Анорганик моддаларнинг асосий синфлари


Tajriba-1. Reaktsiyagakirishuvchimoddalarkontsenratsiyasining


Download 0.62 Mb.
bet5/6
Sana18.06.2023
Hajmi0.62 Mb.
#1595985
1   2   3   4   5   6
Bog'liq
Амалий машғулот d8fff7df74febf2f0fbbf6da84c3fd7f

Tajriba-1. Reaktsiyagakirishuvchimoddalarkontsenratsiyasining
reaktsiyatezligigata’siri

Reaktsiyatenglamasi_______________________________________________


Kuzatish_________________________________________________________
Reaktsiyatezliginingmatematikifodasi_____________________________
________________________________________________________________

Jadval-1



Tajriba№

EritmalarxajmiV(ml)



Na2S2O3ningshartlikontsentratsiyasi

Cho’kmaxosilbo’lishvaqti

Reaktsiyaningshartlitezligi




Na2S2O3

N2O

H2SO4




(sek) 

V =100/

1

1

2

1

1S







2

2

1

1

2S







3

3

-

1

3S






Kontsentratsiyata’sirixaqidaxulosa________________________________


________________________________________________________________

Tajriba-2.Kimeviyreaktsiyalartezligigaxaroratningta’siri.

Jadval-2



Tajriba №

Eritmalar xajmiV(ml)

Xarorat, 0S

CHo’kmaxosilbo’lishvaqti

Reaktsiyaningshartlitezligi




Na2S2O3

H2SO4




(sek) 

V =100/

1

2

2

t1=







2

2

2

t2=







3

2

2

t3=








Tajriba –3 Geterogenkimeviyreaktsiyalartezligigachegara
sirtiningta’siri

Reaktsiyatenglamasi_______________________________________________


Kuzatishlar______________________________________________________
________________________________________________________________
Xulosa__________________________________________________________
________________________________________________________________

Tajriba-4
Kimeviymuvozanatningsiljishi

Qaytarreaktsiyaningtenglamasi_____________________________________


Eritmarangi_____________________________________________________
Eritmaga rang beradigan moddaning formulasi_______________________
MuvozanatkonstantasiKm=________________________________________

Jadval-3





Qo’shilganmoddaningformulasi

Eritmaningrango’zgarishi

Fe(SCN)3
Kontsentratsiyasi-
ningo’zgarishi



Muvozanatsiljishi

1

FeCI3










2

KSCN










3

KCI









Kontsentratsiyao’zgarishimuvozanatsiljishigata’siriniasoslang______


________________________________________________________________

Эритмалар, эритмаларни тайёрлаш


Ишнинг мақсади: ҳалқаро СИ системасидаги эритма концентрациясини ифодалаш усуллари билан танишиш ва турли эритмалар тайёрлашда миқдорий хисобларни ўрганиш.
Эритма деб икки ёки ундан ортиқ моддалардан (компонентлардан) ташкил топган бир жинсли (гомоген) системага айтилади. Эритмаларда бирор моддада иккинчи модда бир текисда тақсимланган бўлади. Бир текисда тақсимланган моддани дисперс фаза дейилади. Дисперс фазада таксимланган моддага дисперсион мухит дейилади. Дисперс фаза заррачаларининг ўлчамига қараб, эритмалар уч гуруҳга бўлинади:

  1. дағал дисперс системалар, заррачалар ўлчами 100 нм дан катта - суспензия ва эмульсиялар;

  2. коллоид эритмалар, заррачалар ўлчами 1 нм дан 100 нм гача бўлади;

  3. молекуляр ёки чин эритмалар, улар гомогендир, заррачалар ўлчами 1нм кичик.

Эритмаларда эритувчи вазифасини эритма билан бир агрегат ҳолатда бўлган модда ўтайди. Агар эритмани ташкил қилган моддалар бир хил агрегат ҳолатда бўлса, у вақтда эритувчи вазифасини кўпроқ миқдорда олинган модда бажаради.


Эритма ҳосил бўлишида турли ходисалар юз беради – компонентлар тузилиши ўзгариши, иссиқлик ютилиши ёки ажралиши, эриш вақтида умумий ҳажмнинг ўзгариши ва ҳ.к. Модданинг сувда ёки бошқа эритувчида эриш хусусияти эрувчанлик дейилади.
Моддалар ўзининг эрувчанлигига қараб: 1) осон эрувчан (қанд); 2) қийин эрувчан (гипс); 3) амалда эримайдиган (бўр) бўлади. Шуни айти ўтиш керакки, абсолют эримайдиган моддалар йўқ, улар оз бўлса-да эрийди.
Эрувчанлик миқдорий жиҳатдан эрувчанлик коэффициенти билан ифодаланади. Эрувчанлик коэффициенти бу 100 г эритувчида айни температурада энг кўп эритиш мумкин бўлган модданинг миқдоридир. Масалан, ҳарорати 18 даражага бўлган 100 г сувда 51,7 г қўрғошин нитрати эрийди, яъни унинг эрувчанлик коэффициенти 51,7 га тенг. Эрувчанлик эритувчи ва эриган модданинг табиатига, температура, босимга боғлиқ бўлади: қутбли моддалар қутбсиз эритувчиларда ёмон эрийди ва аксинча. Ковалент боғланишли молекулалардан тузилган 2 суюқлик бир-бирида яхши эрийди (сув билан спирт). Температура ошиши билан кўп моддаларнинг эрувчанлик коэффициенти ортади, аммо шундай моддалар борки уларнинг эрувчанлиги температура кўтарилиши билан жуда оз ортади (NaCl), ёки камаяди (Ca(OH)2, Li2 SO4, Ca(CH3COO)2.
Газларнинг эрувчанлиги температура кўтарилиши билан камаяди, босим ортиши билан эса кўпаяди.
Эритмалар табиатда ва техникада катта аҳамиятга эга. Кўпчилик химиявий реакциялар эритмаларда боради. Суюқ эритмалар кўп тарқалган бўлиб, химия курсида кўриб ўтилади ва уларни тайёрлашда эриган модда миқдорини ифодаловчи бирликларини билиш керак.
Ҳалқаро СИ системасида массанинг асосий бирликлари килограмм (кг) ёки грамм (г); ҳажм бирлиги литр (л), миллитр (мл); модданинг миқдори моль деб қабул қилинган. (3-жадвал)
Эритма ёки эритувчининг маълум миқдорида ёки ҳажмида бўладиган модда миқдори эритманинг концентрацияси дейилади.
Эритма концентрацияси бир неча усулда ифодаланади:
1) эриган модданинг масса улуши (% концентрация) – w (х) ёки w % (х) – нисбий катталик бўлиб, эритмадаги эриган модданинг массасининг эритма умумий массасига нисбатини кўрсатади. У каср сонларда ёки % ларда ифодаланади.

ёки

бу ерда m(х) – эриган модданинг масаси;


m(эритма)- эритма массаси.
Масалан, w%(Nacl) =20%; w%(НCl) =37%.

2) Моляр концентрация – с (х) – эриган модда миқдорини эритма ҳажмига нисбатини кўрсатади.



