Aboratoriya ishi Kimyoviy reaksiya tezligining modda konsentratsiyasiga va temperaturaga bog‘liqligini o‘rganish Ishning maqsadi

20- Laboratoriya ishi
Kimyoviy reaksiya tezligining modda konsentratsiyasiga va temperaturaga bog‘liqligini o‘rganish
Ishning maqsadi:

1. 
   Kimyoviy reaksiya tezligiga muhit ion kuchining ta’siri;
   
2. 
   Kimyoviy reaksiya tezligiga temperaturaning ta’siri;
   
3. 
   Kimyoviy reaksiyaning faollanish energiyasini aniqlash;
   

Topshiriqlar:
- eritmada boradigan reaksiya uchun muhit ion kuchining reaksiyaning tezlik konstantasiga ta’sirini o‘rganing;
- eritmada boradigan reaksiya uchun haroratning ta’sirini o‘rganing;
-kimyoviy reaksiyaning faollanish energiyasini hisoblang;
Nazariy qism
Birlamch tuz effekti. Brensted-Byerrum tenglamasi
Suyuq fazada boradigan reaksiyalar quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

reagentlar		aktivlangan kompleks	Reaksiya mahsuloti

z – ionlarning zaryadi
Barcha reaksiyalarning tezligi kompleksning konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsional
V=k₁C_(A^z_B^z₎ (1)
Kompleksning konsentratsiyasi ionlar va oraliq birikmalarning o‘rtasidagi muvozanatga qarab aniqlanadi:
(2)
bu yerda a – aktivlik, γ – aktivlik koeffitsiyenti.
Aktivlik koeffitsiyentining qiymati Debay – Hyukkel nazariyasiga ko‘ra suyultirilgan eritmalar uchun quyidagi tenglama bo‘yicha aniqlanadi:
(3)
bu yerda J – eritmaning ion kuchi.
Ion kuchi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi.
(4)
Demak, aktivlik koeffitsiyentining qiymati eritmaning ion kuchiga bog‘liq ekan. Binobarin, (2) tenglamadan
(5)
kelib chiqadi, (5) tenglamani (1) tenglamaga qo‘yilsa, quyidagilar hosil bo‘ladi:
(6)
Agar aktivlik koeffitsiyenti tajriba davomida o‘zgarmasa, u holda tezlik doimiysini qo‘llash mumkin:
(7)
Bu yerda k₀ – cheksiz suyultirilgan eritmalardagi reaksiyaning tezlik doimiysi.
Reaksiya o‘tkazilyotgan eritmaga aktivlik koeffitsiyenti qiymatini o‘zgartiruvchi moddalar (elektrolitlar) qo‘shish o‘zaro ta’sirlashuvchi ionlar uchun tajribada aniqlangan tezlik doimiysi qiymatining o‘zgarishiga olib keladi.
Birlamchi tuz effekti – eritmada o‘tkazilyotgan reaksiya tezlik doimiysining o‘zgarishidir. Bunda elektrolitning konsentratsiyasini o‘zgartirish natijasida reagentlar va oraliq birikma (faol kompleks)ning aktivlik koeffitsiyenti o‘zgaradi. (7) tenglamaga (3) tenglamani qo‘yib va uni logorifmlab quyidagilarni hosil qilamiz:
(8)
bundan, lgk=lgk₀+zAz_Az_B (9)
Suv uchun 25⁰C da A=0,51 ga teng bo‘lib, (9) tenglama soddalashadi va quyidagi holga keladi:
lgk=lgk₀+zAzB (10)
(9) va (10) tenglamalar Brensted – Byerrum tenglamalari deyiladi va birlamchi tuz effektini ifodalaydi. (10) tenglamani quyidagicha yozishimiz mumkin:
(11)
Eritmalardagi har xil zarrachalarning turlicha ta’sirlashuv hollari va ular uchun Brensted – Byerrum tenglamasini qo‘llashni ko‘rib chiqamiz.
O‘zaro ta’sirlashuvchi moddalar: A – molekula, z=0, B – istalgan ishoradagi ion.
Masalan, CH₃COOC₂H₅+OH^-→C₂H₅OH+CH₃COO^-
Bunday reaksiyalar uchun Z_AZ_B=0 va (10) tenglama quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi
lgk=lgk₀ (12)
2. Ta’sirlashuvchi moddalar : A-(+1) zaryadli ion, B-(+1) zaryadli ion
Masalan: NO₂COOC₂H₅^- + OH^- → N₂O +CO₃^-2-+C₂H₅OH
bunday reaksiyalar uchun Z_AZ_B=+1 va (10) tenglama quyidagicha ko‘rinishda bo‘ladi:
lgk=lgk₀ +√J (13)
3. Ta’sirlashuvchi moddalar: A-(+1) yoki (-1) zaryadli ion, B-(+2) yoki (-2) zaryadli ion. Masalan:
S₂O₈^2-+2J^-→J₂+2SO₄^2-
bunday reaksiyalar uchun Z_AZ_B=+2 va (10) tenglama quyidagicha ifodalanadi:
lgk=lgk₀+2√J (14)
4. Ta’sirlashuvchi moddalar A-(+2) yoki (-2) zaryadli ion, B-(2) yoki (-2) zaryadli ion. Masalan:
2[Co(NH₃₎5Br]²⁺+ Hg²⁺ + H₂O →2[Co(NH₃)₅(H₂O)]³⁺HgBr₂
Bunday tipdagi reaksiyalar uchun Z_AA_B=4 va (10) tenglama quyidagi holga keladi:
lgk=lgk₀+4√J (15)
5. Ta’sirlashuvchi moddalar: A-(+1) zaryadli ion, B-(-1) zaryadli ion. Masalan:
H₂O₂+2H⁺+2Br^-→2H₂O+Br₂
Bunday tipdagi reaksiyalar uchun Z_AZ_B=-1 va (10) tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi:
lgk=lgk₀-√J (16)
6. Ta’sirlashuvchi moddalar: A-(+2) zaryadli ion, B-(-1) zaryadli ion. Masalan:
[Co(NH₃)₅Br]²⁺+OH^-→[Co(NH₃)₅OH]²⁺+Br^-
bunday reaksiyalar uchun Z_AZ_B=-2 va (10) tenglama quyidagicha ifodalanadi:
lgk=lgk₀-2√J (17)