Analytical | Lecture 5

"10/20/2025"
➤ يعي إيه اللام ده؟ ده ببساطة تاريخ تقديم المحاضرة، زي ما بنقول كده "Timestamp" ليها. في عالم الأكاديميا، كل محاضرة بيكون ليها تاريخها اللي بيوثقها، وده مهم عشان نعرف تسلسل المادة العلمية وتطورها.

"1 Pharmaceutical analytical chemistry I Lecture 5 Dr. Reem Youssif Shahin"
➤ يعي إيه اللام ده؟ هنا بنعرف إننا في كورس "الكيمياء التحليلية الصيدلانية الجزء الأول" أو "Pharmaceutical Analytical Chemistry I". الكورس ده أساسي جداً لطلاب الطب والصيدلة المتقدمين، لأنه بيركز على المبادئ والتقنيات اللي بنستخدمها عشان نحلل ونقيس المركبات الدوائية، سواء كانت مواد خام، مستحضرات نهائية، أو حتى لما بتكون جوه الجسم. التحليل ده مش بس بيحدد كمية الدوا، لأ ده كمان بيأكد نقاوته، جودته، وثباته، ودي حاجات حاسمة في صناعة الدوا وسلامة استخدامه.
أما "Lecture 5"، فده معناه إننا في المحاضرة الخامسة في السلسلة دي، وده بيوضح إن فيه بناء تراكمي للمعلومات، وكل محاضرة بتبني على اللي قبلها.
و"Dr. Reem Youssif Shahin" دي اسم الدكتورة المحاضرة، وده مهم عشان نعرف مين الخبير اللي بيقدم لنا المحتوى العلمي ده، وده بيضيف مصداقية للمعلومات اللي بتتقدم.

"Chemical kinetics"
➤ يعي إيه اللام ده؟ آه، هنا بقى بيت القصيد! "Chemical Kinetics" أو "حركية التفاعلات الكيميائية" ده فرع مهم أوي في الكيمياء، وبالذات في الكيمياء الصيدلانية والطبية. ببساطة شديدة، هو العلم اللي بيدرس سرعة التفاعلات الكيميائية والعوامل اللي بتأثر عليها والآليات اللي التفاعلات دي بتمشي بيها.
بالنسبة لنا كمتخصصين، ده مش مجرد كلام نظري. ده أساس فهمنا لإزاي الأدوية بتتكسر أو بتتحلل (Drug Degradation) سواء وهي متخزنة في الصيدلية، أو جوه جسم العيان. الـ "Kinetics" بتخلينا نعرف نحسب الـ "Shelf-Life" بتاع أي دوا، يعني المدة اللي يفضل فيها فعال وآمن للاستخدام قبل ما يبتدي يفقد قوته أو يتحول لمركبات غير مرغوبة أو سامة.
إزاي بقى بنطبق الكلام ده؟
1. **تحديد الـ Reaction Order (رتبة التفاعل):** دي بتوصف إزاي سرعة التفاعل بتعتمد على تركيز المواد المتفاعلة. عندنا Zero-Order, First-Order, Second-Order. أغلب تفاعلات تحلل الأدوية بتبقى "First-Order Kinetics" وده معناه إن سرعة التحلل بتتناسب طردياً مع تركيز الدوا الموجود. بس ممكن نشوف "Zero-Order" في حالات معينة زي الـ "Saturated Enzyme Systems" أو الـ "Controlled Release Formulations" اللي الدوا بيخرج منها بمعدل ثابت. وممكن يكون فيه "Pseudo-First Order" لو فيه مادة متفاعلة تركيزها ثابت زي المية في تفاعلات الـ "Hydrolysis".
2. **حساب الـ Rate Constant (ثابت السرعة، k):** ده رقم بيعبر عن سرعة التفاعل. كل ما الـ k ده كان أكبر، كل ما التفاعل كان أسرع والدوا بيتحلل أسرع. بنحسبه من خلال مراقبة تركيز الدوا على فترات زمنية مختلفة.
3. **الـ Half-Life (عمر النصف، t1/2):** ده الوقت اللي بياخده تركيز الدوا عشان يقل للنص. ده مؤشر حيوي جداً لسرعة تحلل الدوا، وخصوصاً في الـ "Pharmacokinetics" عشان نعرف الدوا بيفضل في الجسم قد إيه.
4. **العوامل المؤثرة على سرعة التفاعل:**
* **درجة الحرارة (Temperature):** دي من أهم العوامل. كل ما الحرارة زادت، سرعة التفاعل بتزيد بشكل كبير. وده اللي بتشرحه "Arrhenius Equation" اللي بتربط الـ "Rate Constant" بـ "Activation Energy (Ea)" ودرجة الحرارة. فهمنا للعلاقة دي بيساعدنا نحدد ظروف التخزين المثالية للدوا ونعمل تسريع لاختبارات الثبات (Accelerated Stability Studies) عشان نتوقع الـ "Shelf-Life" بتاعه في وقت أقصر.
* **الـ pH:** قيمة الأس الهيدروجيني ليها تأثير كبير على ثبات الدوا، لأن كتير من الأدوية بتتحلل عن طريق الـ "Hydrolysis" اللي بتعتمد على تركيز أيونات الهيدروجين (H+) أو الهيدروكسيد (OH-).
* **الضوء (Light):** بعض الأدوية حساسة للضوء وبتتحلل عن طريق الـ "Photolysis".
* **الرطوبة (Moisture):** بتسرع تفاعلات الـ "Hydrolysis".
* **وجود أيونات المعادن (Metal Ions) أو الأكسجين (Oxygen):** ممكن تعمل كـ "Catalysts" أو محفزات لتفاعلات الأكسدة (Oxidation Reactions).
5. **تطبيقات في الـ Pharmacokinetics:** الـ "Chemical Kinetics" هي أساس فهمنا لمسار الدوا في الجسم (ADME: Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion). كل عملية من دول ليها "Kinetics" خاصة بيها، زي الـ "Absorption Rate", "Elimination Rate". وبناءً على فهمنا للـ "Kinetics" دي بنقدر نعمل "Dosing Regimens" مناسبة للمرضى ونحدد الجرعات وتوقيتاتها.

"1 2"
➤ يعي إيه اللام ده؟ الأرقام دي غالباً بتشير إلى أرقام الشرايح (Slides Numbers) في العرض التقديمي، أو ممكن تكون أرقام أقسام داخل المحاضرة. يعني دي الشريحة رقم 1 من أصل 2 أو من قسم معين.

🔬 مخط تقني متخصص مطلوب:
[مخطط بياني (Graph) يوضح العلاقة بين تركيز الدواء (Concentration) والزمن (Time) لثلاثة أنواع مختلفة من حركية التحلل: Zero-Order, First-Order, و Second-Order. المحور الأفقي يمثل الزمن، والمحور الرأسي يمثل تركيز الدواء.
* **لـ Zero-Order:** خط مستقيم ينحدر للأسفل، مما يدل على أن تركيز الدواء يتناقص بمعدل ثابت ومستقل عن تركيزه الحالي.
* **لـ First-Order:** منحنى أسي ينحدر للأسفل، حيث يتناقص تركيز الدواء بمعدل يتناسب طردياً مع تركيزه الحالي (أو خط مستقيم عند رسم log Concentration vs. Time).
* **لـ Second-Order:** منحنى أسي أكثر انحداراً في البداية، ثم يصبح أقل انحداراً، حيث تتناسب سرعة التفاعل مع مربع تركيز الد

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

**"10/20/2025 4 For the following reaction: 2A → B"**
➤ ده مجرد عنوان الـ Slide وتاريخها، لكن النقطة المهمة هنا هي المعادلة الكيميائية المبسطة دي: "2A → B". المعادلة دي بتوضح إن فيه مادتين من الـ Reactant (المتفاعل) اللي هو A بيتحدوا أو بيتفككوا عشان يكونوا مادة واحدة من الـ Product (الناتج) اللي هو B. الأرقام اللي قبل الرموز (زي 2A) دي اسمها الـ Stoichiometric Coefficients، وهي بتعبر عن النسب المولية للمواد المتفاعلة والناتجة في التفاعل الكيميائي الموزون.

**"•Two moles of A disappear for each mole of B that is formed."**
➤ الجملة دي بتشرح الـ Stoichiometry (القياس الكيميائي) للمعادلة اللي فاتت بشكل مباشر. يعني عشان يتكون 1 مول من الـ Product B، لازم يستهلك أو يختفي 2 مول من الـ Reactant A. ده بيأكد على مبدأ حفظ المادة وبيوضح العلاقة الكمية بين المواد المشاركة في التفاعل. فهم الـ Stoichiometry ده أساسي جداً عشان نقدر نحدد قد إيه من المواد المتفاعلة محتاجينها وقد إيه من النواتج المتوقعة هتتكون، وده له تطبيقات حيوية في تحضير الأدوية وتحديد جرعاتها وتتبع مسارات الـ Metabolism (الأيض) في الجسم.

**"So rate of chemical reaction = - ∆A / ∆t = ∆B / ∆t"**
➤ المعادلة دي بتعرف الـ Rate of Chemical Reaction (معدل التفاعل الكيميائي) بناءً على التغير في تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة بمرور الزمن. الـ "∆" هنا بترمز للتغير (Delta)، والـ "A" و "B" بترمز لتركيز المادتين A و B، والـ "t" بترمز للزمن.
لما بنشوف "- ∆A / ∆t"، الإشارة السالبة دي ضرورية جداً لأن تركيز الـ Reactant A بيقل بمرور الزمن، فالتغير (∆A) هيكون سالب، وإحنا بنعبر عن المعدل كقيمة موجبة. يعني المعدل هو سرعة استهلاك A.
أما "∆B / ∆t"، فهنا مفيش إشارة سالبة لأن تركيز الـ Product B بيزيد بمرور الزمن، فالتغير (∆B) بيكون موجب. ده بيعبر عن سرعة تكون B.
المعادلتين دول لازم يكونوا متساويين في القيمة المطلقة لو كانت الـ Stoichiometry 1:1، لكن هنا عندنا 2A → B، فالموضوع هيختلف شوية زي ما هيجي في المعادلة اللي بعدها.

**"Reaction rates and stoichiometry In general, for the reaction: aA + bB → cC + dD"**
➤ ده بقى التعميم الأساسي للعلاقة بين الـ Reaction Rates (معدلات التفاعل) والـ Stoichiometry (القياس الكيميائي) لأي تفاعل كيميائي. المعادلة العامة "aA + bB → cC + dD" بتوضح إن عندنا Reactants (متفاعلات) A و B، و Products (نواتج) C و D، والأحرف الصغيرة a, b, c, d دي هي الـ Stoichiometric Coefficients (المعاملات القياسية) اللي بتمثل عدد المولات لكل مادة في التفاعل الموزون. فهم العلاقة دي أساسي جداً في الـ Chemical Kinetics (حركية التفاعلات الكيميائية) لأنها بتسمح لنا نربط سرعة اختفاء أي Reactant بسرعة ظهور أي Product.

**"Reaction rate = - 1/a . ∆A/∆t = - 1/b . ∆B/∆t = 1/c . ∆C/∆t = 1/d . ∆D/∆t"**
➤ دي بقى المعادلة الشاملة اللي بتعبر عن الـ Rate of Reaction (معدل التفاعل) لأي تفاعل كيميائي موزون. عشان نخلي معدل التفاعل قيمة واحدة وثابتة ومستقلة عن اختيارنا للمادة اللي بنقيس بيها، بنقسم التغير في التركيز على الـ Stoichiometric Coefficient بتاع المادة دي.
فمثلاً، "- 1/a . ∆A/∆t" معناها إننا بنقسم معدل اختفاء A (اللي هو ∆A/∆t مع الإشارة السالبة عشان يبقى موجب) على الـ Stoichiometric Coefficient بتاعه اللي هو a. وده بيضمن إن كل المقادير دي هتكون متساوية لـ "الـ Reaction Rate" الحقيقي.
نفس الكلام بينطبق على الـ Reactant B (بـ - 1/b . ∆B/∆t) وعلى الـ Products C و D بس بدون إشارة سالبة لأن تركيزهم بيزيد (بـ 1/c . ∆C/∆t و 1/d . ∆D/∆t). المعادلة دي بتعتبر حجر الزاوية في فهم الـ Kinetics في أي نظام، بما في ذلك الأنظمة البيولوجية المعقدة اللي فيها تفاعلات إنزيمية متسلسلة.

**"•1- The physical state of reactants and products and suface area: Some reactions are just naturally fast and others are naturally slow, depending on the physical states of reacting substances"**
➤ ده أول عامل من العوامل اللي بتأثر بشكل كبير على سرعة التفاعل الكيميائي: الـ Physical State (الحالة الفيزيائية) للمواد المتفاعلة والناتجة، والـ Surface Area (مساحة السطح).
النقطة الأساسية هنا هي إن طبيعة التفاعل نفسه بتتحدد جزئياً بالحالة الفيزيائية للمواد، يعني هل هي صلبة (Solid)، سائلة (Liquid)، غازية (Gas)، أو محلول (Aqueous Solution). التفاعلات بين الغازات أو في المحاليل بتكون أسرع بكثير عادةً لأن الجزيئات بتكون حرة الحركة وبتتصادم بشكل متكرر وفعال. على عكس المواد الصلبة اللي بتكون جزيئاتها مقيدة في شبكة بلورية. الجملة بتوضح إن فيه تفاعلات سريعة بطبيعتها وتفاعلات بطيئة بطبيعتها، وده بيعتمد بشكل مباشر على الـ Intrinsic Properties (الخصائص الجوهرية) للمواد وعلى سهولة حدوث الـ Collisions (التصادمات) الفعالة بينها.

**"A stick of chalk has a much smaller surface area, so it reacts much more slowly."**
➤ المثال ده بيوضح أهمية الـ Surface Area (مساحة السطح) بشكل عملي. قطعة الطباشير (Solid) ليها مساحة سطح خارجية صغيرة نسبياً. لو حطيناها في حمض مثلاً، التفاعل هيحصل بس على السطح الخارجي. ده معناه إن عدد الجزيئات اللي تقدر تتفاعل في أي لحظة بيكون محدود جداً، وبالتالي الـ Reaction Rate (معدل التفاعل) بيكون بطيء. لو طحنا الطباشير ده وحولناه لمسحوق ناعم جداً، إحنا كده بنزود الـ Surface Area المعرضة للتفاعل بشكل كبير جداً، وده هيخلي التفاعل يحصل أسرع بكتير لأن عدد أكبر من الجزيئات هيكون متاح للتصادم والتفاعل في نفس الوقت.

**"If reactant molecules exist in different phases, as in a heterogeneous mixture, the rate of reaction will be limited by

تمام، يا طلاب، ركزوا معايا كويس. النهاردة هنتكلم عن نقطة أساسية ومحورية جداً في فهم أي عملية كيميائية بتحصل حوالينا، وفي جسمنا بالذات. دي مش مجرد كيميا عامة، دي أساس كل الـ **biochemical reactions** اللي بتتحكم في حياتنا.

**"10/20/2025 5 Factors affecting the rate of chemical reaction"**
➤ بصوا يا جماعة، التاريخ ده مالناش دعوة بيه، بس الرقم "5" اللي بعديه ده معناه إننا بنتكلم عن خامس عامل من العوامل اللي بتأثر على سرعة التفاعل الكيميائي. وفهم الـ **reaction rate** ده critical جداً لينا كخبراء طب. ليه؟ لأن كل حاجة في الجسم، من أول الـ **metabolism** بتاع الأدوية لحد الـ **signaling pathways**، بتعتمد على سرعة التفاعلات دي. لو التفاعلات دي سريعة زيادة عن اللزوم أو بطيئة زيادة عن اللزوم، الجسم كله هيتلخبط.