бу ерда
шунинг учун
бу ерда n(х) – эритмадаги модда миқдори (моль);
М(х) – эриган модданинг моляр массаси (г\моль);
m(х) – эриган модданинг массаси (г);
v (эритма) – эритма ҳажми (л).
Масалан, с (НCl)=0,1 моль/л; с(Cu2+) =0,237 моль/л.
3) Моляр концентрация – в (х) – эриган модда миқдорини эритувчи массасига нисбатини кўрсатади.


бу ерда n(х) – эритмадаги модда миқдори (моль);
m(х) – эриган модда массаси;
М(х) – эриган модданинг моляр массаси (г/моль);
m (эр-чи) – эритувчининг массаси (кг).
Масалан, в (НCl)=0,1 моль/кг.
4) Нормал концентрация – (эквивалент концентрация) СN- 1л эритмада эриган модданинг – эквивалентлар сони билан ифодаланади.

бу ерда m(х) – эриган модда массаси;


Э(х) – эриган модданинг грамм – эквиваленти;
v(эритма) – эритма ҳажми.
5) Эритма титри – Т(х) – 1 мл эритмадаги х модда массасидир.

Масалан, T(HСl) =0,003286 г/мл.

Масалалар ва уларни ечиш намуналари
Эритма таркибини сон жиҳатдан ифодалашда миқдорий ҳисоблар учун қуйидаги белгилар ишлатилади:

m (эритма) – эритма массаси, кг (г).


m(х) – эриган модданинг массаси, кг (г);
m (эр-чи) – эритувчи массаси, кг (г).
v (эритма) – эритма ҳажми, л (мл).
ς – эритма зичлиги, г/мл
М(х) – модданинг моляр массаси (г\моль)
n (х) – модда миқдори, моль.
w%(х) – эриган модданинг масса улуши(%)
с(х) – эритманинг моляр концентрацияси, моль/л
в(х) – эритманинг моляр концентрацияси, моль/кг
Т(х) – эритма титри, г/мл.
1 – масала. 120 г сувда 5 гAgNO3 эритилган эритманинг % концентрациясини топинг.

Жавоб:
2 – масала. 200 мл эритмада 2,1 г натрий бикарбонат NaHCO3 эриган эритмани моляр концентрациясини топинг.


M (NaHCO3) =84 г/моль
Жавоб:
3 – масала. 4,5 г глюкоза (С6 Н12 О6) 50 г сувда эритилган эритманинг моляллигини аниқланг.



Жавоб:
4 – масала. 50 г Al2 (SO4)2 · 18 Н2О кристаллогидрат ва 200 г сувдан ҳосил бўлган эритмадаги кристаллогидрат ва сувсиз Al2 (SO4)3 нинг масса улушини (%) топинг.

  1. Ҳосил бўлган эритмани массасини топамиз.

m (эритма)=50+200=250 г.

  1. ЭритмадагиAl2 (SO4)3 · 18 Н2Онинг масса улушинитопамиз:




  1. 50 гкристаллогидратдагисувсизтузнингмассасинитопамиз:



666,4 гAl2 (SO4)3 · 18 Н2О-342,2 гAl2 (SO4)3
50 г ____Х2
Х=25,72 Al2 (SO4)3

  1. Al2 (SO4)3 нинг масса улушинитопамиз


Жавоб:

Амалий қисм


I-Тажриба. Эритма концентрациясини унинг зичлиги бўйича аниқлаш.
Тайёр эритма концентрациясини хар хил усуллар билан аниқлаш мумкин. Кўпинча ишлаб чиқариш шароитларида эритманинг процентли концентрациясини жуда содда усул билан, яъни эритма зичлигидан фойдаланиб аниқланади.
Эритманинг зичлиги (ς) деб, эритманинг ҳажм бирлигидаги оғирлиги (ёки массасига) айтилади.

Эритма зичлигини аниқроқ ва тез аниқлашда ареометрдан фойдаланилади. Ареометр шкалага эга бўлган шиша асбоб бўлиб, суюқликка тушурилганда пастки қисмининг оғирлиги остида вертикал ҳолатда сузиб юради.


Эритманинг зичлиги қанча катта бўлса, ареометр эритмага шунча чуқурроқ ботиб туради. Ареометр шкаласининг қийматлари юқоридан пастга қараб ортиб боради (маълум температурада). Зичликни аниқ ўлчаш учун ареометр тўпламидан (наборидан) фойдаланилади.
Зичликни ўлчаш учун эритмани қуруқ цилиндрга қуйиб, унга тоза ва қуруқ ареометрни шундай тушуриш керакки, у цилиндр деворига ёпишмай сузиб юрсин.
Кейин менискига тўғри келган шкала чизиғини аниқланади ва юқоридан пастга қараб, кичик чизиқни ярмига қадар аниқлик билан хисоб қилинади.
Ўлчаб бўлгандан кейин ареометрни ювиб тоза латта билан артиб ғилофга солиб қўйилади. Эритма концентрацияси қанча катта бўлса, унинг зичлиги ҳам шунча катта бўлади. Эритмаларнинг концентрациясига боғлиқ бўлган зичлиги справочникларда жадвал шаклида берилади. (жадвалга қаранг).
Эритма зичлигини ареометр билан ўлчангандан кейин (ρ ўлчанган) жадвалдан шу зичликка тўғри келган процентли концентрацияси топилади.
Агар жадвалда ρўлчанган қиймат бўлмаса, концентрациясини шу зичликка яқинроқ турган иккита сондан фойдаланиб, интерполяция йўли билан топилади.
Бунинг учун жадвалдан ρ ўлчанган дан кўра каттароқ ва кичикроқ зичликларни ва шуларга тўғри келган концентрациялар қийматлари топилади ва уларнинг фарқлари хисобланади:
Масалан: NaCl эритмаси учун ρ ўлчанган = 1,135 г см3 тенг.
4-жадвалдан: ρкатта = 1,148 С катта = 20%
ρкичик=1,132 Скичик = 18%
фарқи р = 0,016 C=2%
фарқлари топилади
ρўлчанган ва ρкичик ўртасидаги фарқ топилади.
ρ'ўлчанган ρўлчанган - ρкичик =1,132 – 1,132=0,003
ρ' га тўғри келган С' ни топиш учун пропорция тузилади:

0,016 – 2%


0,003 – с'


Топилган с' қийматини c кичик қийматига қўшиб, ўлчанганга тўғри келадиган концентрация топилади;
Агар эритмани зичлиги маълум бўлса, миқдорий концентрациядан ҳажмийга ва ҳажмий концентрациядан миқдорий концентрацияга ўтиши мумкин.

II-Тажриба . Қуруқ туз ва сувдан берилган процент


концентрацияли эритма тайёрлаш

Масалан: 200 гр. 15 % аммоний сульфат (NH4)2SO4 эритмасини тайёрлаш керак.



1 – эритмани тайёрлаш

Қуруқ туз оғирлиги ва сув оғирлиги (m сув) ни хисоблаб топилади.


Тарозининг иккала палласига тахминан баробар қилиб қирқилган тоза қоғоздан қўйиб тарози мувозанатга келтирилади. Тарознинг чап палласига тоза қоғозга ҳавончада майдаланган тегишли туздан солиб 0,01 г. аниқликгача тортиб олинади ва тузни тоза ва қуритилган стакан ёки колбага солинади:
Сув оғирлиги унинг ҳажмига тенг m (Н2О) = V(Н2О) деб ҳисоблаб, керакли сув миқдорини тоза ўлчов цилиндрида ўлчаб туз солинган стаканга қуйилади.
Стакандаги туз ва сувни резинка қопланган шиша таёқча билан туз эриб бўлгунча аралаштирилади.
Эритма температурасини ўлчаб, агар зарур бўлса иситиб ёки совутиб 200С га келтирилади.
Эритмани қуруқ ўлчов цилиндирига қуйиб, эритма ҳажми (Vэритма) ўлчанади.

