Amaliy mashg’ulot №2 Mavzu: Tеrmоkimyo. Kimyoviy kinеtikа vа muvоzаnаt. Elеktrоlit eritmаlаr vа tuzlаrning gidrоlizi. Оksidlаnish qаytаrilish rеаktsiyalаri

Katalizator. Katalizatorlar yordamida kimyoviy reaksiyaning tezligini o’zgarishi jarayoniga–kataliz deyiladi. Reaksiyaning tezligi faqat zarrachalasrning to’qnashish tezligiga bog’liq emas, balki ularning faollanish (aktivlanish) enargiyasiga ham bog’liq. Reaksiya sodir bo’ishi uchun yetarli bo’ladigan eng kam energiyaq miqdori –faollanish energiyasi deyiladi. Faollaninsh energiyasi qancha kichik bo’lsa, reaksiya shuncha tez sodir bo’ladi. Reasksiyas uchun 40 kJ/mol energiya sarflansa reaksiay juda tez sodir bo’aldi. 40-120 kJ/mol o’rtacha tez, undan katta bo’lganda sekin sodir bo’ladi. Ionlarning faolllanish energiyasi juda kichik bo’lganligi uchun ion almashinish reaksiyalari tezligi juda katta bo’ladi. Katalizatorning ta’sir mohiyati sistemaning faollaninsh energiyasini kamaytiradi ya’ni katalizator dastlabki moddalar bilan ta’sirlashib aktiv oraliq kompleks hosil qiladi. Reaksiya tezligini o’zgartirib, o’zi kimyoviy jihatdan o‘zgarmaydigan moddalar katalizatorlar deyiladi. Ularning xususiyatli tomoni shundaki, ular reaksiya davomida sarf bo’lmaydi va shuning uchun oxirgi mahsulot tarkibiga kirmaydi. Ularning ikkinchi, ajralib turadigan o’ziga xosligi kimyoviy muvozanatga ta’sir etmasligidir. Katalizatorlar ishtirokida boradigan reaksiyalar katalitik reaksiyalar deyiladi. Katalitik reaksiyalarni o’rganuvchi ta’limot kataliz deyiladi. Kataliz ikki hil bo’ladi.
Gomogen kataliz-katalizator va reaksiyaga kirishayotgan moddalar bir jinsli aralashma hosil qiladigan bo’llishi.
Geterogen kataliz-katalizator va reaksiyaga kirishayotgan moddalar bir jinsli bo’lmagan aralashma hosil qilgan katalizatorlaega aytiladi.
Masalan: Sulfat kislota ishlab chiqarishning ikki usuli bor ular nitroza va kantak usullaridir. Nitroza usulida katalizator NO bo’ladi. Ya’ni bunda reaksiyaga kirishayotgan moddalar ham katalizator ham gaz moddalardi shuning uchun bu kataliz gomogen bo’ladi. Kantak usulida esa katalizator V₂O₅ dan foydalaniladi. Ya’ni bunda reaksiyaga kirishuvchi moddalar gaz holatda katalizator esa qattiq modda shuning uchun bu katalizni geterogen kataliz deymiz. Reaksiya tezligini tezlashtiradigan katalizatorlar musbat, sekinlashtiradigan katalizatorlar manfiy katalizator deyiladi. Ayrim moddalar katalizatorning ta’sirini kamaytiradi yoki butunlay yo’q qiladi, bunday moddalarga katalitik zaxar deyiladi. Masalan: amiak sintezida 0.1% oltingugurtning bo’lishi to’rsimon temir katalizatorining ta’sirini to’liq to’htatadi. O’zi katalizator bo’lmay uning aktivligini oshiradigan moddalar – promotorlar deyiladi. Masalan, amiak sintezida to’rsimon temir katalizatoriga 2% metaalyuminat kaliy KAlO₂ qo’shilganda uning aktivligi ancha ortadi. Katalizatorning promotorlari K₂O, Na₂O, Pt, Fe, Ni va boshqalar. Katalizator zaxarlariga esa As, Sb, CN^- , Hg birikmalari kiradi. Reaksiya tezligini kamaytiradigan moddalarga-ingibitor deyiladi. Masalan: H₂O₂ ning parchalanishi MnO₂ ishitirokida tezlashsa, H₂SO₄ ishitirokida sekinlashadi. Bundan tashqari SO₃^-2 ionlari bo’lgan moddalar havoda oksidlanib SO₄^-2 ionlariga aylanib qolmaslik uchun glitserin qo’shib qo’yiladi. Bunda glitserin ingivitor vazifasini bajaradi.katlizatorning ta’siri tanlangan va o’ziga hosdir. Bu har xil katalizatorlarni bir hil moddalarga ta’sir ettirilib xar hil mahsulotlar olish mumkin. Bu ayniqsa organik moddalar bilan boradigan reaksiyalarga juda hosdir. Masalan, Al₂O₃ katalizatori ishtirokda etil spirtining degidratlanishi sodir bo’ladi. mis kataliatori ishtirokida degidridlanishi boradi.

Katalizatorning oz miqdori ham reaksiyani juda tezlashtiradi. Chunki, modda reaksiyasida katalizator juda qisqa vaqt oralig’da ishtirok etadi. Tirik organizimlardagi katalizatorlar biokatalizatorlar (fermentlaardir) deyiladi.