**"A stick of chalk has a much smaller surface area, so it reacts much more slowly."**
➤ طيب، تعالوا نفهم النقطة دي. تخيلوا لو جبنا قطعة طباشير (stick of chalk) وحطيناها في حمض. هتلاقوا التفاعل بطيء جداً. ليه؟ ببساطة، لأن الـ **surface area**، يعني مساحة السطح المعرضة للتفاعل، قليلة أوي. الجزيئات بتاعت الحمض مش لاقية أماكن كتير تتفاعل فيها مع جزيئات الطباشير في نفس الوقت. ده عامل أساسي بيتحكم في سرعة أي تفاعل، وخصوصاً التفاعلات اللي بتحصل بين مادة صلبة ومادة سائلة أو غازية.

**"1- The physical state of reactants and products and suface area:"**
➤ ده أول عامل وأهم عامل هنتكلم عنه بالتفصيل، وهو الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والناتجة، ومساحة السطح (surface area) بتاعتها. لما بنتكلم عن الـ **physical state** (صلب، سائل، غاز)، ده بيحدد قد إيه الجزيئات عندها حرية حركة، وبالتالي قد إيه فرص التصادم الفعال (effective collisions) بينها. في المواد الصلبة، الجزيئات ثابتة نسبياً، فالتفاعل بيعتمد بشكل كبير على السطح الخارجي المعرض.

**"Example 1: Calcium carbonate(CaCO 3) powder reacts rapidly with dilute hydrochloric acid because it has a large total surface area. But A stick of chalk has a much smaller surface area, so it reacts much more slowly"**
➤ تعالوا ناخد مثال الـ **Calcium carbonate (CaCO3)**، اللي هو كربونات الكالسيوم. لو جبنا بودرة كربونات كالسيوم وحطيناها في حمض الهيدروكلوريك المخفف (dilute hydrochloric acid)، هتلاقوا التفاعل سريع جداً، وهتبدأ تشوفوا فقاعات غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) تطلع بسرعة. ليه؟ لأن البودرة دي عبارة عن جزيئات صغيرة جداً، وكل جزئ صغير له سطح خاص بيه. لما تجمع كل الأسطح دي مع بعض، بتديك **total surface area** ضخمة جداً. فجزيئات الحمض بتلاقي آلاف، بل ملايين، المواقع النشطة (active sites) تتفاعل معاها في نفس اللحظة. على النقيض، لو جبت قطعة طباشير كاملة (a stick of chalk)، اللي هي برضه CaCO3، هتلاقي التفاعل بطيء جداً، لأن مساحة السطح اللي الحمض بيقدر يوصلها أقل بكتير. تخيل إنك بتحاول تدهن حيطة، لو جبت بودرة دهان هتدهن مساحة أكبر بكتير من لو جبت قالب دهان صلب. ده نفس المبدأ. وده مهم جداً في الـ **pharmacokinetics**، يعني سرعة ذوبان الدواء (drug dissolution) وامتصاصه في الجسم بتعتمد بشكل كبير على شكل الدواء وحجم جزيئاته.

**"Example 2, large pieces of iron react more slowly with acids than they do with finely divided iron powder"**
➤ وده مثال تاني بيأكد نفس الفكرة. لو جبت قطع حديد كبيرة، هتتفاعل ببطء مع الأحماض. لكن لو جبت بودرة حديد ناعمة جداً (finely divided iron powder)، هتلاقي التفاعل أسرع بكتير. وده بيوريك قد إيه الـ **surface area** عامل حاسم.

**"(a)Iron powder reacts rapidly with dilute hydrochloric acid and produces bubbles of hydrogen gas: 2Fe(s) + 6HCl(aq) ⟶ 2FeCl 3(aq) + 3H 2(g)"**
➤ هنا بقى بندخل في التفاصيل الكيميائية للتفاعل. لما الحديد (Fe) بيتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك (HCl)، بيحصل تفاعل **redox** (اختزال وأكسدة). ذرات الحديد اللي على السطح (Fe(s)) بتفقد إلكترونات وتتأكسد لـ **Fe3+ ions**، وتتحد مع أيونات الكلوريد (Cl-) عشان تكون **Iron(III) chloride (FeCl3)**. في نفس الوقت، أيونات الهيدروجين (H+) اللي جاية من الحمض بتكتسب الإلكترونات دي وتختزل لـ **hydrogen gas (H2)**، اللي بنشوفه على شكل فقاعات. تخيل بقى لو عندك بودرة حديد، ده معناه إن عندك عدد لا يحصى من ذرات الحديد المعرضة على السطح، وكل ذرة منهم جاهزة تفقد إلكترونات وتتفاعل. ده بيزود الـ **reaction rate** بشكل كبير جداً.

**"b) An iron nail reacts more slowly because the surface area exposed to the acid is much less."**
➤ على النقيض، لو عندك مسمار حديد (iron nail)، اللي هو قطعة حديد صلبة، مساحة السطح المعرضة للحمض قليلة جداً. فالتفاعل بيحصل على السطح الخارجي بس، وعلشان الحمض يقدر يوصل للطبقات الداخلية من الحديد، لازم الطبقات الخارجية دي تتفاعل وتخلص الأول. ده بيخلي التفاعل بطيء جداً مقارنة بالبودرة. وده نفس المبدأ اللي بنشوفه في الجسم، مثلاً في الـ **enzymatic reactions**؛ لو الـ **substrate** (المادة اللي الإنزيم بيشتغل عليها) كانت في صورة جزيئات كبيرة أو متكتلة، سرعة التفاعل هتبقى أبطأ بكتير من لو كانت متفتتة أو ذائبة، لأن الـ **active sites** بتاعت الإنزيمات مش هتقدر توصلها بسهولة.

---

🔬 **مخطط تقني متخصص مطلوب:**
المخطط ده لازم يوضح الفرق على المستوى الجزيئي بين مادة صلبة ذات سطح قليل ومادة صلبة ذات سطح كبير (بودرة) عند تفاعلهما مع سائل.
**المخطط سيتكون من جزئين متجاورين:**
1. **الجزء الأول (جهة اليسار):** قطعة صلبة كبيرة (مثلاً، مكعب واحد كبير) ممثلة بذرات متراصة بإحكام. حولها، توجد جزيئات صغيرة (تمثل جزيئات الحمض) تتحرك بشكل عشوائي. عدد قليل جداً من جزيئات الحمض يلامس سطح المكعب في أي لحظة. السطح المعرض للتفاعل يجب أن يُظلل بلون مختلف أو يُشار إليه بأسهم.
2. **الجزء الثاني (جهة اليمين):** نفس حجم المادة الصلبة الكلية، لكن مقسمة إلى عدد كبير جداً من الجزيئات الصغيرة جداً (بودرة، مثلاً، 1

تمام، خلينا ندخل في الموضوع على طول.

**"2- The concentration of reacting species:"**
➤ لما بنتكلم عن الـ "reacting species" (الأنواع المتفاعلة)، إحنا بنقصد الجزيئات أو الأيونات اللي بتشارك بشكل مباشر في التفاعل الكيميائي. في سياق بيولوجي، دول ممكن يكونوا Substrates (ركائز)، Enzymes (إنزيمات)، Coenzymes (إنزيمات مساعدة)، أو حتى Ions (أيونات) زي الـ metal ions اللي بتشتغل كـ cofactors.

**"Most chemical reactions proceeds faster if the concentration of one or more of the reactants is increased."**
➤ ببساطة، لو زودت تركيز واحد أو أكتر من الـ Reactants (المتفاعلات)، سرعة التفاعل هتزيد. ليه؟ لأن كل ما عدد الجزيئات المتفاعلة زاد في وحدة حجم معينة (يعني التركيز زاد)، كل ما زادت احتمالية إن الجزيئات دي تتصادم مع بعضها. تخيل قاعة مليانة ناس بتتحرك عشوائي؛ كل ما عدد الناس زاد، كل ما فرصتهم يخبطوا في بعض هتكون أكبر. ده مبدأ أساسي في Collision Theory (نظرية التصادم).

**"Increase in reaction rate is due to increase in collisions of particles."**
➤ النقطة دي بتأكد على Collision Theory. زيادة التركيز بتؤدي لزيادة عدد الـ Collisions (التصادمات) بين الـ particles (الجزيئات). بس مش أي تصادم بيؤدي لتفاعل. لازم يكون الـ collision ده "effective" (فعّال)، يعني الجزيئات تتصادم بالطاقة الكافية (اللي تتجاوز الـ Activation Energy) وبالتوجيه الصحيح عشان تتكسر روابط وتتكون روابط جديدة. فزيادة التركيز بتزود العدد الكلي للتصادمات، وبالتالي بتزود عدد الـ effective collisions.

**"For heterogeneous reactions, the rate also depends on the area of contact, small particles have larger area than larger particles → increase in reaction rate"**
➤ هنا بنتكلم عن الـ "heterogeneous reactions" (التفاعلات غير المتجانسة). دي التفاعلات اللي بتحصل بين متفاعلات في أطوار مختلفة، زي مثلاً Solid (صلب) مع Liquid (سائل)، أو Gas (غاز) مع Solid. في الحالة دي، التفاعل مش بيحصل في كل مكان في المادة الصلبة، لأ، بيحصل بس على السطح بتاعها. عشان كده، الـ "area of contact" (مساحة التماس) بين المتفاعلات مهمة جداً. لما بنكسر قطعة كبيرة من الـ solid لـ small particles (جزيئات أصغر)، إحنا بنزود الـ total surface area (مساحة السطح الكلية) المعرضة للتفاعل بشكل كبير جداً. ده بيوفر مواقع أكتر للتفاعل، وبالتالي بيزود الـ reaction rate (معدل التفاعل). فكر مثلاً في عملية هضم الأكل: كل ما الأكل اتقطع حتت أصغر، كل ما الإنزيمات قدرت تشتغل عليه أسرع وأكفأ بسبب زيادة مساحة السطح.

**"3. Temperature: Changes in temperature produce corresponding changes in the speed of the moving molecules or ions. This causes changes in the number of collisions per unit of time, and consequently changes in reaction rate."**
➤ الـ "Temperature" (درجة الحرارة) هي مقياس لمتوسط الـ kinetic energy (الطاقة الحركية) للجزيئات. لما بنزود درجة الحرارة، الـ molecules (الجزيئات) أو الـ ions (الأيونات) بتكتسب طاقة حركية أكبر، وبالتالي بتتحرك أسرع. الحركة الأسرع دي بتؤدي لـ: أولاً، زيادة في عدد الـ collisions per unit of time (التصادمات في وحدة الزمن)، وثانياً، الأهم إن نسبة أكبر من الجزيئات دي هيكون عندها طاقة كافية إنها تتجاوز الـ Activation Energy Barrier (حاجز طاقة التنشيط). ده بيتفسر بتوزيع Boltzmann، اللي بيقول إن مع زيادة درجة الحرارة، بيزيد عدد الجزيئات اللي طاقتها أعلى من طاقة التنشيط بشكل أُسّي.

**"In general an increase in temperature of 10° C approximately doubles the reaction rate."**
➤ دي قاعدة عامة مشهورة (Q10 rule) بتقول إن زيادة درجة الحرارة 10 درجات مئوية ممكن تضاعف سرعة التفاعل الكيميائي تقريباً. طبعاً، ده بيكون ضمن نطاق معين من درجات الحرارة، وله أهمية كبيرة في الأنظمة البيولوجية، لكن لازم ناخد بالنا إن في درجات حرارة عالية جداً، الـ proteins (البروتينات) والـ enzymes (الإنزيمات) ممكن يحصلها Denaturation (تغير في طبيعتها)، وده بيخليها تفقد وظيفتها تماماً، فساعتها سرعة التفاعل هتقل بشكل حاد.

**"4. Catalyst: The reaction rate may be altered by use of a catalyst ‘ substance alters rate of reaction without include in reaction’."**
➤ الـ "Catalyst" (العامل الحفاز) هو مادة بتغير سرعة التفاعل الكيميائي (غالباً بتزودها) من غير ما يتم استهلاكها أو تستهلك في التفاعل نفسه. يعني بتدخل التفاعل وتطلع منه زي ما هي. في الأنظمة البيولوجية، الـ Enzymes (الإنزيمات) هي الـ biological catalysts (الحفازات البيولوجية) اللي بتتحكم في كل العمليات الحيوية تقريباً. الـ Catalyst بيشتغل عن طريق إنه بيوفر "alternative reaction pathway" (مسار تفاعل بديل) بيكون ليه "lower activation energy" (طاقة تنشيط أقل). ده بيخلي عدد أكبر من الجزيئات تقدر تتفاعل في نفس الظروف، وبالتالي بيسرع التفاعل بشكل كبير جداً، لكنه مش بيغير الـ thermodynamics (الخصائص الديناميكية الحرارية) للتفاعل ولا الـ equilibrium position (موضع الاتزان)، هو بس بيخلي التفاعل يوصل للاتزان أسرع.

---

🔬 مخطط تقني متخصص مطلوب:
[تصور مخطط طاقة تفاعل (Reaction Energy Diagram) يوضح مسارين: أحدهما لتفاعل غير محفز (Uncatalyzed Reaction) بـ Activation Energy عالية، والآخر لتفاعل محفز (Catalyzed Reaction) بـ Activation Energy أقل بشكل ملحوظ. يجب أن يظهر المخطط أن طاقة المتفاعلات (Reactants) والنواتج (Products) النهائية (ΔG) لا تتغير بين المسارين، وأن الفرق الوحيد هو ارتفاع حاجز طاقة التنشيط (Activation Energy Barrier) الذي يجب التغلب عليه. يمكن إضافة منحنى توزيع Boltzmann ليوضح كيف أن خفض طاقة التنشيط يزيد من نسبة الجزيئات التي تمتلك الطاقة الكافية للتفاعل.]

---

"The rate law shows how the rate of a reaction depends on the concentration of the reactants."
➤ بص يا جماعة، الـ `Rate Law` ده بيدينا زي خريطة طريق أو معادلة رياضية بتوصف لنا بالضبط إزاي سرعة أي تفاعل كيميائي (أو بيولوجي عندنا) بتتأثر بتركيز المواد المتفاعلة اللي داخلة فيه. يعني من الآخر، بيقولك لو غيرت تركيز مادة معينة، التفاعل ده سرعته هتزيد ولا هتقل وإزاي بالظبط.

"Rate laws A → B Rate Rate = k [A] x"
➤ المعادلة الأساسية للـ `Rate Law` ممكن نكتبها بالشكل ده: لو عندنا تفاعل بسيط زي `A → B` (يعني المادة `A` بتتحول للمادة `B`)، سرعة التفاعل `Rate` هتكون بتساوي `k` مضروبة في تركيز المادة `A` مرفوع لأس `x`. المعادلة دي هي جوهر فهمنا للـ `Reaction Kinetics`.

"Where: - [A] is the concentration - k is the specific rate constant, a numerical value that relates the reaction rate and the concentrations of reactants at a given temperature. - x is called the order of the reaction"
➤ خلينا نفصص المعادلة دي:
* `[A]` دي بتعبر عن الـ `Concentration` (التركيز) بتاع المادة المتفاعلة `A`. طبعاً كل ما التركيز يزيد، غالباً التفاعل بيكون أسرع لأن فرص التصادم بين الجزيئات بتزيد.
* `k` ده بقى هو الـ `Specific Rate Constant` (ثابت معدل التفاعل المحدد). ده قيمة رقمية ثابتة لكل تفاعل عند درجة حرارة معينة، بتعبر عن السرعة الجوهرية للتفاعل ده. يعني لو الـ `k` كبيرة، ده معناه إن التفاعل ده سريع بطبعه، بغض النظر عن التركيزات. قيمة الـ `k` بتتأثر بعوامل زي درجة الحرارة، وجود محفزات (زي الـ `Enzymes` في جسمنا)، وحتى طبيعة المواد المتفاعلة نفسها. التغير في درجة الحرارة بالذات بيعمل `Exponential Change` في قيمة الـ `k`، وده بيأثر بشكل كبير على الـ `Rate`.
* `x` ده اسمه الـ `Order of the Reaction` (رتبة التفاعل). وده رقم صحيح أو كسري بيحدد إزاي التركيز بتاع `A` بيأثر على الـ `Rate`. الـ `x` ده مش دايماً بيساوي الـ `Stoichiometric Coefficient` بتاع `A` في المعادلة الموزونة، وده نقطة مهمة جداً لأن الـ `x` بيتم تحديده تجريبياً وبيعكس الـ `Reaction Mechanism` الحقيقي.