Бажарилган иш ҳисоботи


Цилиндрдаги эритманинг нисбий зичлиги ρ (эритма) ни ареометр билан ўлчанади.
Аниқланган зичликка мос келган процентли концентрация w% (туз) фактик жадвалдан топилади. Агар зарур бўлса процент концентрация интерполяция йўли билан хисоблаб топилади.
Берилган ва жадвалдан топилган концентрациялар фарқи қуйидагича хисобланди:
С = Сберилган – Сфактик

Тайёрланган эритма II – вазифасини бажариш учун сақлаб қўйилади.


Аниқланган қийматлар m (туз), m (Н2О) ва V(эритма) дан фойдаланиб эритмани моляр ва молял концентрацияси хисобланиб топилади. Иш охирида хисобот варақасига ёзилади.

III-Тажриба. Тайёрланган процент концентрацияли эритмадан нормал концентрацияли эритма тайёрлаш


I-тажрибада тайёрланган % концентрацияли эритмасидан неча мл ва неча нормалли эритма тайёрлаш кераклигини ўқитувчидан сўраб олинг.
Процент концентрацияли эритманинг нормаллиги N1 ҳажмини V1 ва ундан тайёрлаш керак бўлган эритма нормаллиги N2, ҳажмини V2 десак, V1N1=V2N2 формуладан V топилади. Хисобланган ҳажмга (V) мувофиқ келадиган эритмани ўлчов цилиндрида ёки пипеткада ўлчаб олинг ва уни ўлчов колбасига солинг.
Колбадаги эритмани устига колбанинг бўғзидаги белгисигача дистилланган сув қўшиб, тайёрланиши лозим бўлган эритма ҳосил қилинг. Қолба оғзини пробка билан беркитинг, эритмани аралаштиринг ва лаборантга топширинг.

IV-Тажриба. Юқори концентрацияли эритмадан қуйи концентрацияли эритма тайёрлаш.


Концентрланган эритмадан неча % суюлтирилган эритма тайёрлаш кераклигини ўқитувчидан сўраб олинг.
Берилган юқори концентрацияли эритмани ўлчов цилиндрига қуйиб, ареометр билан унинг зичлиги аниқланади ва ўлчанган зичликка мос келадиган эритманинг % концетрациясини жадвалдан топинг.
Тайёрланиши керак бўлган эритманинг умумий массасини ва унда эриган тузнинг миқдорини ҳисобланг. Ҳисоблаб топилган туз миқдори қанча ҳажм концетрланган эритма таркибида ва концентрланган эритмани суюлтириш учун керакли сув миқдорини хисобланг. Ҳисобланган ҳажмга мувофиқ келадиган эритма ва сувни ўлчов цилинрида ўлчаб, стаканга қуйинг ва яхшилаб аралаштиринг.
Тайёрланган эритманинг зичлигини ареометр ёрдамида ўлчанг ва уни жадвалда берилган зичлик билан солиштириш орқали эритманинг қандай аниқликда тайёрланганлигини аниқланг.
Назоратсаволларива масалалар

  1. Эритма деб нимага айтилади?

  2. Чин эритма заррачаларининг ўлчови қандай бўлади?

  3. Моддаларнинг эрувчанлик коэффициенти деб нимага айтилади ва унга қандай омиллар таъсир этади.

  4. Эритманинг концентрацияси деб нимага айтилади?

  5. СИ системаси бўйича эритма таркибини, концентрациясини ифодалаш усулларини санаб ўтинг.

  6. Моль нима?

  7. Модда миқдори ва унинг массаси орасида боғланиш борми?

  8. Эритма титри деб нимага айтилади?

  9. Эритманинг молярлиги ва моляллиги деганда нима тушунилади?

  10. 45 г сувда 5 г ош тузи эритилган бўлса, эритманинг процент концентрацияси қандай бўлади?

  11. 800 г 12% KCl эритмасида неча грамм туз ва неча грамм сув бор?

  12. 10% HCl эритмасини тайёрлаш учун 250 г сувда неча грамм HCl ни эритиш керак?

  13. CuSO4 нинг 8% эритмасидан 1 л тайёрлаш учун неча грамм сув ва сувсиз CuSO4*5H2O керак бўлади? (CuSO4 нинг 8% ли эритмаси зичлиги 1,084 г/см3)

  14. Нитрат кислота эритмасининг 1 литрда 6,3 г HNO3 бор, эритманинг моляр концентрациясини топинг.

  15. 16% ли NaOH эритмасининг зичлиги p=1,18 г/см3. Эритманинг моляр концентрациясини топинг.

  16. Ош тузининг 200г 10% ли эритмасига 50 г сув қўшилгандан кейин эритманинг концентрацияси қандай бўлади?

  17. 2,5 л CaCl2 2,5 молярли эритмасидаги эриган модданинг миқдорини ҳисобланг.

  18. Зичлиги 1,1 бўлган 12% ли 600 мл эритмада неча грамм ўювчи калий бор?

  19. Сувда 20 г NaOH эритилган. Эритманинг ҳажми 400 мл га тенг. Эритманинг моляр концентрациясини аниқланг.

  20. Зичлиги 1,087 га тенг бўлган 2н ўювчи натрий NaOH эритмасининг процент концентрациясини аниқланг.

Электролитик диссоциация ва электролит эритмалардаги реакциялар


Ишнинг мақсади: электролит эритмалари тўғрисида тушунча олиш, электролитик диссоциланиш ходисаси, унинг сабаблари ва унга таъсир этувчи омиллар билан танишиш. Электролит эритмаларда борадиган реакция таъсирида системали билим олиш. Олинган билимларни амалда тажрибалар орқали тасдиқлаш.
Суюқланмаси ёки сувли эритмаларидан электр токи ўтадиган моддалар электролитлар дейилади. Электролитларга кислоталар, асослар ва тузлар киради.
Эритмаларнинг кўп хоссаларини ўрганилганда, электролит эритмаларининг айрим хоссалари Вант – Гофф ва Рауль қонунларига бўйсунмаслиги аниқланган эди. Уларнинг маълум формулалар ёрдамида хисоблаб чиқилган осмотик босими, буғ босими пасайиши, кристалланиш ҳароратининг пасайиши ва қайнаш ҳароратининг ошишидан анча юқоририроқ бўлиб чиқди.
Швед олими Аррениус (1887 й) электролит эритмаларининг электр ўтказувчанлиги билан Вант – Гофф ва Рауль қонунларига бўйсунмаслиги орасидаги ички боғланиш бор деган хулосага келган. У электролит молекулалари сувда эриганда ионларга парчаланади, деб хулоса қилди. Бу жараён электролитларнинг электролитик диссоциланиши дейилади.
Электролитик диссоциланиш назарияси учта қоидадан иборатдир:

  1. Электролитлар сувда эригандамусбатваманфийионларгаажралади (диссоциланади).

