קצב יכול להיות גם אפסי כלומר כמות התגובות בין המולקולות בפרק זמן קבוע היא זניחה - התגובה לא מתרחשת באופן ספונטני.

מה שקובע את קצב התגובה הינה אנרגית השפעול (אקטיבציה), המגדיר כמה אנרגיה צריך ליצירה ספונטנית של התגובה. אם האנרגיה הזאת קיימת במערכת, התגובה תתרחש ספונטנית. ישנן דרכים שונות להעלות את קצב התגובה. דוגמא אחת היא העלאת הטמפרטורה - המגיבים מקבלים אנרגיה נוספת הגורמת להם לנוע מהר יותר וההסתברות למפגשים אקראיים (תגובה) גדלה בגלל השינוי בתנועתיות. דוגמא אחרת היא העלאת ריכוז המגיבים - הצפיפות בכלי התגובה עולה, ומפגשים אקראיים מתרחשים לעיתים יותר קרובות. הבעיה עם שתי דוגמאות אלו, היא יצירה מוגברת גם של תוצרי ביניים (מפגשים "לא טובים" של מגיבים).

זרז מקרב פיזית בין המגיבים בצורה הנכונה ליצירת תגובה תקינה, וחוזר על כך פעמים רבות. אנזימים הם זרזים ביולוגיים. קיימים גם זרזים כימיים.

 

מאת: ארז גרטי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

תגובה אחת

  • ח'אלד

    ספונטניות מול קצב

    קצב הוא גורם קינטי ואילו ספונטניות הינה משתנה תרמו דינמי וצריך להבדיל ביניהם. תגובה יכולה להיות ספונטנית בעיקרון התרמודינמי אך קצבה נמוך מאוד עד כדי אי התרחשותה בטמפרטורת החדר ואז ניתן לשנות את התנאים על מנת להגביר את הקצב והיא תתרחש במהירות עם העזרה שתינתן מבחוץ לשם התחלת התרחשותה.