"x Reaction order: shows how the rate of reaction is affected by concentration of the reactants."
➤ الـ `Reaction Order` ده مش مجرد رقم، ده مؤشر حيوي بيوريك قد إيه سرعة التفاعل حساسة للتغير في تركيز المادة المتفاعلة. يعني لو الـ `Order` ده كبير، ده معناه إن أي تغيير بسيط في التركيز هيعمل قفزة كبيرة في سرعة التفاعل، والعكس صحيح. فهم الـ `Order` ده بيخلينا نعرف الـ `Rate-Limiting Step` في التفاعل، ودي حاجة حيوية جداً في فهم المسارات الأيضية والدوائية.

"First order reaction: is a reaction whose rate depends on the reactant concentration raised to the first power"
➤ لما نقول `First Order Reaction` (تفاعل من الرتبة الأولى)، ده معناه إن الـ `Rate` بتاع التفاعل بيتناسب طردياً مع تركيز مادة متفاعلة واحدة مرفوعة للأس واحد (يعني `x=1`). ودي بنشوفها كتير جداً في الـ `Pharmacokinetics`، زي مثلاً معظم عمليات الـ `Drug Elimination` (إخراج الأدوية من الجسم)، أو الـ `Radioactive Decay`، أو حتى في بعض مراحل الـ `Enzyme Kinetics` لما يكون تركيز الـ `Substrate` قليل جداً. ده معناه إن نسبة ثابتة من المادة بتختفي في كل وحدة زمن.

"Second order reaction: is a reaction whose rate depends on the reactant concentration raised to the second power or on the concentration of two different reactants , each raised to the first power"
➤ أما الـ `Second Order Reaction` (تفاعل من الرتبة الثانية)، فده بيحصل في حالتين:
1. يا إما الـ `Rate` بيعتمد على تركيز مادة متفاعلة واحدة مرفوعة للأس اتنين (يعني `Rate = k [A]²`).
2. يا إما الـ `Rate` بيعتمد على تركيز مادتين متفاعلتين مختلفتين، كل واحدة مرفوعة للأس واحد (يعني `Rate = k [A][B]`).
النوع ده من التفاعلات بنشوفه في عمليات بيولوجية معقدة زي الـ `Receptor-Ligand Binding` (ارتباط المستقبلات بالمواد الرابطة)، أو تفاعلات الـ `Dimerization` (تكوين ثنائيات من جزيئات متشابهة)، أو في بعض التفاعلات الإنزيمية اللي بتتطلب ارتباط إنزيمين أو أكثر بـ `Substrates` مختلفة في نفس الوقت. هنا، أي تغيير في تركيز المواد المتفاعلة بيسبب تغيير أكبر بكتير في الـ `Rate` مقارنة بالـ `First Order`، وده بيخلي الـ `System` ده حساس جداً للتغيرات في التركيز.

🔬 **مخطط تقني متخصص مطلوب:**
[صورة بيانية (Graph) ذات محورين: المحور الأفقي يمثل `Concentration of Reactant [A]`، والمحور الرأسي يمثل `Reaction Rate`. يظهر على الرسم ثلاثة منحنيات:
1. **منحنى خطي (Linear Curve):** يمثل تفاعل من الرتبة الأولى (`First Order Reaction`)، حيث تزداد `Reaction Rate` بشكل خطي مع زيادة `[A]`.

هنا بنبص على مفهوم أساسي جدًا في الـ "chemical kinetics"، واللي هو الـ "reaction rate" (معدل التفاعل) وإزاي بيتأثر بتركيزات المواد المتفاعلة. الكلام ده مش مجرد كيميا نظرية، لأ ده العمود الفقري لفهم الـ "pharmacokinetics" (حركية الدواء في الجسم)، والـ "drug metabolism" (أيض الأدوية)، وحتى الـ "pathophysiology" (فسيولوجيا الأمراض) لكذا حالة.

"**Example 1: •Rate = k [H 2O 2]**"
➤ المثال الأول ده بيوضح لنا أبسط صورة لقانون الـ "rate law" (قانون المعدل). هنا الـ "Rate" (معدل التفاعل) بيتناسب طرديًا بشكل مباشر مع تركيز مادة واحدة بس، اللي هي الـ "[H2O2]" (بيروكسيد الهيدروجين). الـ "k" هنا هو الـ "rate constant" (ثابت المعدل)، وده رقم مميز لكل تفاعل عند درجة حرارة وظروف معينة، وبيحمل معلومات عن طبيعة التفاعل نفسه. في الأنظمة البيولوجية، الـ "k" ده ممكن يعكس كفاءة إنزيم معين في تحفيز التفاعل، أو سرعة تحلل مركب حيوي بشكل تلقائي. فهم العلاقة الخطية دي ضروري جدًا، خصوصًا في سياق الـ "detoxification pathways" (مسارات إزالة السموم) اللي بتتعامل مع مركبات زي الـ H2O2 اللي بتنتج كـ "by-product" (ناتج ثانوي) من عمليات الأيض المختلفة.

"**•X=1 • The reaction is first order, so the rate changes in the same proportion the concentration of H 2O 2 changes.**"
➤ لما بنقول إن الـ "X=1"، ده معناه إن التفاعل ده "first order" (من الرتبة الأولى) بالنسبة لـ H2O2. يعني إيه "first order"؟ يعني لو ضاعفت تركيز الـ H2O2، الـ "Rate" بتاع التفاعل هيتضاعف بنفس النسبة بالضبط. دي علاقة خطية مباشرة بين تركيز المادة ومعدل استهلاكها أو تحولها. معظم عمليات الـ "drug elimination" (إزالة الأدوية) من الجسم بتتبع الـ "first-order kinetics"، وده معناه إن الجسم بيتخلص من نسبة ثابتة من الدواء الموجود في الدم في فترة زمنية معينة (مش كمية ثابتة). ده اللي بيخلي الـ "half-life" (عمر النصف) لمعظم الأدوية ثابت نسبيًا، طالما إن الإنزيمات المسؤولة عن الـ "metabolism" (الأيض) أو الـ "excretion" (الإخراج) مش مشبعة (saturated). ودي نقطة محورية في حساب جرعات الأدوية والـ "dosing intervals" (فترات الجرعات).

"**Example 2: Rate = k [NO] 2 [H 2]**"
➤ ننتقل للمثال التاني، وده

يا دكاترة، بما إننا بنتكلم في تفاصيل متقدمة، خلونا ندخل على طول في صلب الموضوع اللي هو الـ Reaction Kinetics (حركية التفاعلات)، وده أساس لفهم عمليات بيولوجية كتير جدًا بتحصل جوه جسمنا، من أول الـ Enzyme Catalysis (التحفيز الإنزيمي) لحد الـ Drug Metabolism (أيض الأدوية) والـ Receptor Binding (ارتباط المستقبلات).

"In general: Rate = k [A] x x = 1"
➤ بص يا دكاترة، لما بنتكلم عن الـ Rate (معدل التفاعل) في أي عملية بيوكيميائية أو تفاعل كيميائي، إحنا بنقصد سرعة تحول الـ Reactants (المواد المتفاعلة) لـ Products (النواتج). القاعدة العامة هنا إن الـ Rate ده بيتناسب طرديًا مع تركيز الـ Reactants. يعني إيه؟ يعني كل ما تركيز المادة المتفاعلة يزيد، سرعة التفاعل بتزيد، بس مش دايماً بنفس النسبة. الـ "k" اللي هنا دي بنسميها الـ Rate Constant (ثابت معدل التفاعل)، ودي قيمة ثابتة لتفاعل معين عند درجة حرارة معينة، وبتعكس كفاءة التفاعل ده وبتتأثر بعوامل زي درجة الحرارة ووجود الـ Catalysts (المحفزات) زي الإنزيمات في جسمنا. أما الـ "[A]" فده تركيز مادة متفاعلة اسمها A، والـ "x" هو الـ Reaction Order (رتبة التفاعل) بالنسبة للمادة A دي. الـ x ده بيكون أس على التركيز، وبيحدد قد إيه التفاعل ده بيتأثر بتغير تركيز المادة A. الـ x هنا بيمثل قوة العلاقة دي، يعني لو الـ x ده بواحد، العلاقة خطية، لو باتنين، العلاقة تربيعية وهكذا.

"We have first order reaction: if the reaction rate is doubled by doubling the concentration of a reactant."
➤ هنا بنتكلم عن الـ First Order Reaction (تفاعلات الرتبة الأولى). في النوع ده من التفاعلات، لو ضاعفت تركيز مادة متفاعلة واحدة، الـ Reaction Rate (معدل التفاعل) هيتضاعف معاها بالظبط. يعني العلاقة خطية مباشرة. ده معناه إن الـ x اللي اتكلمنا عنها في الـ Rate Law (قانون المعدل) هنا بتكون قيمتها 1. كتير من عمليات الـ Drug Elimination (التخلص من الأدوية) في الجسم بتتبع الـ First Order Kinetics (حركية الرتبة الأولى)، يعني معدل التخلص من الدوا بيتناسب طرديًا مع تركيزه في الدم.

"X=2 •We have second order reaction: if the rate is increased by a factor of four when the concentration of a reactant is doubled (2^2 = 4)."
➤ نيجي للـ Second Order Reaction (تفاعلات الرتبة الثانية). هنا، لو ضاعفت تركيز مادة متفاعلة، الـ Rate (المعدل) مش هيتضاعف مرتين بس، لأ ده هيزيد أربع أضعاف (2 أس 2 بيساوي 4). ده معناه إن الـ x في الـ Rate Law قيمتها 2. التفاعلات دي بتكون أكثر حساسية لتغير التركيز. ممكن نشوف ده في بعض تفاعلات الـ Ligand Binding (ارتباط الـ Ligands) المعقدة أو التفاعلات اللي بتحتاج جزيئين من مادة معينة عشان التفاعل يحصل.

"X=3 •We have third order reaction: if the rate undergoes an eightfold increase, when the concentration is doubled (2^3 = 8)."
➤ أما الـ Third Order Reaction (تفاعلات الرتبة الثالثة)، فدي بتكون نادرة شوية في الأنظمة البيولوجية المعقدة، بس موجودة. هنا، لو ضاعفت تركيز مادة متفاعلة، الـ Rate (المعدل) هيزيد تمن أضعاف (2 أس 3 بيساوي 8). ده بيشير لإن الـ x هنا قيمتها 3. التفاعلات دي بتعكس حساسية عالية جدًا لتغير تركيز الـ Reactants، وممكن نشوفها في تفاعلات بتشمل ثلاث جزيئات تتصادم في

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

أهلاً بكم يا زملاء المستقبل في رحاب الكيمياء الحيوية والفسيولوجيا. موضوعنا النهارده من أهم الأسس اللي بنبني عليها فهمنا لكل العمليات الحيوية المعقدة في الجسم، وهو "Chemical Equilibrium" أو الاتزان الكيميائي.

"Chemical Equilibrium"
➤ يعني إيه الكلام ده؟ الاتزان الكيميائي ده مش مجرد مفهوم كيميائي بحت، لأ ده أساس فهمنا لإزاي الأجهزة الحيوية بتحافظ على ثباتها واستقرارها (Homeostasis). تخيلوا إن كل تفاعل إنزيمي، كل عملية نقل للأيونات، كل تنظيم للأس الهيدروجيني (pH) في الدم، بيخضع لقوانين الاتزان دي. فهمنا ليها بيخلينا نفهم آليات الأمراض وتأثير الأدوية على المستوى الجزيئي.

"Chemical reactions"
➤ دي بداية أي تغيير كيميائي. التفاعلات الكيميائية ببساطة هي عمليات بيحصل فيها إعادة ترتيب للذرات والجزيئات عشان تتكون مواد جديدة بخواص مختلفة. في جسمنا، التفاعلات دي هي اللي بتحرك كل حاجة، من إنتاج الطاقة في الـ Mitochondria لحد تصنيع البروتينات في الـ Ribosomes.

"When a chemical reaction proceeds in one direction, i.e: from reactant to products, reaction is known as irreversible reaction or complete reaction."
➤ يعني إيه اللام ده؟ لما يبقى التفاعل ماشي في اتجاه واحد بس، من المتفاعلات (Reactants) للمنتجات (Products)، وما يرجعش تاني، بنسميه "irreversible reaction" أو تفاعل غير عكسي أو تفاعل كامل. ده بيحصل لما يكون فيه قوة دافعة كبيرة جداً للتفاعل ده في اتجاه معين، زي مثلاً لما يكون أحد النواتج بيتم إزالته فوراً من وسط التفاعل، أو لما يكون التفاعل ده "exergonic" جداً (يعني بيطلع طاقة كتير) لدرجة إن الرجوع بيبقى صعب جداً من الناحية الديناميكية الحرارية. في الـ Metabolism، بنشوف ده في بعض الخطوات الحاسمة اللي بتتحكم في مسارات معينة، زي أول خطوة في الـ Glycolysis اللي بيتم فيها فسفرة الـ Glucose بواسطة الـ Hexokinase، وده بيخليه محبوس جوه الخلية وما يرجعش تاني للدم.

"A + B → AB"
➤ ده مثال بسيط لتفاعل غير عكسي. زي مثلاً لو عندك مادة A ومادة B بيتفاعلوا ويدوك مادة AB، والتفاعل ده ملوش رجعة. ده ممكن يحصل في الجسم لو الـ AB دي بيتم استهلاكها بسرعة جداً في تفاعل تاني، أو بيتم إزالتها من الخلية.

"On the contrary, reactions that proceed either in forward or in backward (reverse) directions are known as reversible reaction and equation for reaction can be written."
➤ على النقيض تماماً، التفاعلات اللي ممكن تمشي في الاتجاهين، يعني من المتفاعلات للمنتجات ومن المنتجات للمتفاعلات، دي اللي بنسميها "reversible reaction" أو تفاعلات عكسية. ودي الأغلبية الساحقة من التفاعلات في الأنظمة البيولوجية. تخيلوا لو كل تفاعل في جسمنا كان غير عكسي، مكنش هيبقى فيه أي مرونة في الـ Metabolism أو في تنظيم الـ Homeostasis. قدرة التفاعل على إنه يمشي في الاتجاهين هي اللي بتخلي الخلايا تقدر تتحكم في مساراتها الأيضية وتستجيب للتغيرات البيئية أو الفسيولوجية.

"N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g)"
➤ ده مثال كلاسيكي من الكيمياء الصناعية لتفاعل عكسي، وهو عملية Haber-Bosch لتصنيع الأمونيا. اه هو مش تفاعل بيولوجي مباشر، لكنه بيوضح الفكرة كويس جداً. النيتروجين والهيدروجين بيتفاعلوا عشان يدوا أمونيا، وفي نفس الوقت الأمونيا ممكن تتفكك تاني لنيتروجين وهيدروجين. اللي يهمنا هنا هو الرمز اللي في النص: "⇌".

"Double arrow (⇌) indicates that equation can be read in either direction."
➤ السهم المزدوج ده هو المفتاح اللي بيقولك إن التفاعل ده عكسي. يعني لما تشوفه، تعرف إن المتفاعلات بتكون منتجات، والمنتجات في نفس الوقت ممكن ترجع تكون متفاعلات تاني. ده مش معناه إن التفاعل واقف، لأ ده معناه إن فيه حركة مستمرة في الاتجاهين.