  2. Ионлар электр токи таъсирида ҳаракатланади: (+) зарядланган ионлар – катодга, (-) зарядланган ионлар – анодга томон ҳаракатланади. Шунинг учун (+) ионлар катионлар, (-) ионлар анионлар дейилади.

  3. Диссоциланиш жараёни қайтар жараёндир, яъни диссоцияланиш билан бирга ионлар молекулалар ҳосил қилиш (ассоциация, моляризация) ўтади.

Лекинбу назария электролит молекулларнингионларгадиссоцияланишсабабинитушунтириббермайди.
Ҳозирги замон электролитик диссоциация назариясига кўра электролитларнинг диссоциацияланишига асосий сабаб, шу моддаларнинг молекулалари эритувчи таъсирида гидратланиб (сольватланиб) ионларга ажралишидир.
Натижада гидратланган катион (+) ва анионлар (-) ҳосил бўлади. Электролитларнинг ионларга ажралиши эритувчининг қутбли молекулалари иштирокида боради. Диссоциация жараёнининг бориши электролит молекуласидаги химиявий боғланишнинг турига (ҳарактерига) боғлиқ бўлади.
Агар молекулалардаги атомлар ўзаро ионли боғланган бўлса, масалан: NaCl, Al2(SO4)3, Zn(NO3)2 тузларидаги каби туз кристалли эритувчига туширилганда, унинг сиртидаги ионлар ва эритувчининг қутбли молекулалари бир – бирига тортилади. Бунингнатижасида ионлар кристаллдан ажралиб эритмага ўтади; яъни кристалл панжара аста секин емирилади. Эритмага ўтган ионлар сув молекулалари билан боғланиб, гидратланиб қолади. Кристаллик панжараси ионлардан ҳосил бўлган моддалардагина эмас, балки HCl каби қутбли молекулалардан тузилган кўпгина моддалар ҳам эритмаларда ионланларга парчаланади. Бу ҳолда қутбли молекула учига тортилган эритувчи молекулалари қутбли молекулаларни гўё чўзиб, унинг қутбларини бир – биридан қочиради, яъни қутбли боғдаги электронларнинг умумий жуфти хлор атомига ўтади, натижада қутбли боғ ионли боғга айланди ва HCl молекуласи 2 та гидратланган ионга ажралади. HCl молекуласининг диссоциация схемасини қуйидагича кўрсатса бўлади.
Диссоциацияланиш

HCl + хН2О = Н+ · mH2O + Cl- · nH2O



Молярланиш
x=m+n
Диссоциация тенгламалари қулай ва содда бўлиши учун юқорида кўрсатилганидек гидрат формулалари эмас, балки ионларнинггина формулалари ёзилади:
HCl =H+ + Cl-
Электролик диссоциация жараёниқайтар жараёндир. Диссоциация жараёнига тескари бўлган жараён молярланиш жараёни дейилади. Диссоцоацияланиш жараёнида бир томондан, ионлар ҳосил бўлиб турса, иккинчи томондан қарама-қарши зарядли ионларнинг ўзаро тўқнашиши натижасида молекулалар ҳосил бўлади. Ионлар ва диссоциацияланмаган молекулалар ўртасида мувозанат жуда тез вужудга келади. Мураккаб молекулаларда даставвал ионли боғ ажралади. Кейин қутбли боғ узилиб молекулалар диссоцоацияланади.
Турли электролитларнинг диссоцоацияланиши натижасида ҳосил бўладиган ионлар турлича бўлади. Масалан, кислоталар мусбат зарядли водород ионга ва манфий зарядли кислота қолдиғиионигадиссоцияланади:
HNO3 =H+ + NO-3
Кўпнегизли кислоталар эса кетма – кет (босқичли) диссоциацияланади:
H2 SO3 = H+ + HSO-3
HSO-3 = H+ + SO3-2
Асослардиссоциацияланганда металл катионларива гидроксил анионлариҳосилбўлади:
NaOH= Na+ + OH-
Молекуласидагигидроксил группаси биттадан ортиқ бўлган асосларда ҳам диссоциацияланишбосқичларбиланборади:
Mg(OH)2 = MgOH+ + OH-
MgOH+ = Mg2++ OH-
Амфотер гидроксидлар 2 йўналишда диссоциацияланиб ҳам Н+ ионлари ҳам ОН- ионлари ажралиб чиқади:

Ўрта (нормал) тузлар эритмаларда металл ионлари билан кислота қолдиғи ионларига диссоциацияланади. Масалан:
MgCl2 = Mg2+2Cl-; Fe(NO3)3=Fe3++3NO-3
Нордон тузларда диссоциация кўп негизли кислоталардаги каби босқичлар билан боради:
Na HSO4 = Na+ + HSO-4
HSO- 4 = H+ + SO2-4
Бироқ иккинчи босқичнинг диссоциацияланиши кучсизроқ бўлади. Асосли тузлар ҳам 2 босқичда диссоциацияланиб, диссоциацияланиш иккинчи босқичида кучсиз бўлади:
Al(OH)SO4 = Al (OH)2++SO42- 1 – босқич
Al(OH)2+ = Al 3++OН- 2 – босқич
Электролитларнинг диссоциацияланиш хусусияти уларнинг диссоциацияланиш даражаси билан ўлчанади. Диссоциацияланган молекулалар сонининг (n) эриган модда молекулалари сонига (N) нисбати диссоциацияланиш даражаси деб аталади.
Диссоциацияланишдаражаси (d)ҳарфи билан белгиланади:
α нинг қиймати бирнинг улуши ёки фоизлар билан кўрсатилади.
Диссоциацияланиш даражаси қиймати электролитнинг табиатига, эритма концентрациясига, ҳароратга, эритувчининг табиатига боғлиқ бўлади.
Диссоциацияланиш даражаси таъсир этувчи факторлардан бўлган эритувчи табиатнинг таъсирини кўриб чиқамиз.
а) Диссоциацияланиш даражаси қийматининг эритувчи табиатига боғлиқлиги шундан кўринадики, диссоциацияланиш жараёни молекулаларининг қутблилиги катта бўлган эритувчиларда жуда яхши боради. Аксинча, қутбсиз ёки кам қутбли эритувчиларда ионларга диссоциацияланиш кузатилмайди. Турли эритувчиларнинг қутблилиги ҳақида уларнинг диэлектрик ўтказувчанликлари ε (диэлектрик константалари) катталигига қараб хулоса чиқаришимиз мумкин. Чунки эритувчининг диэлектрик константаси билан эритувчи молекулаларининг қутблилиги ўртасида узвий боғланиш бор. ε қанча катта бўлса диссоциацияланиш шунча яхши бўлади. Одатдаги эритувчилардан диэлектрик константаси энг юқори бўлган сувдир , шунинг учун электролитлар сувда яхши диссоциацияланади. Этил спиртнинг диэлектрик константаси сувникига нисбатан кичик бўлганлиги учун спиртли эритмларда электролитлар жуда кучсиз диссоциацияланган бўлади. Бензолда эса электролитлар ионларга ажралмайди.
б) Электролик диссоциацияланиш даражасига эритма концентрациясининг таъсири.
Эритмасуюлтирилганда ҳар қандай электролитнинг диссоциацияланишдаражасиортади.Чункиэритмасуюлтирилгандаунинг концентрациясикамаяди. Эритмадасувнинг кўпайиши моляризация жараёнининг тезлигини камайтиришга олиб келганлиги сабабли диссоциацияланишдаражасинингқийматиортади.
Электролитларнингкучлари бир-бирига солиштирилганда уларнинг бир хил концентрацияли эритмаларини олиш керак. Агар эритма диссоциацияланиш даражаси α нинг қиймати 30 % дан ортиқ бўлса кучли, 3 – 30% оралиғида бўлса ўртача кучли, 3% дан кам бўлса кучсиз электролитлар, деб аталади. Кучли электролитларга КИСЛОТАЛАРДАН – HCl, HNO3, HClO4, HBr, H2SO4, АСОСЛАРДАН – KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ва эрувчи тузларнинг деярли ҳаммаси киради. ўрта кучга эга бўлган электролитларга H2SO3, Н3, РО4 кабилар киради. (5-жадвал)
Кучсизларга: HСN, СH3 СООН, Н3ВО3, Н2СО3, H2S NН4ОН, эримайдиганасос ва тузлар ҳамда сув киради.
в)Электролитикдиссоциацияланишдаражасигаҳароратнингтаъсири.
Ҳароратортиши билан кўп ҳолларда диссоциацияланишдаражасимаълумчекланганмиқдордаортади.

Диссоциация константаси


Электролитик диссоциация қайтар жараён бўлиб, бунда диссоциацияланмаган молекулалар билан ионлар орасида мувозанат қарор топади. Масалан:
СН3СООН↔Н++СН3СОО-
Бу тенгламага масалалар таъсири қонунини тадбиқ этсак

Мувозанатконстантаси КД бундай холларда диссоциацияланишконстантасидебаталади. Эритманингконцентрацияси ҳар қанча ўзгартирилганда ҳам диссоциацияланишконстантасинингқийматиўзгармайди, бироқ ҳароратга боғлиқ бўлади. Кислота ёки асоснинг диссоциацияланиш константаси КД қанча кичик бўлса, айни электролит шунча кучсиз диссоциацияланади. Кўп негизли кислоталар босқичли диссоциацияланганда ҳар бир босқичнинг ўзига хос константаси бўлади.(6-жадвал)
Масалан:
Диссоциацияланиш жараёнининг боришига эритмага бир хил номли ион қўшишнинг таъсири
Эритмага диссоциацияланиш натижасида ҳосил бўлган ионлардан бирортаси қўшилса диссоциацияланиш даражасининг қиймати камаяди. Масалан сирка кислотаси СН3СООН эритмасига натрий ацетат СН3СООNa қўшилса, эритмада СН3СОО- ионлар концентрацияси ошиши сабабли мувозанат чап томонга силжийди. Эритма концентрацияси ўзгариши билан диссоциацияланиш констанциясининг қиймати ҳам ўзгаради. Лекин бу боғлиқлик айтарли амалий аҳамиятга эга эмас. Кучли электролитларнинг эритмаларида молекулалар деярли йўқдир, яъни α=100% га яқин бўлади. Аммо эритманинг концентрацияси ошган сари диссоциацияланиш даражаси камая боради.
Бундай диссоциацияланиш даражаси ҳақиқий эмас, балки кўринма диссоциацияланиш даражаси дейилади. Бу ҳолда “концентрация” ўрнига “актив концентрация” ёки тўғридан – тўғри активлик сўзи ишлатилади. Ҳақиқий концентрацияни “с” билан, актив концентрацияни эса “а” билан белгиласак a=fc бўлади, бу ерда f – активлик коэффициенти деб аталади. f – эритма қанча суюлтирилишига қараб, шунча ортиб, бирга яқинлашиб боради.
Электролит эритмаларида бўладиган алмашиниш реакциялари
Электролитлар орасида бўладиган реакцияларда уларнинг ионлари ўзаро таъсир этади ва шу ионлар алмашинади. Ионлар ўзаро таъсирлашганда активланиш энергияси жуда кичик бўлиб, реакциялар катта тезлик билан боради. Ионлар орасида бўладиган реакциялар оз эрийдиган ёки кам диссоциацияланувчи моддалар (H2O, NH4 ОH, CH3COOH) ҳосил бўлиш томонига боради. Моддаларнинг ионларга парчаланишини эътиборга олиб ёзилган химиявий тенглама ионли тенглама дейилади. Бу ҳолда кучли электролитлар ионларга ажратилиб, кам диссоциацияланувчи моддалар – чўкмалар, газ ҳолидаги моддалар эса молекула холда ёзилади.
Масалан:

Эрувчанлик кўпайтмаси


Оз эрийдиган тузлар сувда тўйинган эрималарни ҳосил қилади. Тўйинган эритмада эриган модда чўкма билан мувозанатда туради. Электролит эритмага ион ҳолатида ўтади. Шу сабабли электролитларнинг тўйинган эритмаларидаги чўкма эритмадаги ионлар билан мувозанатда бўлади. Масалан:

қаттиқ фаза эритмалардаги ионлар
Ана шу гетероген мувозанатга массалар таъсири қонуни тадбиқ этиб ва қаттиқ фаза концентрациясининг бу ифодага кирмаслигини назарда тутиб қуйидагини ёзишимиз мумкин:

ЭК – бу айни электролитнинг эрувчанлик кўпайтмаси деб аталади (7-жадвал). Оз эрийдиган электролитнинг тўйинган эритмасида ион концентрациясининг кўпайтмаси айни ҳароратда ўзгармас катталикдир. Ҳароратнинг кўтарилиши билан ЭК ортади. Эрувчанлик кўпайтмаси қиймати химиявий реакциялар вақтида чўкмалар ҳосил бўлишига ёки уларнинг эриб кетишига алоқадор бўлган кўпгина масалаларни ҳал қилишга имкон беради. Масалан: 1) Агар ионлар концентрацияси ЭК нинг қийматидан ортиб кетса, модда чўкмага туша бошлайди. 2) Агар ионлар концентрацияси кўпайтмасининг қиймати ЭК нинг қийматидан кам бўлса чўкма ҳосил бўлмайди. 3) Чўкманинг эритиб юбориш учун эритмага эритмадаги ионлар билан боғланиб кучсиз электролит ҳосил қила оладиган ион таъсир эттириш керак.