"All reversible processes tend to attain a state of equilibrium."
➤ دي قاعدة ذهبية في الكيمياء والبيولوجيا. أي عملية عكسية، سواء كانت تفاعل كيميائي، أو عملية فيزيائية زي الذوبان، أو حتى ربط ligand بـ receptor، بتميل إنها توصل لحالة "equilibrium" أو اتزان. الكون كله بيتحرك نحو حالة الطاقة الأقل والـ entropy الأعلى، وده بيؤدي في النهاية للوصول لحالة الاتزان لو الظروف سمحت. في الأنظمة الحيوية، الوصول للاتزان ده هو اللي بيحافظ على الـ Steady state اللي بنشوفها.

"• An equilibrium state is attained when the rates of the forward and reverse reactions are equal and the concentrations of the reactants and products remain constant."
➤ هنا بقى التعريف الدقيق للاتزان الكيميائي. الاتزان بيتحقق لما سرعة التفاعل الأمامي (من المتفاعلات للمنتجات) تتساوى مع سرعة التفاعل العكسي (من المنتجات للمتفاعلات). وده مهم جداً، لأن ده مش معناه إن التفاعل وقف، لأ ده معناه إن فيه حركة مستمرة (Dynamic Equilibrium). جزيئات المتفاعلات بتتحول لمنتجات بنفس السرعة اللي جزيئات المنتجات بتتحول بيها لمتفاعلات. النتيجة النهائية لده هي إن تركيزات المتفاعلات والمنتجات بتفضل ثابتة بمرور الوقت. مش ثابتة لأن التفاعل وقف، لكن ثابتة لأن معدل التكوين والاستهلاك متساوي. وده بالظبط اللي بيحصل في جسمنا عشان نحافظ على تركيزات ثابتة للمواد الحيوية الأساسية، زي تركيز الـ Glucose في الدم، أو تركيز الأيونات داخل وخارج الخلية.

---

🔬 **مخطط تقني متخصص مطلوب:**
المخطط سيُظهر تمثيلاً بيانيًا لتطور تركيزات المتفاعلات والنواتج بمرور الزمن في تفاعل عكسي، مع توضيح مفهوم الاتزان الديناميكي.
1. **المحور الأفقي (X-axis):** الزمن (Time).
2. **المحور الرأسي (Y-axis):** التركيز (Concentration).
3. **منحنى تركيز المتفاعلات (Reactants):** يبدأ من قيمة عالية وينخفض تدريجيًا بمرور الزمن مع استهلاكها في التفاعل الأمامي.
4.

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

طيب يا شباب، ركزوا معايا كويس أوي في الـ slide دي، لأنها بتشرح أساسيات الـ Chemical equilibrium (الاتزان الكيميائي) اللي مبني عليها تقريباً كل التفاعلات الحيوية اللي بتحصل في جسمنا، سواء كانت Metabolism (أيض)، أو ارتباط الأدوية بالـ Receptors (المستقبلات)، أو حتى الـ Acid-base balance (اتزان الحمض والقاعدة). فهمكم العميق للنقطة دي هو اللي هيفتح لكم أبواب كتير لفهم آليات عمل الجسم والأدوية على المستوى الجزيئي.

**"Chemical equilibrium"**
➤ يعني إيه الـ Chemical equilibrium أو الاتزان الكيميائي؟ الفكرة هنا مش إن التفاعل وقف، لأ خالص. ده هو عبارة عن حالة ديناميكية (Dynamic state) بتحصل لما سرعة التفاعل الأمامي (Forward reaction) اللي بيكون فيها الـ Reactants (المتفاعلات) بتتحول لـ Products (النواتج) بتساوي بالظبط سرعة التفاعل العكسي (Backward reaction) اللي بيكون فيها الـ Products بترجع تتكون منها الـ Reactants تاني. ودي نقطة أساسية لفهم الـ Homeostasis (الاتزان الحيوي) في الجسم.

**"- Since at equilibrium the forward and the backward rates are equal,"**
➤ زي ما قلتلكم، عند نقطة الاتزان، السرعتين دول بيتساووا. دي مش مجرد جملة، دي الأساس اللي بنبني عليه كل الحسابات والتوقعات لمسار أي تفاعل كيميائي أو حيوي. تخيلوا كده إن في مصنع عمال ينتج منتج، وفي نفس الوقت المنتج ده عمال يتفكك ويرجع مواد خام بنفس السرعة، يبقى صافي الإنتاج اللي بنشوفه بره ثابت.

**"- Rate of forward reaction = Rate of backward reaction"**
➤ المعادلة دي هي التعبير المباشر عن اللي قلناه. سرعة التفاعل الأمامي اللي بنعبر عنها بـ Rate law (قانون السرعة) بتكون دالة في

تمام، يا دكاترة المستقبل، خلينا ندخل في العمق مباشرةً في نقطة محورية في الكيمياء التحليلية والبيوكيمياء بشكل عام، وهي الاتزان الكيميائي (chemical equilibrium) وآلياته الدقيقة. النقطة دي أساسية لفهم أي نظام حيوي، لأن معظم التفاعلات اللي بتحصل في أجسامنا بتوصل لحالة من حالات الاتزان.

**Slide 1:**

"Note that: when a chemical reaction reaches dynamic equilibrium:"
➤ هنا لازم نفرق بين "الاتزان" كحالة سكون سطحي، و"الاتزان الديناميكي" (dynamic equilibrium) كحالة نشاط مستمر بس بتوازن. لما التفاعل الكيميائي يوصل للـ "dynamic equilibrium"، إحنا مش بنتكلم عن توقف التفاعل، لأ، إحنا بنتكلم عن مرحلة فيها التفاعلات بتحصل في الاتجاهين، بس بمعدلات متساوية.

"- The rate of the forward reaction equals the rate of the reverse reaction, and the concentrations of reactants and products become constant."
➤ دي جوهر الـ "dynamic equilibrium". يعني إيه؟ يعني معدل تكوين الـ "products" (النواتج) من الـ "reactants" (المتفاعلات) – اللي هو الـ "forward reaction rate" – بيكون بالظبط نفس معدل تكوين الـ "reactants" تاني من الـ "products" – اللي هو الـ "reverse reaction rate". تخيلوا كده مصنعين بيصنعوا نفس المنتج، بس واحد بيسلم للتاني بنفس السرعة اللي التاني بيسلمله بيها، فكمية المنتج في المخازن بتاعتهم بتفضل ثابتة. النتيجة الحتمية لكده إن تركيزات الـ "reactants" والـ "products" في السيستم كله بتثبت، مبقتش تتغير مع الزمن. ده على المستوى الماكروسكوبي، لكن على المستوى الميكروسكوبي، الجزيئات لسه بتتفاعل وتتحول لبعضها باستمرار. ده مهم جداً في الأنظمة البيولوجية، زي مثلاً توازن الأسيد-بيز (acid-base balance) في الدم، أو توازن تركيزات الأيونات عبر الأغشية الخلوية، اللي بيعتمد على حركة مستمرة للأيونات في الاتجاهين.

"- But the concentrations of reactants and products will not necessarily be equal at equilibrium."
➤ ودي نقطة في غاية الأهمية بتلخبط ناس كتير. كون إن معدلات التفاعل متساوية وإن التركيزات ثابتة، ده *مش* معناه أبداً إن تركيز الـ "reactants" لازم يكون بيساوي تركيز الـ "products" عند الاتزان. لأ، التركيزات دي ممكن تكون مختلفة تماماً. التوازن هنا بيعكس تفضيل التفاعل لواحد من الاتجاهين، يعني هل التفاعل "بيميل" أكتر لتكوين الـ "products" ولا بيميل أكتر لتكوين الـ "reactants"؟ وده اللي بيحدده قيمة ثابت الاتزان (equilibrium constant)، اللي هو الـ "K_eq". لو الـ "K_eq" قيمته كبيرة، ده معناه إن عند الاتزان، تركيز الـ "products" هيكون أعلى بكتير من تركيز الـ "reactants". والعكس صحيح لو الـ "K_eq" قيمته صغيرة. دي بتدينا فكرة عن مدى اكتمال التفاعل في الاتجاه الأمامي.

**Slide 2:**

"Question"
➤ سؤال تطبيقي مباشر لفهم الـ "equilibrium constant" وعلاقته بالتركيزات.

"The equilibrium constant for the reaction A(g) ⇌ B(g) is 10. A reaction mixture initially contains [A] = 1.1 M and [B] = 0.0 M. Which statement is true at equilibrium?"
➤ هنا عندنا تفاعل بسيط جداً: غاز A بيتحول لغاز B، والعكس. ثابت الاتزان "K_eq" للتفاعل ده بيساوي 10. ده رقم كبير نسبياً، وده مؤشر مبدئي إن التفاعل بيميل بشدة لتكوين الـ "product" اللي هو B. يعني عند الاتزان، نتوقع إن تركيز B هيكون أعلى بكتير من تركيز A.
الـ "initial conditions" (الظروف الأولية) بتقول إن عندنا 1.1 مولار من A ومفيش أي حاجة من B. ده معناه إن التفاعل هيبدأ يتحرك في الاتجاه الأمامي (forward direction) عشان يكون B لحد ما يوصل للاتزان.

"The equilibrium constant for the reaction A(g) ⇌ B(g) is 10."
➤ الصيغة الرياضية لثابت الاتزان "K_eq" للتفاعل ده هي ببساطة:
K_eq = [B] / [A]
حيث [B] و [A] هما تركيزات الـ "products" والـ "reactants" عند الاتزان. بما إن الـ K_eq = 10، يبقى عند الاتزان، نسبة تركيز B لتركيز A لازم تكون 10:1.

"A reaction mixture initially contains [A] = 1.1 M and [B] = 0.0 M."
➤ السيستم ده لسه بعيد عن الاتزان، وهيتجه لتكوين B.

"Which statement is true at equilibrium?"
➤ عايزين نحدد أي عبارة من دول صحيحة عند الاتزان، بناءً على قيمة الـ K_eq.

"(a) The reaction mixture contains [A] = 1.0 M and [B] = 0.1 M."
➤ لو التركيزات دي هي اللي عند الاتزان، خلينا نحسب الـ K_eq المقابل:
K_eq = [B] / [A] = 0.1 M / 1.0 M = 0.1
القيمة دي (0.1) مش بتساوي ثابت الاتزان اللي عندنا (10). يبقى العبارة دي غلط. بالإضافة لكده، القيمة دي معناها إن الـ "reactants" هي اللي مفضلة، وده عكس الـ K_eq = 10.

"(b) The reaction mixture contains [A] = 0.1 M and [B] =

أهلاً بكم في محاضرتنا المتقدمة دي عن الـ Chemical Equilibrium (الاتزان الكيميائي)، وهو مفهوم أساسي وحيوي مش بس في الكيمياء التحليلية لكن كمان في فهم أنظمة بيولوجية معقدة كتير.

**"Chemical equilibrium"**
➤ يعني إيه الكلام ده؟ الـ Chemical Equilibrium ده مش مجرد حالة سكون، لأ ده حالة ديناميكية (Dynamic State) بتوصلها التفاعلات الكيميائية اللي بتكون Reversible (يعني عكسية). في الحالة دي، سرعة التفاعل الأمامي (Forward Reaction Rate) بتبقى مساوية بالظبط لسرعة التفاعل العكسي (Reverse Reaction Rate)، وده بيخلي تركيزات المتفاعلات (Reactants) والنواتج (Products) تثبت عند قيم معينة بمرور الوقت، لكن التفاعل نفسه بيفضل شغال في الاتجاهين بنفس السرعة. ده بيسمح بوجود توازن بين تكوين النواتج واستهلاكها، وبين تكوين المتفاعلات واستهلاكها.

**"Direction of chemical equation and K:"**
➤ هنا بنتكلم عن واحدة من أهم خصائص ثابت الاتزان، وهو الـ Equilibrium Constant اللي بنرمزله بالرمز K. الـ K ده قيمة عددية بتعبر عن نسبة تركيزات النواتج للمتفاعلات عند الاتزان، وكل تفاعل ليه K خاص بيه عند درجة حرارة معينة. اتجاه كتابة المعادلة الكيميائية بيأثر بشكل مباشر على قيمة الـ K دي، وده مش مجرد تفصيل شكلي، لأ ده ليه دلالات عميقة على فهم ديناميكية التفاعل.

**"The equilibrium constant of a reaction in the reverse direction is the reciprocal of equilibrium constant of the forward reaction."**
➤ المعلومة دي جوهرية جداً. لو عندنا تفاعل أمامي ليه ثابت اتزان K_f، والتفاعل العكسي بتاعه (اللي هو نفس التفاعل بس مكتوب في الاتجاه المعاكس) هيكون ليه ثابت اتزان K_b. العلاقة اللي بتربط بينهم هي إن K_b بيساوي مقلوب K_f، يعني K_b = 1/K_f. ده منطقي جداً لأن تعريف ثابت الاتزان بيعتمد على مين النواتج ومين المتفاعلات. لما بنعكس التفاعل، النواتج بتتحول لمتفاعلات والمتفاعلات بتتحول لنواتج، وبالتالي قيمة الثابت بتتقلب. ده بيأكد على الطبيعة المتناظرة (Symmetrical Nature) للاتزان.

**"Forward reaction: H₂ (g) + I₂ (g) ⇌ 2 HI (g)"**
➤ ده مثال كلاسيكي لتفاعل اتزان متجانس (Homogeneous Equilibrium) بين الغازات. هنا، غاز الهيدروجين (H₂) بيتفاعل مع غاز اليود (I₂) عشان ينتج جزيئين من غاز يوديد الهيدروجين (HI). السهمين اللي في الاتجاهين (⇌) دول هما اللي بيشيروا لحالة الاتزان، يعني التفاعل بيحصل في الاتجاهين الأمامي والعكسي. في الاتجاه الأمامي، جزيئات الـ H₂ والـ I₂ بتتكسر روابطها وبتتكون روابط جديدة عشان تعمل الـ HI.

**"Backward reaction: 2 HI (g) ⇌ H₂ (g) + I₂ (g)"**
➤ وده هو التفاعل العكسي بالظبط لنفس التفاعل اللي فات. هنا، جزيئين الـ HI بيتفككوا تاني عشان يرجعوا يكونوا غاز الهيدروجين وغاز اليود. التفاعل ده بيحصل في نفس الوعاء وفي نفس الوقت اللي بيحصل فيه التفاعل الأمامي، وعند الاتزان، سرعة التفكك دي بتكون مساوية لسرعة التكوين.

**"K_f = [HI]² / ([H₂(\text{g})][I₂]) K_f = 54"**
➤ هنا بنشوف التعبير الرياضي لثابت الاتزان للتفاعل الأمامي (K_f). الـ K_f بيتم حسابه عن طريق حاصل ضرب تركيزات النواتج مقسومة على حاصل ضرب تركيزات المتفاعلات، وكل تركيز بيكون مرفوع لأس بيساوي المعامل الـ Stoichiometric (عدد المولات) بتاعه في المعادلة الموزونة. في حالتنا دي، [HI] هو تركيز يوديد الهيدروجين عند الاتزان، مرفوع للأس 2 عشان معامله 2. وتحت في المقام، عندنا [H₂] تركيز الهيدروجين و [I₂] تركيز اليود، كل واحد مرفوع للأس 1. لما بنشوف قيمة K_f = 54، ده رقم كبير نسبياً (أكبر بكتير من 1)، وده معناه إن عند الاتزان، تركيز النواتج (HI) بيكون أعلى بكتير من تركيز المتفاعلات (H₂ و I₂)، يعني التفاعل بيميل بشدة ناحية تكوين النواتج. في المستويات المتقدمة، بنستخدم الـ "Activities" بدل الـ "Concentrations" تحديداً للغازات والمحاليل المركزة عشان تكون الحسابات أدق.

**"K_b = ([H₂(\text{g})][I₂]) / [HI]² K_b = 0.01851"**
➤ وده ثابت الاتزان

شوف يا عم، بص كده على السلايد دي، دي بداية حوارنا النهاردة، مش هنطول في الهري اللي ملوش لازمة ده.