Сувнинг диссоциацияланиши


Сув кучсиз электролит бўлиб, қисман ионларга парчаланади. Сувнинг диссоциацияланишига массалар таъсири қонунини тадбиқ этиб, қуйидаги тенгламани ёзишимиз мумкин:

Сувда диссоциацияланмаган молекулалр сони Н+ ва ОН- ионларига нисбатан жуда кўп бўлгани учун [Н2О] ни ўзгармас миқдор деб олиш мумкин. Агар 180 да 1 л сув олинса, унинг миқдори 1000 : 18=55.56 моль/л бўлади. Уни КД нинг тенгламасига қўямиз:
Тенглама моддаларнинг сувдаги ҳар қандай эритмасида водород ва гидроксил ионлари кўпайтмасининг доимо ўзгармай қолишини ва унинг 1 · 10-14 га тенг бўлишини кўрсатади. Бу ўзгармас сон сувнинг ионлар кўпайтмаси дейилади. Одатда нейтрал мухитда
моль/л ; кислотали муҳитда эса, [H+]>[OH-] ва [H+]>10-7 моль/л
масалан 10-6, 10-5, 10-3, 10-2, 10-1 моль/л бўлиши мумкин.
Ишқорли муҳитда, [H+]<[OH-] ва [H+]<107 моль/л масалан 10-8, 10-9, 10-10, 10-11, 10-12 10-13 бўлиши мумкин.
[Н+] ва [ОН-] ионлари концентрацияси кўпайтмаси ўзгармас сон бўлганлигидан ҳар қандай реакция муҳитини Н+ ва ОН- ионлари концентрация орқали ифодалаш мумкин. Бунинг учун қуйидаги ҳисоблаш бажарилади: ва
[Н+] ва [ОН-] ионларининг концентрацияларини манфий даражалар билан ифодалаш ноқулай бўлганлигидан водород ионларининг концентрацияси ўнлик логарифмининг тескари манфий қиймати ишлатилади ва у қисқача рН билан белгиланади;
pH=-1g[H+]
pHводород кўрсатгич деб аталади.
Агар pH<7 бўлса, муҳит кислотали; pH>7 бўлса, муҳит ишқорий; pH=7 бўлса, муҳит нейтрал бўлади.
Водород кўрсатгич билан бир қаторда гидроксид кўрсатгич рОН ҳам ишлатилади.
pH+рОН=14
Масала. Эритмада рН=5 га тенг. Гидроксид ионлар концентрацияси нечига тенг?
pОH=14-рН=9,
демак [ОН-]=10-9 моль/л

Индикаторлар


Муҳитнинг реакцияси индикаторлар ёрдамида аниқланади. Индикаторлар жуда кучсиз кислота HInd ва жуда кучсиз асослардир IndОН. Индикаторларнинг диссоциацияланмаган молекуласи ва диссоциацияланганда ҳосил қиладиган ион икки хил ранг бўлади. Масалан, лакмус кучсиз кислота бўлиб, эритмада қуйидагича диссоцияцияланади:

қизил кўк ранг
Диссоциацияланмаган лакмус молекуласи HInd қизил тусда, унинг ҳосил қилган Ind- иони эса кўк тусдадир. Кислотали муҳитда мувозанат чап томонга силжийди. Диссоциацияланиш камаяди, демак эритма қизаради. Асосли муҳитда аксинча Н+ ионнинг концентрацияси камаяди, натижада мувозанат ўнг томонга силжийди, демак эритма кўкаради. Индикаторлар рангининг сезиларли ўзгариши рН нинг маълум қиймати чегарасидагина рўй беради. Бу чегара индикаторнинг ўтиш оралиғи дейилади. Индикаторлар рангининг эритма реакциясига қараб ўзгариши ва индикаторнинг ўтиш оралиғи қуйидаги жадвалда кўрсатилган.



Индикатор

Ранги

Ўтиш оралиғи

1

Фенолфталеин

Рангсиз – қизил

8.2-10.0

2

Лакмус

Қизил – кўк

5.0-8

3

Метилоранж

Пушти – тўқ - сариқ

3.1-4.4

Амалий қисм


Ионларнинг гидратланиши
ТАЖРИБА № 1. Сувсиз мис (II) хлорид тузи кристаллидан бир нечтасини олинг, уларнинг рангига эътибор беринг. Олинган кристалларнинг бир қисмини 2-3 мл дистилланган сувда эритинг. Мис (II) хлорид эритмасининг рангини кузатинг. Тажрибадан хулоса чиқаринг ва гидратация жараёнининг схемасини ёзинг.
Кучли ва кучсиз электролитлар химиявий активлигини таққослаш
ТАЖРИБА № 2. Иккита пробирка олиб, бирига 2 – 3 мл 0.1н HCl эритмасидан қуйинг, иккинчисига шунча 0.1н сирка кислотаси (СН3СООН) эритмасидан қуйинг. Иккала пробиркага бир хил катталикдаги рух (Zn) бўлакчасини ташланг. Қандай газ ажралди? Кузатилган реакциялар тенгламасини ёзинг. Қайси кислотада жараён шиддатлироқ кетади? Шу кузатилган ходисани хлорид ва сирка кислоталарининг 0.1н эритмалари учун диссоциацияланиш даражаси асосида тушунтиринг.
Ионлар рангининг нейтрал, кислотали ва ишқорий муҳитларда ўзгариши
ТАЖРИБА № 3. Учта пробиркага 2-3 мл дистилланган сув қуйинг ва ҳар бирига 2-3 мл бирор индикатордан қўшинг: лакмус, метилоранж ва фенолфталеин. Уларнинг сувли муҳитдаги рангига эътибор беринг. Кейин ҳар бир пробиркага 5-6 томчидан 0.1н хлорид кислота эритмасидан қўшинг ва чайқатинг.
Ранг ўзгаришини кузатинг ва жадвалга ёзинг.

Муҳит



рН қийматли

Индикаторларнинг ранги

Лакмус

Метилоранж

Фенолфталеин

  1. Нейтрал

  2. Кислотали

  3. Ишқорий

рН=7
рН <7
рН >7









Эритманинг рН- ини универсал индикатор қоғози ёрдамида аниқлаш


ТАЖРИБА № 4. Текширилаётган эритмада муҳитни аниқлаш шарт. Бунинг учун эритмага бир бўлак универсал индикатор қоғози тез тушириб олинади. Нам лакмус қоғози рангини шкаладаги катакчада берилган рН қийматларига мослаб эритма муҳити аниқланади.
Шунга асосланиб, текширилаётган эритманинг рН-ини топиб, муҳитини кўрсатинг.

Электролит эритмаларидаги реакциялар. Кам диссоциацияланувчи моддаларнинг ҳосил бўлиши


ТАЖРИБА № 5. Пробиркага 2-3 мл 2н аммоний хлорид (NH4 Cl) эритмасидан ва 2мл 2н ўювчи натрий (NаОH) эритмасидан қуйинг. Пробиркани чайқатинг ва ҳидлаб, қандай газ ажралаётганини аниқланг. Реакция тенгламасини молекуляр ва ионли ҳолда ёзинг.

Кучсиз электролит диссоциацияланганда мувозанатнинг силжиши. Кучсиз электролитларнинг диссоциацияланиш даражасига бир хил ионнинг таъсири


ТАЖРИБА № 6. а) Пробиркага 2-3 мл 0.1 н сирка кислотаси СН3 СООН эритмасидан қуйинг ва 1-2 томчи метилоранждан қўшинг. Эритманинг рангига эътибор беринг. Шу пробиркага, тахминан, 1 г. натрий ацетат (СН3 СООN) кристаллидан қўшинг ва чайқатинг. Кучли электролит – натрий ацетат қўшилганда кучсиз электролит – сирка кислотасининг диссоциацияланиш мувозанатини силжишини эритманинг ранги ўзгариши асосида тушунтиринг.
Қайси ион бир хил ион дейилади?
б) Пробиркага 6-8 томчи 0.1н аммоний гидроксид (NH4 OH) эритмасидан қуйинг, унга 2-3 томчи фенолфталеин эритмасидан қўшиб чайқатинг. Пробиркадаги эритмани иккига бўлинг. Бир қисмига тахминан 0.5 г қуруқ аммоний хлорид (NH4 Cl) солиб, яхшилаб аралаштиринг, биринчи пробиркага нисбатан иккинчи пробиркадаги ранг ўзгариши сабабини тушунтиринг.

Чўкмалар ҳосил бўлиши


ТАЖРИБА № 7. Учта пробиркага 1-2 мл. дан KI, BaCl2, KClO3 эритмаларидан қуйинг. Ҳар бир пробиркага 2-3 томчидан 0.1 н AgNO3 эритмасидан қўшинг. Реакция тенгламаларини молекуляр ва ионли ҳолатда ёзинг ва эрувчанлик жадвалидан фойдаланиб нима учун учинчи пробиркада чўкма ҳосил бўлмаслигини тушунтиринг.

Эрувчанлик кўпайтмаси. Чўкма ҳосил бўлишига эрувчанлик кўпайтмаси қийматининг таъсири


ТАЖРИБА № 8. Битта пробиркага 1-2 мл 0.1 н CaCl2 эритмасидан, иккинчисига 1-2 мл 0.1 н BaCl2 эритмасидан қуйинг. Ҳар икки пробиркага томчиларни ҳисоблаб, лойқа (чўкма) ҳосил бўлгунча 0.1 н H2 SO4 қўшинг.
Реакция тенгламаларини молекуляр ва ионли ҳолатда ёзинг. Тажриба асосида, ҳосил бўлаётган моддаларнинг эрувчанлик кўпайтмаси ҳақида тегишли хулосалар чиқаринг.
Назорат саволлари ва масалалар

  1. Электролит деб нимага айтилади?

  2. Электролитик диссоциация деб нимага айтилади?

  3. Электролитик диссоциациянинг моҳияти нимадан иборат?

  4. Электролитик диссоциация даражаси ва диссоциация константаси деб нимага айтилади?

  5. Қандай моддалар босқичли диссоциацияланади?

  6. Ионли реакцияларнинг қандай турларини биласиз?

  7. Чумоли кислотаси НСООН 0.1 н эритмасининг диссоциация даражаси 4.2% бўлгандаги диссоциация константасини топинг.

  8. Бир хил ион қўшилганда диссоциация даражаси қандай ўзгаради? Бирор – бир ионни реакция доирасидан чиқариб юборилса-чи?

  9. Қуйидаги реакция тенламаларини молекуляр ва ионли ҳолатда ёзинг:

а) Карбонат кислотасини ва кальцийни эрувчан тузлари орасида борадиган;
б) Кучли кислота билан натрий ацетат орасида борадиган;
в) Магний карбонат билан нитрат кислотаси орасида борадиган.

  1. Электролит эритмаларида алмашиниш реакциялари кетишлиги учун қандай шарт – шароитлар керак?

  2. Сувнинг диссоциация константаси ва ионли кўпайтмаси деб нимага айтилади? 220 С да сувнинг ионли кўпайтмаси нечага тенг?

  3. Водород (гидроксил) кўрсатгичи деб нимага айтилади? Нейтрал, кислотали ва ишқорий муҳитда рН нинг қийматлари қандай ўзгаради?

  4. Элетролитнинг: а) ҳар 100 молекуласидан 30 молекуласи; б) ҳар 60 тадан 12 молекуласи ионга ажралган бўлса, дисоциация даражаси неча % бўлади?

  5. 0,01 мHCl ва 0,04 м КОН эритмаларини рНини аниқланг.

  6. Эритмадаги ОН- ионларининг концентрацияси 2,5·10-12 моль/л га тенг. Эритманинг рН даражасини аниқланг.

  7. Эритманинг рН даражаси 4,4 га тенг. Шу эритмадаги водород ионлари концентрациясини топинг.

  8. Қуйидаги реакцияларнинг тенгламаларини ион ва қисқартирилган ион шаклида ёзинг:

а) FeCl3 + 3AgNO3=3AgCl↓+Fe(NO3)3
б) (NH4)2 SO4+2KOH=K2SO4=2NH3↑+2H2O

  1. Ўювчи натрий сантимоляр эритмасининг рН даражасини аниқланг

  2. Эритманинг рН даражаси 7 дан 4 гача камайганда водород ионларининг концентрацияси неча марта кўпаяди?

  3. Қуйидаги ион тенгламаларини молекуляр кўринишда ёзинг:

а) Pв2++2J-=PвY2
б) Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O

Химиявий кинетика

Ишнинг мақсади қайтар ва қайтмас реакцияларнинг тезлиги, массаларнинг таъсир қонуни, химиявий мувозанат ва катализ билан тажрибада танишиш.
Химиявий реакцияларнинг тезлиги
Химиявий кинетика химиявий реакцияларнинг тезлиги ва механизмини ўргатади. Химиявийкинетиканинг асосий мақсади бу химиявий жараёнда реакция тезлигини ошириш ва максимал миқдорда керакли мақсулот олишдир.
Реакция тезлиги маълум вақт ичида ҳажм ёки юза бирлигида ўзаро таъсир этувчи моддалар миқдорининг ўзгаришидир. Химиявий реакциялар тезлиги реакцияга кирувчи моддаларнинг концентрациясининг вақт бирлиги ичида ўзгариши билан ифодаланади. Реакцияга кирувчи моддаларнинг концентрацияси камайиб боради. Реакцияларнинг ўртача тезлиги қуйидаги формула билан аниқланади:

С1 ва С2 τ1 ва τ2 – вақт моментларидаги бошланғич ва охирги концентрациялар.
Химиявийреакция тезлигига бир қатор омиллар таъсир этади:
Реакциягакиришаётган моддалар концентрацияси;
Температура;
Катализатор иштирок этишлиги;
Чегарасиртининг катталиги ва характери;
Олинганмодданинг тозалиги ва ҳ.к.
Химиявийреакциялар турли тезлик билан боради. Баъзи реакциялар, масалан, моддаларнинг портлаши бир онда содир бўлади, баъзи жараёнлар соатлар, ойлар ва хатто йиллар (тоғ жинсларнинг емирилиши) давом этади.
Химиявийреакция тезлигини билиш ва ўрганиш катта илмий ва амалий аҳамиятга эга. Масалан, химия саноатида у еки бу модданинг ишлаб чиқариш унуми ёки ишлатиладиган аппаратуранинг ҳажми албатта химиявий реакция тезлигига боғлиқдир.

Химиявий реакциялар тезлигига концентрациянинг таъсири


Химиявий реакция содир бўлиши ёки моддалар ўзаро таъсир этишлари учун уларнинг молекулалари бир – бири тўқнашиши керак. Тўқнашувлар сони қанчалик кўп бўлса, реакция тезлиги ҳам шунчалик катта бўлади. Реакцияга киришувчи моддаларнинг концентрацияси қанча катта бўлса, ҳажм бирлигидаги молекула шунча кўп бўлади ва натижада реакция тезлиги ҳам ошади.
Реакциялар тезлигининг концентрацияга боғлиқлиги массалар таъсири қонуни (К. Гульдберг ва П. Вааге) билан ифодаланади: ўзгармас температурада химиявий реакцияларнинг тезлиги (V) реакцияга киришувчи моддалар концентрациясига тўғри пропорционалдир. Масалан: А+В=С+Д тенгламаучунмасалартаъсириқонуниқуйидагичаифодаланади:

V=K·[A]·[B]

буерда[A] ва [B] - А ва В моддаларнинг моляр концентрациялари; К – пропорционаллик коэффициенти бўлиб, реакциянинг тезлик константаси дейилади.
Агар реакция тенгламасида стехиометрик коэффициентлар бўлса, улар хисобга олинади ва моддалар концентрациялари коэффициентларнинг даражасига кўтариб ёзилади:
mA+nB=pC+qD тенглама учун

V=K·[A]m·[B]n

К – реакциянингтезлик константаси
Реакция тезлик константасининг физик маъноси шундаки, у сон жихатдан реакцияга киришаётган моддаларнинг концентрациялари 1 моль/л га тенг бўлгандаги реакция тезлигига тенгдир. У ўзаро таъсир этаётган моддаларнинг табиатига, температурасига, катализаторга боғлиқ, лекин концентрацияга боғлиқ эмас. К қанчалик катта бўлса, айни моддалар реакцияга шунчалик тез киришади.