بص يا سيدي، أول حاجة كده فوق عالشمال هتلاقي مكتوبلك تاريخ "10/20/2025"، ده تاريخ السلايد يعني، زي ما بنكتب تاريخ على كشكول المحاضرة كده. وبعدها على طول هتلاقي "1 Pharmaceutical analytical chemistry I"، ودي بقى مادة "الـ Pharmaceutical analytical chemistry I" (الكيميا التحليلية الصيدلانية الجزء الأول)، ودي يا صاحبي اللي بتعلمنا إزاي نحلل الأدوية والمواد الكيميائية اللي بتدخل في صناعتها، يعني بنشوف مكوناتها إيه وكمياتها إيه، شغل معامل كده بس على تقيل، عشان نتأكد إن الدوا

الـ Chemical kinetics (علم حركة التفاعلات الكيميائية ده) يا عم، ده اللي بيدرس الـ REACTION RATES (سرعات التفاعل) وإيه علاقتها بالطريقة اللي التفاعل بيمشي بيها، اللي هي الـ MECHANISM (الآلية بتاعته). يعني بنشوف التفاعل ده سريع ولا بطيء، وإزاي السرعة دي بتورينا التفاعل بيحصل إزاي خطوة بخطوة. دي نقطة مهمة قوي يا صاحبي، عشان الـ MECHANISM دي زي ما تكون خريطة طريق التفاعل، خطوة خطوة لحد ما يوصل لآخره.

شوف يا عم، دراسة الـ REACTION RATES (سرعات التفاعل) دي ليها تطبيقات مهمة أوي في حياتنا. أول حاجة، بتعرفنا إيه الظروف اللي لو وفرناها، التفاعل يطير ويخلص بسرعة. زي مثلاً في مصنع الأمونيا، اللي بيصنعوا الـ ammonia من الـ N2 (النيتروجين) والـ H2 (الهيدروجين)، عايزين ينجزوا في الإنتاج، صح؟ فبيشوفوا إيه اللي يخلي التفاعل ده سريع عشان يكسبوا وقت وفلوس.

تاني حاجة، الـ REACTION RATES (سرعات التفاعل) دي بتساعدنا نفهم الـ MECHANISM (آلية التفاعل) نفسه، يعني التفاعل ده بيحصل إزاي بالظبط، خطوة بخطوة. زي لما تبقى عايز تفهم العربية بتشتغل إزاي، مش بس إنها بتمشي. ده بيخلينا نتحكم فيه أو نغيره لو عايزين.

تعالى نفهم بقى يعني إيه الـ Reaction rate of a chemical reaction (سرعة التفاعل الكيميائي) دي بالظبط. دي يا صاحبي ببساطة كده، التغير في الـ concentration (تركيز) أي Reactant (مادة متفاعلة) أو Product (مادة ناتجة) في الـ unit of time (وحدة زمن معينة). يعني بنشوف خلال دقيقة مثلاً، تركيز الحاجة دي قل قد إيه لو كانت Reactant (المادة اللي بنبدأ بيها التفاعل)، أو زاد قد إيه لو كانت Product (المادة اللي بتطلع من التفاعل). زي ما تكون بتقيس سرعة واحد بيجري، بتشوف قطع مسافة قد إيه في وقت قد إيه. هنا بنشوف التركيز اتغير قد إيه في وقت قد إيه. يعني لو عايزين نحسبها، بنقول الـ Rate of chemical reaction (سرعة التفاعل الكيميائي) بتساوي الـ change in concentration (التغير في التركيز) مقسوم على الـ change in time (التغير في الزمن). بسيطة خالص.

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، تعال نفهم بقى حتة الـ Chemical reaction rates دي عشان الموضوع مهم قوي، ده أساس كيميا أصلاً.

بص يا صاحبي، لو عندنا Reaction (تفاعل كيميائي) عامل كده: 2A → B. ده معناه إيه؟ معناه إن كل 2 Moles (مول) من مادة اسمها A بيختفوا، بيتكون قصادهم 1 Mole (مول) من مادة اسمها B. يعني الـ A بتخلص أسرع بضعف السرعة اللي الـ B بتتكون بيها، فاهم؟ زي ما تكون بتعمل أكلة، بتحط 2 كوباية دقيق عشان يطلعلك 1 رغيف عيش مثلاً.

فالـ Rate of chemical reaction (سرعة التفاعل الكيميائي) هنا، بنقيسها إزاي؟ بنقول إنها بتساوي سالب نص الـ ∆A/∆t (التغير في كمية A على التغير في الزمن)، والسالب ده عشان الـ A دي Reactant (مادة متفاعلة) يعني بتنقص، فالتغير بتاعها بيكون بالسالب، وإحنا بنحب السرعة تبقى بالموجب. طب ليه نص؟ عشان الـ Stoichiometry (المعادلة الكيميائية الموزونة) بتقول إن فيه 2 A. وفي نفس الوقت، الـ Rate دي بتساوي الـ ∆B/∆t (التغير في كمية B على التغير في الزمن)، ودي بالموجب عشان الـ B دي Product (مادة ناتجة) يعني بتتكون وبتزيد.

طب تعال نفهم بقى الحتة الأعم والأشمل، لما يكون عندنا أي Reaction (تفاعل) شكله عامل كده: aA + bB → cC + dD. هنا الـ a والـ b والـ c والـ d دول الـ Coefficients (المعاملات) اللي هي الأرقام اللي جنب كل مادة في المعادلة الموزونة.
الـ Reaction rate (سرعة التفاعل) هنا بنحسبها بنفس الطريقة بالظبط:
= سالب 1 على a في الـ ∆A/∆t (عشان A Reactant)
= سالب 1 على b في الـ ∆B/∆t (عشان B Reactant)
= موجب 1 على c في الـ ∆C/∆t (عشان C Product)
= موجب 1 على d في الـ ∆D/∆t (عشان D Product)
دي نقطة مهمة قوي يا معلم عشان تعرف تربط السرعات ببعضها بناءً على الـ Stoichiometry بتاعة التفاعل.

طيب إيه الحاجات اللي بتأثر على سرعة التفاعل ده؟
أول حاجة، الـ Physical state of reactants and products (الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والناتجة) والـ Surface area (مساحة السطح).
شوف يا عم، فيه تفاعلات كده بطبيعتها سريعة، وفيه تفاعلات بطبيعتها بطيئة، ده بيعتمد على المواد نفسها وحالتها.
هقولك على حاجة كده عشان تفهم الـ Surface area دي: تخيل إنك معاك حتة طباشير على بعضها، دي الـ Surface area بتاعتها صغيرة، فلو حطيتها في مادة تتفاعل معاها، هتتفاعل ب

بص يا عم، أول حاجة لازم تفهمها في الـ chemical reactions دي إن فيه عوامل كتير بتخلي التفاعل الكيميائي يا إما صاروخ يا إما سلحفاة. ودي بقى اللي بنسميها الـ **Factors affecting the rate of chemical reaction**.

النهاردة هنتكلم عن أول عامل وأهم واحد فيهم، اللي هو الـ **physical state of reactants and products and surface area**. يعني إيه الكلام ده؟ يعني الحالة الفيزيائية للمواد اللي بتتفاعل وشكل السطح بتاعها. دي نقطة مهمة قوي، ركز معايا.

الـ **surface area** دي، يا صاحبي، زي ما تكون مساحة السطح المعرضة للتفاعل. كل ما المساحة دي كبرت، كل ما التفاعل بقى أسرع وأقوى. فاكر لما ماما كانت بتفتفت السكر عشان يدوب أسرع في الشاي؟ هو ده بالظبط الـ **surface area** يا معلم!

شوف يا عم، هقولك على حاجة كده.
**Example 1:** عندك الـ **Calcium carbonate (CaCO3)**، اللي هو أساساً الكالسيوم اللي بنشوفه في الطباشير أو الرخام. لو جبته على شكل **powder** (بودرة يعني)، الـ **surface area** بتاعته بتبقى كبيرة جداً جداً، لأنه متفتفت لحبيبات صغيرة أوي. لما تحط عليه **dilute hydrochloric acid** (ده حمض الهيدروكلوريك المخفف، اللي هو نفس الحمض اللي في معدتنا بس بتركيزات مختلفة)، التفاعل بيحصل بسرعة الصاروخ، وتلاقي فوران جامد أوي.
لكن لو جبت **A stick of chalk**، يعني طباشيرة كاملة كده، الـ **surface area** بتاعتها بتبقى أصغر بكتير، فالتفاعل بتاعها مع الحمض ده بيكون أبطأ بكتير أوي، وممكن ياخد وقت طويل على ما تشوف أي نتيجة واضحة.

**Example 2:** نفس الفكرة بالظبط مع الـ **iron** (الحديد).
لو جبت **iron powder** (برادة حديد)، الـ **surface area** بتاعتها كبيرة أوي. لما تتفاعل مع الـ **dilute hydrochloric acid**، هتلاقي التفاعل بيحصل بسرعة جداً وبتطلع فقاقيع غاز الـ **hydrogen** (ده الغاز اللي بيفرقع ده).
المعادلة بتاعتها بسيطة:
**2Fe(s) + 6HCl(aq) ⟶ 2FeCl3(aq) + 3H2(g)**
يعني الـ **solid iron** بيتفاعل مع الـ **aqueous hydrochloric acid** ويدينا **aqueous iron(III) chloride** وغاز الـ **hydrogen** اللي هو الـ **gas** ده.

لكن لو جبت **An iron nail** (مسمار حديد)، اللي هو قطعة حديد مصمتة كده، الـ **surface area** اللي معرضة للحمض بتبقى أقل بكتير جداً. وبالتالي، التفاعل بتاعه مع الحمض بيكون أبطأ بكتير أوي، وممكن متشوفش أي حاجة بتحصل غير بعد وقت طويل أوي. فالمساحة المعرضة للتفاعل بتفرق بشكل رهيب في سرعة التفاعل الكيميائي.

***

شوف يا عم، تعالى نفهم بقى إيه اللي بيخلي التفاعل الكيميائي ده يجري بسرعة أو يزحف ببطء، دي حاجات أساسية لازم تبقى في دماغك.

أول حاجة كده، الـ **concentration** (التركيز) بتاعة المواد المتفاعلة. يعني إيه؟ يعني كمية المواد دي اللي موجودة في حيز معين. شوف يا عم، معظم التفاعلات الكيميائية بتمشي أسرع بكتير لو زودت الـ **concentration** بتاعة مادة أو أكتر من المواد اللي بتتفاعل. دي نقطة مهمة قوي. ليه بقى؟ لأن الموضوع ببساطة إنك كل ما تزود الـ **concentration**، عدد الـ **collisions of particles** (يعني تصادم الجزيئات ببعضها) بيزيد. تخيل كده إن فيه زحمة في الشارع، كل ما العربيات تزيد (الـ concentration تزيد)، فرص إنهم يخبطوا في بعض بتزيد صح؟ هي كده بالظبط.

طب هقولك على حاجة كده، فيه نوع من التفاعلات بنسميه **heterogeneous reactions** (يعني مش كله سائل في سائل مثلاً، ممكن يبقى صلب مع سائل). هنا بقى الـ **reaction rate** (سرعة التفاعل) مش بس بتعتمد على الـ **concentration**، لأ، دي كمان بتعتمد على الـ **area of contact** (مساحة التلامس). يعني إيه؟ يعني لو عندك مادة صلبة بتتفاعل مع سائل، كل ما مساحة السطح اللي باينة للسائل تكون أكبر، التفاعل يكون أسرع. عشان كده الـ **small particles** (الجزيئات الصغيرة) بيبقى ليها **larger area** (مساحة أكبر) من الـ **larger particles** (الجزيئات الكبيرة). فلو عندك مثلاً مكعب سكر ومسحوق سكر، مين هيدوب أسرع في الشاي؟ طبعاً المسحوق، لأنه **small particles** والـ **area of contact** بتاعته أكبر بكتير، فالتفاعل بيزيد.

تاني حاجة بقى بتأثر جامد هي الـ **temperature** (درجة الحرارة). دي بتعمل إيه؟ لما بتغير الـ **temperature**، الـ **molecules** (الجزيئات) أو الـ **ions** (الأيونات) اللي بتتحرك دي سرعتها بتتغير. يعني لو عليت الحرارة، تلاقي الجزيئات دي بتجري وتتنطط زي المجانين. وده بيخلي عدد الـ **collisions** (التصادمات) في وحدة الزمن يزيد. ولما الـ **collisions** تزيد، طبيعي الـ **reaction rate** (سرعة التفاعل) بتزيد. دي نقطة مهمة قوي يا صاحبي: فيه قاعدة عامة كده بتقولك إنك لو زودت الـ **temperature** حوالي 10 درجات مئوية (10° C)، الـ **reaction rate** تقريباً بتتضاعف (doubles). يعني بتزيد الضعف!

آخر حاجة معانا بقى، بطل خفي اسمه الـ **catalyst** (العامل الحفاز). ده بقى مادة سحرية كده، بتغير في الـ **reaction rate** (سرعة التفاعل) سواء تزودها أو تقللها، بس من غير ما هي نفسها تتغير أو تستهلك في التفاعل ده. يعني بتدخل التفاعل تخلصه بسرعة وتطلع زي ما دخلت بالظبط. ده عامل زي واحد بيفتحلك طريق مختصر عشان توصل مشوارك أسرع، بس هو نفسه مش بيبقى جزء من المشوار.

---

شوف يا عم، السلايد دي بتتكلم عن حاجة اسمها الـ **Rate law**. دي ببساطة كده بتقولنا إزاي سرعة أي تفاعل كيميائي بتعتمد على تركيز المواد اللي بتتفاعل فيه. يعني كل ما تزود كمية مادة معينة، التفاعل ده سرعته هتتغير إزاي.

تعالى نفهم بقى المعادلة اللي قدامك دي: **Rate = k [A] ^ x**.

الـ **Rate** دي يا صاحبي يعني سرعة التفاعل، كأنك بتقول التفاعل ده بيجري بسرعة قد إيه.
الـ **[A]** دي بقى يا معلم هي الـ **concentration**، يعني تركيز المادة اللي بتتفاعل. كأنك مثلا بتعمل شاي، كل ما تزود تركيز الشاي، طعمه بيبقى أقوى، صح؟ هنا نفس الفكرة، بس بنشوف تأثيره على السرعة.
الـ **k** دي يا نجم، اسمها الـ **specific rate constant**. ده رقم ثابت كده، بس مش ثابت لكل حاجة، بيتغير حسب نوع التفاعل ودرجة الحرارة اللي التفاعل بيحصل فيها. يعني لو غيرت التفاعل أو سخنت أو بردت، الـ **k** دي هتتغير. هي اللي بتربط بين السرعة والتركيزات دي كلها.
أما الـ **x** دي بقى يا بطل، فدي اسمها الـ **order of the reaction**، أو "أوردر التفاعل". دي أهم حتة هنا.

الـ **Reaction order** دي بقى بتوريك تركيز المواد المتفاعلة بيأثر على سرعة التفاعل إزاي بالظبط. دي نقطة مهمة قوي.

هقولك على حاجة كده، لو الـ **x** دي كانت بـ 1، يبقى ده اسمه **First order reaction**. يعني إيه؟ يعني لو التركيز بتاع المادة اللي بتتفاعل (الـ **[A]**) زاد الضعف، سرعة التفاعل (الـ **Rate**) هتزيد الضعف برضه. علاقة خطية كده، زي لما بتدوس بنزين في العربية، كل ما تدوس أكتر، العربية تجري أسرع بنفس النسبة.

طب لو الـ **x** دي كانت بـ 2، يبقى ده اسمه **Second order reaction**. وده بقى فيه حالتين:
يا إما سرعة التفاعل بتعتمد على تركيز مادة واحدة بس، بس التركيز ده مرفوع للأس 2 (يعني تربيع). يعني لو التركيز زاد الضعف، السرعة تزيد أربع أضعاف! كأنك مثلا بتلعب كورة، لو قوتك زادت الضعف، تأثيرك على اللعب ممكن يبقى أضعاف مضاعفة مش بس ضعف.
أو ممكن يكون التفاعل ده بيعتمد على تركيز مادتين مختلفتين، وكل مادة فيهم مرفوعة للأس 1. يعني [A] مضروبة في [B]، وكل واحدة منهم أس 1. يعني الاتنين بيأثروا مع بعض عشان يوصلوا للسرعة دي.

دي كل الفكرة يا صاحبي. الـ **Rate law** دي زي خريطة بتوريك إزاي تتحكم في سرعة أي تفاعل كيميائي

شوف يا عم، بص يا صاحبي، الموضوع هنا بيتكلم عن الـ Rate (سرعة التفاعل) دي بتشتغل إزاي، وإيه اللي بيأثر عليها. دي حتة مهمة قوي عشان نفهم أي حاجة بتحصل حوالينا أو جوانا.

تعالى نفهم بقى، الـ Rate (سرعة التفاعل) دي زي سرعة العربية كده، بتقولك التفاعل ده بيخلص في قد إيه. الـ "k" دي ثابت كده، مابيتغيرش إلا لو غيرنا درجة الحرارة أو جبنا حافز (Catalyst) جديد.

**Example 1:**
عندنا تفاعل كده، الـ Rate (سرعته) بتساوي "k" مضروبة في تركيز الـ [H2O2] (دي مادة اسمها Peroxide الهيدروجين اللي بنحطها على الجروح ساعات).
بص يا معلم، الـ Equation (المعادلة) بتقول Rate = k [H2O2]، وفوق الـ [H2O2] مفيش رقم، يعني كأن في 1 مستخبية كده (X=1).
دي بقى بنقول عليها "first order" (تفاعل من الرتبة الأولى). يعني إيه "first order"؟
يعني لو تركيز الـ [H2O2] ده ضاعفناه، الـ Rate (السرعة) هتتضاعف برضه. لو قللناه للنص، الـ Rate هتقل للنص. يعني ماشيين مع بعض بالظبط، واحد لواحد. زي لما تدوس بنزين العربية، كل ما تدوس أكتر، العربية تجري أسرع بنفس النسبة.

**Example 2:**
هنا بقى الدنيا بدأت تسخن شوية. عندنا تفاعل تاني، الـ Rate بتاعته بتساوي "k" مضروبة في تركيز الـ [NO] (ده غاز أول أكسيد النيتروجين) مرفوع لـ 2، ومضروبة في تركيز الـ [H2] (ده غاز الهيدروجين) مرفوع لـ 1 (اللي هي مش مكتوبة زي ما اتفقنا).
- "If [H2] is doubled, the rate doubles." (لو تركيز الـ [H2] ده ضاعفناه، الـ Rate هتتضاعف). ليه؟ عشان هو "first order" بالنسبة للـ [H2]، يعني ماشي معاه واحد لواحد زي المثال الأولاني.
- "If [NO] is doubled, the rate quadruples because 2^2 = 4." (لو تركيز الـ [NO] ده ضاعفناه، الـ Rate هتزيد أربع أضعاف). ليه بقى يا عم الحاج؟ عشان الـ [NO] هنا "second order" (من الرتبة الثانية)، يعني تركيزه مرفوع لأس 2. فلما تضاعف التركيز (يعني تضربه في 2)، الـ Rate هتتضرب في (2 أس 2) اللي هي 4. يعني تأثيره أقوى بكتير! عامل زي لما تكون بتلعب بلاي ستيشن وتلاقي واحد بيضرب ضربة قوية جداً مش مجرد ضربة عادية.

**Conclusion:**
ففي التفاعل التاني ده، بنقول إن التفاعل ده "first-order for H2" (من الرتبة الأولى بالنسبة للـ H2)، و"second-order for NO" (من الرتبة الثانية بالنسبة للـ NO).
ولما بنحب نعرف الـ "overall reaction" (الرتبة الكلية للتفاعل)، بنجمع الأُسس دي كلها. يعني 2 (بتاعة الـ NO) + 1 (بتاعة الـ H2) = 3. يبقى الـ "overall reaction is third-order" (التفاعل الكلي من الرتبة الثالثة). يعني أي تغيير بسيط في تركيزات المواد دي ممكن يعمل فرق كبير جداً في سرعة التفاعل كله. دي نقطة مهمة قوي عشان نفهم حاجات كتير بتحصل جوه جسمنا، زي سرعة عمل الأدوية أو تفاعلات الإنزيمات.

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، فيه نقطة مهمة قوي في الكيميا دي، مش أي حاجة تشوفها في الـ **coefficient** (المعامل) في الـ **chemical equation** (المعادلة الكيميائية)

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

شوف يا عم، الـ **Chemical equilibrium** ده قصة كبيرة في الكيميا، بس تعال نفهمها واحدة واحدة كده.

أول حاجة، لما نقول **Chemical equilibrium** (الاتزان الكيميائي)، ده معناه إن التفاعل وصل لحالة كده تحس إنه ثابت، يعني ولا المتفاعلات بتخلص ولا النواتج بتزيد بشكل صافي. كأنك بتجري على Treadmill، أنت بتجري بس مكانك ثابت.

**Direction of chemical equation and K:**
هنا بنتكلم عن اتجاه التفاعل والـ **Equilibrium constant (K)** (ده ثابت الاتزان يا صاحبي). بيقولك إن الـ **Equilibrium constant** بتاع التفاعل اللي ماشي في الاتجاه العكسي (اللي بنسميه الـ **Backward reaction**) هو مقلوب الـ **Equilibrium constant** بتاع التفاعل اللي ماشي في الاتجاه الأمامي (اللي بنسميه الـ **Forward reaction**). يعني إيه مقلوب؟ يعني لو واحد 5، التاني يبقى 1/5.

بص على المثال ده:
عندنا تفاعل كده سهل: **H2 (g) + I2 (g)** دول بيتفاعلوا مع بعض ويدونا **2 HI (g)**.
ده بنسميه الـ **Forward reaction** (التفاعل الأمامي). الـ **Equilibrium constant** بتاعه (اللي هو **Kf**) بنحسبه بقانون كده: تركيز الـ **HI** أس 2، مقسوم على تركيز الـ **H2** مضروب في تركيز الـ **I2**.
مديلك قيمته هنا **Kf = 54**. يعني التفاعل ده بيحب يمشي لقدام أوي، بيحب يكون **HI** كتير.

طب لو عكسنا التفاعل؟ يعني الـ **2 HI (g)** ده يتفكك ويرجع تاني **H2 (g) + I2 (g)**.
ده بقى الـ **Backward reaction** (التفاعل العكسي). الـ **Equilibrium constant** بتاعه (اللي هو **Kb**) هتلاقيه عكس القانون الأولاني بالظبط: تركيز الـ **H2** مضروب في تركيز الـ **I2**، مقسوم على تركيز الـ **HI** أس 2.
مديلك قيمته هنا **Kb = 0.01851**.
لاحظ بقى يا معلم، لو حسبت **1/Kb** هتلاقيها بالظبط **54**، اللي هي قيمة الـ **Kf**. يبقى فعلاً **Kf = 1/Kb**. دي نقطة مهمة قوي بتوضح العلاقة بين التفاعل في الاتجاهين.

**Chemical equilibrium for reaction that occur in more than one step:**
تعال نفهم بقى لو التفاعل بيحصل على كذا خطوة مش خطوة واحدة، زي ما بتطلع السلم، ممكن تطلع درجتين درجتين، أو درجة درجة.
هنا مديلك مثال على الـ **ionization** (التأين) بتاع الـ **hydrogen sulphide (H2S)**. الـ **ionization** دي يا صاحبي يعني لما مركب يتفكك في الماية لأيونات موجبة وسالبة، زي لما الملح يدوب في الماية ويديلك أيونات **sodium** و **chloride**.

الـ **H2S** ده مش بيتأين مرة واحدة، ده على خطوتين:
1- الخطوة الأولى: **H2S** يتفكك ويديلك **H+** (أيون الهيدروجين) و **HS-** (أيون الـ bisulfide).
الـ **Equilibrium constant** بتاع الخطوة دي اسمه **K1**.
2- الخطوة الثانية: الـ **HS-** اللي طلع ده يكمل ويتفكك تاني ويديلك **H+** تاني و **S2-** (أيون الـ sulfide).
الـ **Equilibrium constant** بتاع الخطوة دي اسمه **K2**.

دي نقطة مهمة قوي: الـ **Equilibrium constant** بتاع التفاعل الكلي (اللي هو الـ **overall change**) لما التفاعل يحصل على كذا خطوة، بيبقى عبارة عن **product** (حاصل ضرب) الـ **Equilibrium constants** بتاعت كل خطوة لوحدها.
يعني لو عايز الـ **KC** (الـ Equilibrium constant الكلي)، هتضرب **K1** في **K2**. بسيطة خالص، صح؟

في بقى **homework** (واجب) كده ليك عشان تشغل دماغك: عايزك تكتب الـ **Equilibrium constants** اللي بتمثل الـ **ionization** بتاع الـ **phosphoric acid (H3PO4)** وتطلع الـ **overall equilibrium constant** بتاعه. ده زيه بالظبط زي الـ **H2S** بس الـ **H3PO4** بيتأين على تلات خطوات.

---
**
**

تخيل إنك أخدت قرص صداع عشان دماغك بتوجعك، تفتكر القرص ده بيشتغل إزاي؟ وإمتى بالظبط بتحس إن الصداع راح؟ هل في أدوية بتشتغل بسرعة الصاروخ وأدوية تانية بتاخد وقتها؟ ده بالظبط اللي بندرس بيه حاجة اسمها Chemical kinetics.

كلمة kinetics دي أصلاً يعني حركة أو سرعة. فـ Chemical kinetics معناها ببساطة شديدة سرعة التفاعلات الكيميائية. جسمنا ده كله عبارة عن مصنع كبير، وكل خطوة بتحصل فيه، من أول ما الأكل يتهضم لحد ما الدوا يشتغل أو يتكسر، هي تفاعل كيميائي.

تخيل كده إنك بتعمل كوباية شاي كشري، الشاي بيتعمل في دقايق صح؟ دي سرعة تفاعل سريعة. لكن لو بتعمل طبق كوارع، ده بياخد ساعات طويلة عشان يستوي، دي سرعة تفاعل بطيئة. نفس الفكرة بالظبط بتحصل جوه جسمنا مع الأدوية.

إحنا كدكاترة أو صيادلة، لازم نفهم الدوا اللي بنديه للمريض هيشتغل إمتى؟ وهيفضل شغال قد إيه؟ وهيتكسر ويخرج من الجسم في وقت قد إيه؟ كل ده بيتحكم فيه الـ Chemical kinetics. يعني مثلاً، لو عندك دوا لازم يشتغل بسرعة جداً عشان ينقذ حياة المريض، لازم نختار دوا الـ kinetics بتاعته سريعة. ولو دوا تاني المفروض يفضل في الجسم مدة طويلة عشان يعالج مرض مزمن، يبقى هندور على دوا الـ kinetics بتاعته بطيئة شوية عشان يدوم مفعوله.

الدوا لما بيدخل الجسم، بيمر بكذا مرحلة: أول حاجة الـ absorption (امتصاص الدوا)، بعدين الـ distribution (توزيعه في الجسم)، بعدين الـ metabolism (تكسيره)، وأخيراً الـ excretion (إخراجه من الجسم). كل مرحلة من دول ليها سرعة معينة، والـ Chemical kinetics هي اللي بتوصف السرعة دي. عشان كده، الـ Pharmaceutical analytical chemistry I دي بتساعدنا نعرف تركيز الدوا في الدم، ونحدد الجرعة الصح، ونفهم الدوا ده صلاحيته هتنتهي إمتى عشان مايبقاش ليه أي تأثير أو يبقى ضار.

🎨 رسم كرتوني مبس مطلوب:
[رسم كرتوني مبهج ومبسط يظهر جزيئات دواء صغيرة (كأنها شخصيات كرتونية) تتحرك في مسارات مختلفة. بعضها يجري بسرعة نحو هدف معين (خلية مريضة مثلاً) ويختفي بسرعة (تفاعل سريع)، والبعض الآخر يمشي ببطء ويستغرق وقتاً طويلاً للوصول أو التغير (تفاعل بطيء). ممكن يكون فيه ساعة رملية كبيرة بتوضح مرور الوقت، وعداد سرعة يشير لـ "Reaction Speed" وفي الخلفية، علبة دواء عليها علامة استفهام كبيرة "How fast will it work?"]

الـ Chemical kinetics ده يا جماعة علم بيفهمنا حاجتين مهمين أوي في أي تفاعل كيميائي بيحصل حوالينا أو جوه جسمنا.

أول حاجة، بيفهمنا الـ **REACTION RATES**، يعني سرعة التفاعل ده قد إيه. تخيل إن الـ reaction ده زي ما تكون بتعمل قهوة، السرعة هنا هي قد إيه الوقت اللي بتاخده عشان البن يدوب في الماية السخنة وتطلع القهوة جاهزة. في جسمنا، كل عملية حيوية بتحصل ليها سرعة، زي سرعة إنتاج الطاقة في الخلايا، أو سرعة هضم الأكل في الـ Stomach (المعدة).

تاني حاجة، بيفهمنا الـ **MECHANISM** بتاع التفاعل. يعني إزاي التفاعل ده بيحصل خطوة بخطوة. مش بس بنعرف السرعة، لأ، بنعرف كمان التفاصيل الدقيقة اللي بتحصل عشان نوصل للنتيجة النهائية. زي ما تكون بتفك موتور عربية عشان تفهم كل قطعة بتشتغل إزاي ومع إيه عشان تعرف الموتور كله شغال إزاي.

طيب ليه مهم إننا ندرس سرعة التفاعلات دي؟
أولاً: عشان نعرف إيه الظروف اللي ممكن تخلي التفاعل يمشي أسرع. زي مثلاً في المصانع الكبيرة اللي بتصنع الـ ammonia (الأمونيا) من غاز النيتروجين والهيدروجين، بيبقوا عايزين التفاعل ده يتم بسرعة وكفاءة عشان ينتجوا كميات كبيرة. في جسمنا، الـ Enzymes (الإنزيمات) دي زي "مسرعات" طبيعية للتفاعلات، بتخلي التفاعلات الحيوية اللي ممكن تاخد ساعات أو أيام تحصل في ثواني عشان الجسم يفضل شغال كويس.

ثانياً: عشان نفهم التفاعلات الكيميائية دي بتحصل إزاي أصلاً (الـ mechanism بتاعها). لما بنفهم الخطوات التفصيلية، بنقدر نعرف لو فيه حاجة غلط بتحصل أو لو عايزين نتحكم في التفاعل ده. زي لما بنفهم إزاي دواء معين بيشتغل على مرض معين في جسمك، بنعرف بالظبط إيه الخطوات الكيميائية اللي الدوا ده بيأثر فيها عشان يخفف الألم أو يعالج المرض.

وبنيجي بقى لتعريف الـ Reaction rate (سرعة التفاعل الكيميائي):
ببساطة، هي "التغيير في تركيز مادة متفاعلة (reactant) أو مادة ناتجة (product) في وحدة زمنية معينة".
تخيل إن عندك حلة محشي، الـ Reactant هنا هي مكونات المحشي قبل ما يتلف (الرز والخضرة والتوابل)، والـ Product هي المحشي بعد ما استوى. الـ Reaction rate هنا هي السرعة اللي مكونات المحشي بتتحول بيها لطبق محشي جاهز للأكل!
يعني بنشوف الـ concentration (التركيز) بتاع المادة دي قل قد إيه (لو كانت reactant) أو زاد قد إيه (لو كانت product) في فترة زمنية معينة (زي في الدقيقة أو في الساعة).

القانون بتاعها بسيط خالص:
**Reaction rate = التغيير في التركيز / التغيير في الوقت**
يعني لو التركيز اتغير بـ "كذا" في وقت قدره "كذا"، بنقسم التغيير ده على الوقت ده عشان نطلع السرعة. زي ما بتقيس سرعة عربية بتقول مشيت كام كيلو في الساعة.

الجسم بتاعنا ده زي مصنع كبير، وكل شوية بيعمل تفاعلات. تخيل إن فيه مادة اسمها A (زي المادة الخام) بتتحول لمادة تانية اسمها B (زي المنتج النهائي). إحنا عايزين نعرف المادة A دي بتخلص بسرعة قد إيه، والمادة B دي بتظهر بسرعة قد إيه. ده اللي بنسميه الـ **rate of disappearance** (معدل الاختفاء) و الـ **rate of appearance** (معدل الظهور).

لو بصينا على مثال بسيط، عند الثانية صفر، كان عندنا 1 مول من المادة A ومفيش B خالص. بعد ثانيتين، لقينا الـ A بقت 0.98 مول والـ B بقت 0.02 مول.

عشان نحسب الـ **rate of appearance of B**، بنشوف الـ B زادت قد إيه في الوقت ده. كانت صفر وبقت 0.02 مول. يعني زادت 0.02 مول في ثانيتين. لما نقسم الزيادة دي على الوقت (0.02 على 2)، هيطلع لنا 0.01. ده رقم موجب، وده طبيعي، لأن الـ B بتظهر وبتزيد، زي ما تكون بتكسب فلوس في حسابك.

أما الـ **rate of disappearance of A**، المادة A دي زي المصاريف اللي بتتصرف. كانت 1 مول وبقت 0.98 مول. يعني نقصت 0.02 مول. عشان كده، لما بنحسب معدل الاختفاء بتاعها، بنحط إشارة سالب (-) عشان نبين إن المادة دي بتقل أو بتختفي. لو حسبتها هتطلع -0.01. الإشارة السالب دي بتقولنا إن الـ A دي بتتصرف أو بتستهلك في التفاعل. زي عداد البنزين في العربية وهو بينقص.

نفس الفكرة بالظبط لو عندنا تفاعل تاني، زي الـ NO والـ O3 (دول زي المواد الخام) بيتفاعلوا ويكونوا الـ NO2 والـ O2 (دول زي المنتجات).

الـ **reactants** (المواد المتفاعلة) اللي هما NO و O3، دول بيقلوا. فبنقول الـ **rate of disappearance** بتاعهم بيكون سالب (-) دلتا [تركيزهم] على دلتا الوقت. يعني تركيزهم بيقل مع الوقت.

أما الـ **products** (النواتج) اللي هما NO2 و O2، دول بيزيدوا. فبنقول الـ **rate of appearance** بتاعهم بيكون موجب (+) دلتا [تركيزهم] على دلتا الوقت. يعني تركيزهم بيزيد مع الوقت، ومحتاجينش نحط إشارة سالب هنا لأنه بيزيد بالفعل. تخيل الـ **rate of appearance** ده زي عداد الكيلومترات في العربية وهو بيزيد.

تخيل إننا بنعمل عملية كيميائية بسيطة جداً، زي إن مادتين من نوع (A) بيتفاعلوا مع بعض عشان يطلعوا مادة واحدة من نوع (B). يعني المعادلة بتاعتنا 2A → B. هنا، كل ما بنكون مول واحد من (B)، بنكون استهلكنا 2 مول من (A).

ده معناه إن معدل اختفاء (A) بيكون ضعف معدل ظهور (B). لو (B) بتظهر بمعدل معين، يبقى (A) بتختفي بمعدل أسرع منها بمرتين. عشان كده، لما بنحسب الـ Reaction rate (معدل التفاعل الكيميائي)، بنقول إنه بيساوي سالب نص معدل تغير (A) مع الوقت، وبيساوي معدل تغير (B) مع الوقت. السالب هنا بس عشان نقول إن (A) بتختفي أو بتستهلك.

نفس الفكرة دي بنطبقها على أي Reaction (تفاعل) تاني. لو عندنا معادلة عامة زي aA + bB → cC + dD، حيث (a, b, c, d) دي أعداد المولات بتاعت كل مادة، بنقسم معدل تغير كل مادة على عدد المولات بتاعتها عشان نخلي كل المعدلات متساوية. يعني الـ Reaction rate بيساوي سالب (1/a) في معدل تغير (A) مع الوقت، وسالب (1/b) في معدل تغير (B) مع الوقت، وبيساوي (1/c) في معدل تغير (C) مع الوقت، و(1/d) في معدل تغير (D) مع الوقت. المواد اللي بتختفي بنحطلها سالب، والمواد اللي بتظهر بنسيبها بالموجب.

طيب إيه اللي بيخلي الـ Reaction (التفاعل) ده سريع أو بطيء؟ في عوامل كتير بتأثر.
أول حاجة هي الـ Physical state (الحالة الفيزيائية) للمواد المتفاعلة والناتجة، ومساحة السطح (surface area) بتاعتها.

تخيل إنك بتحاول تدوب مكعب سكر كبير في الشاي. هياخد وقت أطول شوية، صح؟ لكن لو حطيت سكر بودرة، هيدوب في ثواني. ليه؟ لأن السكر البودرة عنده مساحة سطح أكبر بكتير معرضة للمياه إنها تتفاعل معاها.

نفس الفكرة بالظبط بتحصل في الـ chemical reactions. لو عندنا مادتين بيتفاعلوا بس هما في حالات فيزيائية مختلفة، زي مثلاً قطعة حديد صلبة (Solid metal) بتتفاعل مع سائل (Liquid). هنا، التفاعل مش هيحصل غير على السطح الخارجي للحديدة اللي ملامس للسائل. الجزيئات اللي جوه الحديدة مش هتقدر تتفاعل غير لما اللي على السطح تتفاعل وتختفي.

عشان كده، لو جبنا قطعة طباشير سليمة وحاولنا ندوبها، هتدوب ببطء. لكن لو طحنا الطباشيرة دي لـ powder (بودرة) ناعمة، هتلاقيها بتدوب أسرع بكتير جداً. ده لأن الـ smaller particles (الجزيئات الأصغر) بتوفر مساحة سطح أكبر بكتير للتفاعل، وبالتالي الـ reaction rate (معدل التفاعل) بيكون أكبر وأسرع.

🎨 رسم كرتوني بسيط مطلوب:
[رسم كرتوني لطباخ بيقطع خضروات كبيرة (تمثل جزيئات كبيرة) ببطء، وفي بانل تاني نفس الطباخ بيقطع نفس الخضروات بس متقطعة قطع صغيرة جداً (تمثل جزيئات صغيرة) بسرعة أكبر، مع سهم يوضح "Faster Reaction Rate"]

طيب يا شباب، خلينا نشوف إيه اللي بيخلي أي تفاعل كيميائي في الدنيا يمشي بسرعة معينة، أو بطيء. أول عامل وده مهم جداً هو 'الحالة الفيزيائية للمواد اللي بتتفاعل' أو 'The physical state of reactants' ومساحة السطح بتاعتها أو 'surface area'.

تخيل كده إنك معاك حتة سكر كبيرة (مكعب سكر) وعايز تدوبها في كوباية شاي سخنة. هتاخد وقت أطول صح؟ لكن لو جبت نفس كمية السكر دي بس مطحونة بودرة، هتلاقيها دابت في ثواني. ليه؟ لأن السكر البودرة ده عنده 'surface area' أو مساحة سطح أكبر بكتير معرضة للمياه، فالتفاعل (اللي هو هنا الذوبان) بيحصل أسرع.

نفس الفكرة بالظبط بتحصل في مثال الـ 'Calcium carbonate' اللي هي كربونات الكالسيوم. لو عندك بودرة 'Calcium carbonate' دي زي بودرة التلك كده، وحطيتها على 'dilute hydrochloric acid' (حمض الهيدروكلوريك المخفف)، هتلاقي التفاعل بيحصل بسرعة رهيبة. ليه؟ لأن البودرة دي 'surface area' بتاعتها كبيرة جداً، كل جزيء فيها معرض للحمض، فالتفاعل بيبدأ من كل حتة.
لكن لو جبت حتة طباشير 'stick of chalk' اللي هي برضه 'Calcium carbonate' بس مضغوطة ومكعب، وحطيتها في نفس الحمض، هتلاقي التفاعل بطيء جداً، ويمكن تشوف فقاقيع صغيرة بتطلع ببطء شديد. لأن الـ 'surface area' المعرضة للحمض في الطباشير أقل بكتير.

مثال تاني يوضح الفكرة دي، لو جبت 'iron powder' (بودرة حديد) وحطيتها على حمض، هتلاقيها بتتفاعل بسرعة وتطلع غاز الهيدروجين اللي بنشوفه على شكل فقاقيع. الـ 'iron powder' دي زي برادة الحديد اللي بنشوفها في المعمل.
لكن لو جبت مسمار حديد 'iron nail' وحطيته في نفس الحمض، هتلاقي التفاعل بطيء جداً، لأن الـ 'surface area' بتاع المسمار اللي معرض للحمض قليل أوي مقارنة بالبودرة. المعادلة هنا بتقول إن الحديد بيتفاعل مع الحمض عشان يطلع 'ferric chloride' و 'hydrogen gas'.

إيه علاقة ده بينا كدكاترة؟ تخيل مثلاً إن جسمك بيتعامل مع الأكل. لما بتاكل لقمة، أسنانك بتطحنها وتحولها لقطع صغيرة جداً، ليه؟ عشان تزود الـ 'surface area' بتاعتها، وبالتالي الإنزيمات اللي في معدتك وأمعائك تقدر تشتغل عليها أسرع وتهضمها بشكل فعال. ده بيخلي عملية الـ 'digestion' أو الهضم أسرع وأحسن، عشان جسمك يقدر يمتص الـ 'nutrients' أو العناصر الغذائية اللي محتاجها.

🎨 رسم كرتوني بسيط مطلوب: رسمة لمكعب سكر عملاق بيصارع إنه يدوب في كوباية شاي صغيرة، وجنبه كومة سكر بودرة صغيرة بتضحك وهي بتدوب بسهولة في كوباية شاي تانية.

تركيز المواد المتفاعلة (Concentration of reacting species) ده عامل مهم جداً. تخيل إن عندك حفلة كبيرة والضيوف (اللي هم الجزيئات المتفاعلة) كتير أوي في أوضة صغيرة. طبيعي إنهم هيخبطوا في بعض كتير أوي صح؟ كل ما عدد الجزيئات المتفاعلة يزيد في مكان معين، فرص إنهم يخبطوا في بعض وتعمل الـ reaction بتزيد، وبالتالي الـ reaction بتخلص أسرع. ده زي لما تاخد دواء بتركيز عالي، بيشتغل أسرع وأقوى في جسمك.

فيه نوع تاني من الـ reactions بنسميه heterogeneous reactions، وده اللي بيحصل فيه التفاعل على سطح معين. تخيل إن عندك قطعة سكر كبيرة وقطعة سكر مطحونة ناعم. مين فيهم هتدوب أسرع في الشاي؟ طبعاً السكر المطحون! ليه؟ عشان مساحة السطح بتاعته اللي معرضة للمياه أكبر بكتير. نفس الفكرة دي بنشوفها في جسمنا، لما الـ Stomach يفرم الأكل لقطع صغيرة، كده بيزود مساحة السطح اللي الإنزيمات تقدر تشتغل عليها عشان تهضم الأكل أسرع.

نيجي لدرجة الحرارة (Temperature). الجزيئات اللي جوه جسمنا أو في أي مكان بتتحرك باستمرار. تخيل إنهم زي كورة نطاطة عمالة تتنطط. لما بتزود درجة الحرارة، كأنك بتدي الكورة دي طاقة أكتر، فبتتحرك أسرع وبتخبط في اللي حواليها أكتر وأقوى. ده بيزود عدد الـ collisions في وقت معين، وبالتالي الـ reaction بتخلص أسرع. عشان كده جسمنا بيحافظ على درجة حرارة ثابتة (37°C) عشان كل الـ reactions الحيوية اللي جوانا تشتغل بكفاءة. لو الحرارة زادت أوي (زي السخونية)، الـ reactions دي ممكن تتسرع بشكل مش طبيعي أو تتلخبط وده ممكن يكون خطر. قاعدة عامة كده، زيادة 10 درجات مئوية ممكن تضاعف سرعة الـ reaction.

آخر حاجة هي الـ Catalyst. الـ Catalyst ده زي الوسيط اللي بيسرع أي مصلحة من غير ما هو نفسه يتغير أو يخلص. هو بس بيسهل الطريق وبيخلي الـ reaction تحصل أسرع. في جسمنا، الـ Catalysts دول اسمهم إنزيمات (Enzymes). تخيل إن الـ Enzymes دي زي العمال المهرة جداً في مصنع الجسم، كل عامل متخصص في مهمة معينة وبيخلصها في وقت قياسي من غير ما هو نفسه يتغير. من غير الـ Enzymes دي، جسمنا مش هيقدر يهضم الأكل ولا ينتج الطاقة ولا يعمل أي وظيفة من وظائفه بسرعة كافية عشان نفضل عايشين.

طيب يا دكاترة، ركزوا معايا في النقطة دي عشان مهمة جداً وهتفيدنا قدام في فهم حاجات كتير في الجسم وفي الأدوية.

تخيل كده إننا بنعمل أي تفاعل جوه الجسم، زي مثلاً إنزيم معين بيكسر سكر معين. سرعة التفاعل ده (اللي بنسميها الـ **Rate**)، يعني قد إيه التفاعل ده بيخلص بسرعة، بتعتمد على كمية المواد اللي بدأت بيها التفاعل ده. دي بقى اللي بنسميها الـ **concentration**، أو التركيز.

الـ **Rate law** ده بقى عامل زي 'قانون السرعة' اللي بيوضح لنا بالظبط إزاي سرعة التفاعل (الـ Rate) بتعتمد على تركيز المواد المتفاعلة (الـ concentration of the reactants). تخيل إنك بتعمل كوباية شاي، سرعة ما الشاي بيتعمل (الـ Rate) بتعتمد على تركيز الشاي اللي حطيته (الـ concentration). كل ما تزود الشاي، كل ما يبقى أغمق وأسرع في اللون.

القانون بتاعه بسيط:
**Rate = k [A]^x**

* الـ **[A]** دي هي الـ **concentration**، يعني تركيز المادة المتفاعلة اللي بنتكلم عنها. زي ما قلنا، كمية الشاي اللي حطيتها.
* الـ **k** بقى ده اسمه الـ **specific rate constant**. ده رقم ثابت كده

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

تخيل إن التفاعل الكيميائي ده، سواء كان دوا بيشتغل في جسمك أو أكل بيتهضم، ليه سرعة معينة. السرعة دي بنسميها الـ **Rate**.

الـ **Rate** ده، زي سرعة العربية، ممكن يتأثر بكمية البنزين اللي فيها (اللي هي هنا الـ Concentration بتاع المواد المتفاعلة).

عندنا أنواع مختلفة من "الأوردر" أو "الرتبة" دي، اللي بتوصف العلاقة بين الـ Rate والـ Concentration:

* **Zero Order reaction (رتبة صفرية):**
* تخيل إن عندك محطة تنقية مياه (زي الـ Liver اللي بيخلص الجسم من السموم). المحطة دي طاقتها إنها تنقي كمية ثابتة من المياه في الساعة، مثلاً 100 لتر.
* سواء كان جاي لها 1000 لتر مياه وسخة أو 10000 لتر، هي هتفضل تنقي 100 لتر في الساعة وبس.
* هنا الـ Rate (سرعة التنقية) ثابتة، مش فارق معاها الـ Concentration (كمية المياه الوسخة) اللي موجودة. الـ Rate ثابت ومش بيعتمد على تركيز المواد.

* **First Order reaction (رتبة أولى):**
* تخيل إنك بتكنس شقة. لو الشقة وسخة شوية، هتاخد وقت معين. لو الشقة وسخة مرتين (يعني الـ Concentration زاد الضعف)، سرعة الكنس بتاعتك هتزيد الضعف عشان تخلصها.
* في الحالة دي، لو زودت تركيز مادة متفاعلة (الـ Concentration) للضعف، الـ Rate (سرعة التفاعل)

لما بنتكلم عن الأدوية اللي بناخدها، مهم نفهم جسمنا بيتعامل معاها إزاي. تخيل إن الدوا ده زي شحنة بنزين بتحطها في عربيتك. مش كل البنزين بيخلص بنفس السرعة، صح؟

أول حاجة، فيه مفهوم اسمه `Half-life` (عمر النصف). ده ببساطة الوقت اللي بياخده جسمك عشان يقلل تركيز الدوا اللي خدته للنص بالظبط. يعني لو خدت حباية فيها 100 ملليجرام دوا، الـ `Half-life` بتاعها هو الوقت اللي جسمك هياخده عشان يخلي الـ 100 ملليجرام دول يبقوا 50 ملليجرام بس. زي لما تشرب كوباية شاي، بمرور الوقت تركيز السكر فيها بيقل لو سبتها شوية أو لو شربت نصها. ده بيساعدنا نفهم الدوا هيفضل شغال قد إيه في جسمنا وإمتى نحتاج ناخد جرعة تانية. لو الـ `Half-life` بتاع الدوا قصير، يبقى محتاجين ناخده على فترات أقصر عشان يفضل تركيزه كويس في الدم.

بالنسبة للحاجات الكيميائية اللي بتحصل جوه جسمنا، زي تفكيك الأدوية أو تفاعلات الأيض، مش دايماً نقدر نعرف بالظبط إزاي التفاعل ده ماشي أو سرعته إيه بس من مجرد ما نشوف مكوناته. يعني لو عندنا معادلة كيميائية بتقول إن مادتين بيتفاعلوا، ده مش معناه إننا نقدر نعرف سرعة التفاعل ده أو 'أوردره' (الـ `order of the reaction`) بس من شكل المعادلة. زي بالظبط لما تشوف وصفة أكل، مش هتعرف طعم الأكلة إيه أو هتستوي في قد إيه غير لما تجربها وتشوف بنفسك. لازم دايماً نعمل `experiment` (تجربة) عشان نعرف الأرقام الحقيقية دي، زي ما بنشوف الدوا بيتكسر إزاي في جسم المريض عشان نعرف نديله الجرعة الصح في الوقت الصح.

🎨 رسم كرتوني مبسط مطلوب:
[رسم كرتوني ملون يظهر حبة دواء تدخل جسماً بشرياً سعيداً. الحبة تبدأ في الانقسام إلى نصفين، ثم تختفي تدريجياً مع مرور الوقت، مثل ساعة رملية بجانبها تشير إلى "Half-life" والتركيز يقل من 100% إلى 50% بشكل مرح.]

تخيل إن جسمنا ده مصنع كبير أوي، وفيه حاجات كتير بتتفاعل مع بعضها عشان تعمل حاجات تانية. دي اسمها Chemical reactions أو التفاعلات الكيميائية.

في تفاعلات كده، زي ما تكون بتعمل طبق كشري، المكونات كلها بتدخل في بعضها وبتطلع لك طبق كشري. مستحيل ترجع كل حبة رز لوحدها وكل عدسة لوحدها صح؟ دي بنسميها Irreversible reaction أو تفاعل غير عكسي. بتمشي في اتجاه واحد بس، من المتفاعلات (Reactants) للمنتجات (Products). يعني A + B → AB، السهم رايح في اتجاه واحد بس، مفيش رجوع.

بس بقى فيه تفاعلات تانية، زي إنك تكون بتشحن بطارية موبايل. الموبايل بيسحب كهربا ويشحن، وممكن البطارية تفضى تاني وتدي كهربا للموبايل. دي بقى اسمها Reversible reaction أو تفاعل عكسي. يعني التفاعل ممكن يمشي لقدام (Forward reaction) عشان يعمل منتجات، وممكن المنتجات دي نفسها ترجع تتفاعل وتعمل المتفاعلات تاني (Reverse reaction). زي مثلاً N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2 NH₃(g). شايف السهمين دول (⇌)؟ دول زي ما يكونوا بيقولولك التفاعل رايح جاي، شغال في الاتجاهين.

طيب، التفاعلات العكسية دي بقى بتوصل لحالة كده بنسميها Chemical Equilibrium أو الاتزان الكيميائي. تخيل عندك أوضة فيها 10 طلاب وأوضة تانية فيها 10 طلاب، والباب مفتوح بينهم. لو كل دقيقة طالب بيعدي من الأوضة الأولى للتانية، وفي نفس الوقت طالب بيعدي من التانية للأولى، يبقى عدد الطلاب في كل أوضة هيفضل ثابت صح؟ مع إن فيه حركة رايحة جاية. ده بالظبط اللي بيحصل في الـ Equilibrium state. سرعة التفاعل اللي رايح لقدام (Forward reaction rate) بتبقى قد سرعة التفاعل اللي راجع لورا (Reverse reaction rate). والـ Concentrations (تركيزات) بتاعة الـ Reactants والـ Products بتفضل ثابتة، يعني كمية كل حاجة بتفضل زي ما هي، مع إن التفاعل لسه شغال في الاتجاهين. زي ما يكون عندك ميزان كفتين بالظبط، كل كفة عليها وزن، والميزان ثابت في النص، بس ممكن تكون بتحط وتشيل أوزان صغيرة من كل كفة بنفس السرعة.

تخيل إنك في شارع زحمة، فيه عربيات رايحة من القاهرة للإسكندرية، وفي نفس الوقت فيه عربيات راجعة من الإسكندرية للقاهرة. لو في لحظة معينة، عدد العربيات اللي بتتحرك من القاهرة للإسكندرية هو هو نفس عدد العربيات اللي بترجع من الإسكندرية للقاهرة، يبقى إحنا كده وصلنا لحالة اسمها **Chemical equilibrium**. يعني إيه؟ يعني مفيش تغيير صافي في عدد العربيات اللي في كل مدينة، رغم إن الحركة لسه مستمرة في الاتجاهين.

ده بالظبط اللي بيحصل في التفاعلات الكيميائية اللي بنقول عليها **reversible chemical reaction**، يعني التفاعل بيمشي في الاتجاهين. المواد بتتفاعل مع بعضها وتكون نواتج، وفي نفس الوقت النواتج دي بترجع تتفاعل مع بعضها وتكون المواد الأصلية تاني. لما سرعة التفاعل اللي رايح (اللي بيعمل نواتج) تساوي سرعة التفاعل اللي راجع (اللي بيرجع المواد الأصلية)، بنوصل للـ **Chemical equilibrium**. في الحالة دي، تركيزات المواد المتفاعلة والناتجة بتبقى ثابتة ومبتتغيرش، لكن التفاعل نفسه لسه شغال في الاتجاهين.

كمثال بسيط، لو جبنا مادة اسمها **hydrogen iodide** (اللي بنختصرها بـ HI) وسخناها في وعاء مقفول لدرجة حرارة حوالي 450°C، هتلاقيها بتتفكك لـ **hydrogen** (H2) و **iodine** (I2). بس الغريب إن مهما سخنت، جزء من الـ HI بيفضل زي ما هو ومبيتفككش كله. ليه؟ عشان الـ HI بيتفكك لـ H2 و I2، وفي نفس الوقت الـ H2 والـ I2 دول بيرجعوا يتفاعلوا مع بعض ويعملوا HI تاني. لما سرعة التفكك تساوي سرعة التكوين، بنوصل للـ **equilibrium** ده، وبيبقى عندك خليط من الـ HI والـ H2 والـ I2 وتركيزاتهم ثابتة. المعادلة بتاعتها

تخيلوا إن فيه شد حبل (tug-of-war) بين فريقين جوه الـ body بتاعنا. فريق بيحاول يعمل حاجة معينة (دي الـ products) وفريق تاني بيحاول يرجع الحاجة دي لأصلها (دي الـ reactants). الـ Chemical equilibrium ده معناه إن اللعبة دي وصلت لمرحلة الميزان، يعني الفريقين بيشدوا بنفس القوة بالظبط. محدش فيهم بيكسب ولا بيخسر، بس اللعب لسه مستمر. يعني سرعة تكوين الـ products هي هي سرعة رجوع الـ products دي لـ reactants تانية.

عشان نعرف مين كفته أرجح أو الميزان ده بيستقر فين، عندنا حاجة اسمها الـ Equilibrium constant، وبنسميها \( K_c \). دي زي الـ scorecard اللي بتوريك في الآخر مين اللي تركيزه أعلى عند نقطة الاتزان. الـ \( K_c \) دي بنحسبها إننا بنقسم تركيز

شرح هذا الـ slide غير متوفر حالياً

🎨 رسم كرتوني مبسوط:
[رسم كرتوني مبهج ومشرق يظهر مجموعة من الجزيئات الملونة (كرات صغيرة) تتحرك وتتفاعل داخل دورة كبيرة. بعض الجزيئات تتحرك في اتجاه عقارب الساعة (تفاعل أمامي)، وبعضها يتحرك عكس عقارب الساعة (تفاعل خلفي). في منتصف الدورة، تبدو الجزيئات وكأنها في حالة توازن، حيث عدد الجزيئات التي تتحرك في كل اتجاه متساوٍ، مما يعطي إحساسًا بالاستقرار والحركة المستمرة في نفس الوقت. تظهر كرات صغيرة أخرى تدخل في عملية متعددة الخطوات، حيث تتحول من شكل لآخر على عدة مراحل، مثل شلال صغير من التفاعلات، وكل مرحلة لها ميزانها الخاص. الألوان زاهية ومبهجة، والرسومات بسيطة وودودة.]

يلا بينا نفهم يعني إيه **Chemical equilibrium** أو "الاتزان الكيميائي" ده. تخيل إن عندك مصنع كبير، والمصنع ده بيصنع منتج معين، وفي نفس الوقت المنتج ده ممكن يتفكك ويرجع للمواد الخام بتاعته تاني. الـ **Chemical equilibrium** ده بقى هو اللحظة اللي المصنع بيصنع فيها المنتج بنفس سرعة تفكك المنتج ده للمواد الخام. يعني فيه حركة مستمرة، بس عدد المنتجات والمواد الخام بيفضل ثابت. زي بالظبط لما تكون على كوبري المشاة اللي ماشي لو فيه 100 واحد بيطلعوا و100 واحد بينزلوا في نفس اللحظة، الكوبري نفسه عدد الناس اللي عليه ثابت، بس الحركة مستمرة.

نيجي بقى لحاجة اسمها **Direction of chemical equation and K** أو "اتجاه التفاعل الكيميائي وثابت الاتزان". كل تفاعل كيميائي ليه اتجاهين: اتجاه أمامي (Forward reaction) واتجاه خلفي (Backward reaction).
تخيل إنك بتعمل كوباية شاي. الشاي والسكر والمياه السخنة بيتفاعلوا عشان يعملوا كوباية الشاي (ده الـ **Forward reaction**). بس تخيل لو فيه طريقة إن كوباية الشاي دي ترجع تاني تبقى سكر وشاي ومياه سخنة (ده الـ **Backward reaction**).

المثال اللي عندنا:
\[ \text{H}_2 \, (\text{g}) + \text{I}_2 \, (\text{g}) \rightleftharpoons 2 \, \text{HI} \, (\text{g}) \]
هنا، غاز الهيدروجين (\(\text{H}_2\)) وغاز اليود (\(\text{I}_2\)) بيتفاعلوا مع بعض عشان يدونا غاز يوديد الهيدروجين (\(\text{HI}\)). ده الـ **Forward reaction**.
الـ **Equilibrium constant** أو "ثابت الاتزان" للتفاعل الأمامي ده بنسميه \(K_f\). ده زي مؤشر بيقولنا لما التفاعل يوصل للاتزان، مين اللي هيكون موجود أكتر؟ النواتج (الـ \(\text{HI}\)) ولا المتفاعلات (الـ \(\text{H}_2\) والـ \(\text{I}_2\))؟ لو \(K_f\) كبير، ده معناه إن النواتج هي اللي مسيطرة أكتر عند الاتزان. في المثال ده، \(K_f = 54\)، وده رقم كبير نسبيًا، يعني الـ \(\text{HI}\) هو اللي بيكون موجود بتركيز أكبر عند الاتزان.

طيب، لو بصينا للتفاعل بالعكس:
\[ 2 \, \text{HI} \, (\text{g}) \rightleftharpoons \text{H}_2 \, (\text{g}) + \text{I}_2 \, (\text{g}) \]
هنا، الـ \(\text{HI}\) بيتفكك ويدينا \(\text{H}_2\) و \(\text{I}_2\). ده الـ **Backward reaction**.
الـ **Equilibrium constant** بتاع التفاعل الخلفي ده بنسميه \(K_b\). لاحظ إن \(K_b\) هنا طالع \(0.01851\).
فيه علاقة مهمة جداً بين \(K_f\) و \(K_b\)، وهي إن \(K_f\) بيساوي مقلوب \(K_b\) (أو \(K_b\) بيساوي مقلوب \(K_f\)). يعني:
\[ K_f = 1/K_b \]
جرب كده تحسبها: \(1 / 0.01851\) هتلاقيها تقريبًا \(54\). يعني لما تعكس التفاعل، الـ **Equilibrium constant** بتاعه بيتقلب هو كمان. زي ما تكون بتشوف الماتش من ناحية، وبعدين تقلب الكاميرا وتشوفه من الناحية التانية، النتيجة هتكون معكوسة.

نيجي بقى لنقطة تانية: **Chemical equilibrium for reaction that occur in more than one step** أو "الاتزان الكيميائي للتفاعلات اللي بتحصل على أكتر من خطوة".
تخيل إنك بتعمل أكلة كشري. مش بتعملها كلها مرة واحدة. بتسلق الرز لوحده، بعدين العدس لوحده، بعدين المكرونة. كل خطوة من دول ليها "ثبات" أو "اتزان" خاص بيها.
نفس الكلام بيحصل في التفاعلات الكيميائية اللي بتتم على أكتر من خطوة.
المثال اللي عندنا هو تأين كبريتيد الهيدروجين (\(\text{H}_2\text{S}\)). ده بيحصل على خطوتين:

1. الخطوة الأولى:
\[ \text{H}_2\text{S} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HS}^- \]
هنا، الـ \(\text{H}_2\text{S}\) بيدينا أيون هيدروجين (\(\text{H}^+\)) وأيون هيدروسلفيد (\(\text{HS}^-\)). وثابت الاتزان بتاع الخطوة دي بنسميه \(K_1\).

2. الخطوة الثانية:
\[ \text{HS}^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{S}^{2-} \]
الأيون اللي طلع من الخطوة الأولى (\(\text{HS}^-\)) بيرجع يتفكك تاني ويدينا أيون هيدروجين تاني (\(\text{H}^+\)) وأيون كبريتيد (\(\text{S}^{2-}\)). وثابت الاتزان بتاع الخطوة دي بنسميه \(K_2\).

طيب، لو عايزين نعرف الـ **Equilibrium constant** الكلي بتاع التفاعل كله (اللي هو لو جمعنا الخطوتين مع بعض)، هنعمل إيه؟ بسيطة جداً، هنضرب ثوابت الاتزان بتاعت كل خطوة في بعض. يعني:
\[ K_C = K_1 \, K_2 \]
الـ \(K_C\) ده بيكون ثابت الاتزان للتفاعل الكلي اللي حصل. زي ما تكون بتقول إن طعم الكشري كله (الـ \(K_C\)) بيعتمد على مجموع طعم الرز والعدس والمكرونة (الـ \(K_1\) والـ \(K_2\) وهكذا).

في الآخر، فيه **homework** ليكم عشان تتمرنوا: اكتبوا ثوابت الاتزان اللي بتمثل تأين حمض الفوسفوريك (\(\text{H}_3\text{PO}_4\)) وثابت الاتزان الكلي بتاعه. ده هيساعدكم تثبتوا المعلومة.