Мисол: О (буғ)

Агар химиявий реакцияга газ моддалар киришса, у ҳолда ҳажм бирлигидаги молекулалар сони газлар босимига пропорционал бўлади, яъни, босим қанча ортса концентрация шунча марта ошади. Юкоридаги реакция учун реакция тезлиги V=Kp2 ·PO
Гетерогtн системадаги химиявий реакцияларда , яъни газ эриган моддалар билан бирга қаттиқ моддалар иштирок этса, қаттиқ моддалар реакцияга фақат чегара сирти юзаси билан киришади. Қаттиқ моддалар қанча майда бўлса, реакцияга киришувчи юза шунча катта ва химиявий реакция тезлиги ҳам шунча юқори бўлади. Массалар таъсири конунини куйидаги реакция учун қўлласак:

бўлади
Бу реакция тезлиги ифодасига қаттиқ моддалар концентрацияси кирмайди, чунки уларнинг концентрациялари ўзгармасдир, яъни бу реакцияларнинг тезлиги фақат водород концентрациясига боғлиқ бўлади. Демак, реакцияни тезлаштириш учун актив молекулалар сонини ошириш керак бўлади.

Химиявий реакциялар тезлигининг температурага боғлиқлиги


Модда заррачалари ҳамиша харакатда бўлади ва уларнинг тўкнашуви натижасида реакция содир бўлади. Лекин ҳар бир тўқнашув ҳам химиявий раекцияга олиб келавермайди; молекулаларнинг баъзилари оз энергияли, баъзилари активроқ бўлади. Реакция содир бўлиши учун лозим бўлган энг кичик энергия активланиш энергияси дейилади. Активланиш энергиясига тенг ёки ундан кўп энергияга эга бўлган молекулаларнинг тўқнашуви эффектив тўқнашув дейилади. Демак, эффектив тўқнашиш натижасидагина химиявий реакция содир бўлади.
Температуранингкўтарилишимолекулалархаракаттезлигива актив молекулалармикдориниоширади. Натижада химиявий реакциянинг тезлиги ортади. Гомоген системадаги химиявий реакциялар тезлигига температуранинг таъсири Вант – Гофф қоидаси билан ифодаланади: температура ҳар 100С кўтарилганда химиявий реакциянинг тезлиги 2-4 марта ошади.
Бу қонуннинг математик ифодаси қуйидагича бўлади:
Бу ўринда Vt1 ва Vt2 лар бошланғич t1 ва охирги t2 температурадаги реакциянинг тезлиги бўлади.
γ - реакция тезлигининг температура коэффициенти ва температура ҳар 100С кўтарилганда реакциянинг тезлиги неча марта ортишини кўрсатади. Демак, температура арифметик прогрессияда ошса, реакция тезлиги геометрик прогрессия тарзида ортади. Мутлақо равшанки, теакция тезлиги температура кўтарилиши билан кескин ортиб кетишига сабаб, молекулалар ҳаракатиybyu тезлиги ортиши эмас, балки актив молекулалар сонининг кўпайишидир.

Реакция тезлигига катализаторларнинг таъсири


Химиявий реакцияларнинг тезлигига катализаторлар катта таъсир кўрсатади. Катализаторлар реакция тезлигини ўзгартирувчи, аммо ўзи реакциянинг охирги махсулоти таркибига кирмайдиган моддалардир.
Катализаторлар таъсиридан реакциянинг тезлиги ўзгариши ходисасига катализ дейилади.
Реакцияда иштирок этиб, унинг тезлигини оширувчи катализаторлар мусбат катализаторлар, реакцияда тезлигини камайтирувчи катализаторлар манфий катализаторлар дейилади. Кўп каталитик реакцияларда катализаторлар оралиқ маҳсулотлар таркибига кириб, сўнгра охирида эркин ҳолда ажралиб чиққани маълум. Масалан: аммиак билан водород хлорид таъсирланиш реакциясида сув буғи яхши катализаторлик вазифасини ўтайди, оралиқ модда таркибига кириб сўнгра ажралиб чиқади:
NH3+H2O=NH4OH
NH4OH+HCl=NH4Cl+H2O
Ҳарқандайхмиявий реакциядареакциягакиришувчимоддамолекуласидабоғларузилиб, янгибоғлар ҳосилбўлганлигиданбужараёндамаълумэнергиясарфбўлади (активланишэнергиясиқисманшунгасарфланади). Катализатор таъсиридаичкибоғларзаифлашувисабаблиактивланишэнергиясикамаядиванатижада реакция тезлашади.
Реакциягакиришувчимоддаларва катализатор бир хил фазадабўлса, бугомоген катализ дейилади. Масалан:
2SO2(газ)+02 (газ)→2SO3(газ)
Бу реакциядаNO2 катализатор вазифасиниўтайди. Реакциягакиришувчимоддаларбилан катализатор суюқфазадаҳамбўлишимумкин.
Агарреакциягакиришувчимоддаларбирфазада, катализатор эсабошқафазадабўлса, катализ гетероген, дебаталади. Азот ваводороддан аммиак синтез қилишдатемирметалли катализатор вафасиниўтайдивабундай катализ гетерогенкатализдир.
Гетерогенкатализдабарчареакциялар катализатор сиртидаборади. Шунингучунқаттиқкатализаторниннгактивлигиунингсиртхоссаларига (катта-кичиклигига, химиясийтаркибига, тузилиши, ҳолатига) боғлиқбўлади. Яна шуниҳамтаъкидлабўтишкеракки, катализатор ишлатиштемператураникўтаришгақарагандаафзалроқдир.
Катализаторлар химия саноатиданиҳоятдакаттааҳамиятгаэгадир. Чункижудасекинборадиганвафойдаланишасломумкинбўлмаганреакцияларкаталитикусулларёрдамидаолибборилади.

Реакциягакиришувчимоддалартабиатининг реакция тезлигигатаъсири


Реакция тезлиги моддаларнинг ички тузилишига узвий боғлиқдир. Маълумки, қутбсиз молекулали моддалар реакцияга секин киришади. Осон қутбланувчи ёки қутбли молекулалар эса реакцияга тез киришади. Айниқса, ион боғланишли моддалар сувдаги эритмаларда ўзаро жуда тез реакцияга киришади, чунки бу реакцияларнинг активланиш энергияси анча паст бўлади.

Download 0.62 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling