Kimyo fani va uning vazifalari. Kimyoning biologiya, fizika va boshqa fanlar bilan bog‘liqligi

Katalizator – reaksiyaga qoʻshilganda reaksiya tezligini oshirib, oʻzi sarflanmay qoladigan modda.

1. 
   Oʻtish holati energiyasini pasaytirib shu orqali faollanish energiyasini pasaytiradi.
   
2. 
   Reaksiya mexanizmini oʻzgartiradi. Bu, shuningdek, oʻtish holatining tabiatini (va energiyasini) oʻzgartiradi.
   

Katalizatorlar hamma joyda bor! Glukozaning oksidlanishi va shu kabi koʻplab biokimyoviy jarayonlar katalizator sifatida ishtirok etadigan fermentlar (oqsillar)ga juda ham bogʻliqdir.
Katalizatorlarning boshqa keng tarqalgan turlariga quyidagilar kiradi: kislota-asosli katalizatorlar va geterogen (yoki sirt) katalizatorlar.
Katalizator reaksiyaning oʻtish holati energiyasini pasaytiradi. Faollanish energiyasi oʻtish holati energiyasi va reagent energiyasidan farqli boʻlgani sababli oʻtish holatining energiyasi pasaysa, faollanish energiyasi ham pasayadi.

41 Ingibitorlar. Fermentlar. Katalizning sanoatda qo‘llanilishi

Fermentlar (lotincha: fermentum — achitqi), enzimlar — hayvon, oʻsimlik va bakteriyalarning tirik hujayralaridagi oqsilli katalizatorlar. Fermentlar maxsus xususiyatlari va kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirishi bilan odatdagi katalizatorlardan farqlanadi. Ular katalizatorlar kabi kimyoviy reaksiyalarning faollanish energiyasini pasaytiradi (qarang Kataliz).
1914-yil rus-nemis kimyogari G.S.Kirxgof undirilgan arpa donidan olingan ekstrakt taʼsirida kraxmalni qandgacha parchaladi. 1933-yilda fransuz kimyogarlari A.Payen va J.Perso birinchi marta arpa donidan amilaza fermentini ajratib oldilar. 19-asr oʻrtalarida mikrobiologiyanint asoschisi L. Paster achish jarayonini tirik mikroorganizmlar (achitqilar) koʻzgʻatadi va bu jarayon ularning hayoti bilan bogʻliq deb koʻrsatdi. 1897-yilda nemis kimyogari E. Buxner achitqidan spirtli achish jarayonini chaqiruvchi fermentni ajratib oldi.
Ingibitor so‘zi lotinchadagi «inhibere» - «tutib turmoq», «yo‘l qo‘ymaslik» singari ma’nolarga mos keladi. Ingibitorlar katalizatorlarga teskari xususiyatli moddalardir. Ya’ni, ular kimyoviy reaksiyalarni sekinlashtiradi, yoki, to‘xtatish vazifasini bajaradi. «Katalizator» so‘zi esa yunon tilidan kelib chiqqan. Bu tilda «katalysis» degani «buzish», «vayron qilish» degan ma’nolarni beradi. Biroq, kimyo fani orqali biz tanigan katalizator termini uchun bu ma’no uncha mos emasdek tuyuladi. Aslida esa bu bejiz emas. Ushbu terminni kimyo fanida keng qo‘llanishida shved olimi Yens Yakob Berseliusning xizmati katta. U ilk marta katalizator terminini o‘zining 1836-yilga oid ilmiy risolalarida qo‘llagan. O‘sha paytlarda kimyogarlar juda oz turdagi katalitik reaksiyalar haqida bilishar edi. Shunday reaksiyalardan biri – kraxmalning katalitik parchalanishi va fermentlar ta’sirida shakarga ayanishi jarayoni bo‘lgan. Bunda katalaza fermenti hujayralar uchun xavfli vodorod peroksidni parchalab uni suv va kislorodga aylantirib yuboradi. Lotin tilidan olingan «ferment» so‘zining tub ma’nosi «achitish», «bijg‘itish» ma’nolarini beradi. Yunon tilida esa ayni shu so‘zlarni «zyme» so‘zi bilan ifodalanadi. Ya’ni, «ferment» va «enzim» so‘zlari mos ravishda lotin va yunon tilidagi aynan bitta ma’nodagi so‘zlardir. Zamonaviy ilm-fanda bu ikkala so‘z o‘zaro sinonim sifatida qo‘llanadi. Lekin, fermentlar haqidagi fanning o‘zini esa enzimologiya deyiladi. Shuningdek, sterinlardan biri – zimosterin (zymosterol) ning nomi ham aynan ushbu ildizdan kelib chiqqan. Fermentlarning aksariyatining nomi «-aza» bilan tugaydi. Inglizchada ferment nomining bu qismi «-ase» tarzida yakunlanadi. Ushbu tarzda qo‘shimcha qo‘shish, fermentlar ichida eng birinchi kashf qilingani – distaza nomi orqali urf bo‘lgan. Ushbu fermentni birinchi bo‘lib, 1833-yilda farang kimyogarlari Anselm Payya (1795-1871) hamda, Jan Fransua Perso (1805-1858) arpa donining unib qolgan holatdagi ko‘rinishidan ajratib olishgan edi. Ular mazkur modda kraxmalni shakarga aylantira olish xossasiga ega ekanini payqashgan. Va bu jarayon distaza yordamida kislotalar yordamida bajarilgandagidan ko‘ra tezroq ro‘y bergan. Ferment nomi yunoncha «distasis» - «ajratmoq» so‘zidan olingan. Distaza – ovqat hazm qilish fermenti bo‘lib, uning ilm-fandagi yana bir nomi – amilaza deyiladi.
42 Kimyoviy muvozanat. Kimyoviy muvozanat konstantasi. Kimyoviy muvozanatni siljishi- Le-Shatelee printsip
Muvozanatning o‘zgarishini 1884-yilda Le Shatelye ta’rifladi:
Muvozanat holatda turgan sistemaga biror tashqi ta’sir o‘tkazilsa (temperatura , bosim yoki m oddalardan birining konsentratsiyasi о‘zgartirilsa), muvozanat shu ta’sirni kamaytiruvchi reaksiya tomon siljiydi.
Sistema temperaturasi ko‘tarilganda muvozanat endotermik jarayon tomoniga, bosim orttirilganda hajmi kamroq bo’lgan moddalar hosil bo‘ladigan reaksiya tomon siljiydi.
Har qanday muvozanat holatidagi sistemaga tashqi omillar (reaksiyada qatnashuvchi moddalar konsentratsiyasi, gazlar uchun tashqi bosim, temperatura) ta’siri natijasida muvozanat o ‘zgarishi kuzatiladi.
.

(K_M — muvozanat konstantasi.) Har bir qaytar reaksiya uchun bu qiymat ma’lum sharoitda doimiy kattalikka ega. U reaksiyada qatnashuvchi m oddalar konsentratsiyasiga bog‘liq emas, lekin temperatura o‘zgarishiga sezgir. Endotermik jarayonlarda temperatura ko‘tarilsa, muvozanat konstantasi kattalashadi va aksincha, ekzotermik jarayonlarda esa uning kichiklashishiga olib keladi.

Muvozanat konstantasini hisoblash uchun reaksiyada qatnashuvchi moddalarning muvozanat konsentratsiyalarini amalda aniqlash talab etiladi. Bu qiymatlardan boshlang‘ich moddalar konsentratsiyalarini hi­soblash mumkin.K_M qiymati qancha katta bo ‘lsa, mahsulot unumi shuncha yuqori bo‘ladi.
Muvozanat holatini katalizatorlar o ‘zgartirmaydi, lekin muvozanat holat qaror topishini tezlatadi, ya’ni sistemaning statsionar holatga kelishini osonlashtiradi. Har qanday muvozanat holatidagi sistemaga tashqi omillar (reaksiyada qatnashuvchi moddalar konsentratsiyasi, gazlar uchun tashqi bosim, temperatura) ta’siri natijasida muvozanat o ‘zgarishi kuzatiladi.

43 Foiz, molyar kontsentratsiyalar, ularning o‘xshashlik va farqli tomonlari.

1. 
   Erigan modda massasining eritmaning umumiy massasiga nisbati erigan moddaning massa ulushi deyiladi.
   

m ₁ m ₁
w = ---- w % = --- 100%
m ₂  m ₂
m ₂ = m ₁ + m _o
w - erigan modda massa ulushi
m ₁ - erigan modda massasi, g
m ₂ - eritmaning massasi, g
m ₀ - erituvchining massasi, g.

5. 
   Erigan moddaning molyar ulushi deb, erigan modda miqdorining eritmadagi barcha moddalar miqdorlari yig’indisiga nisbatiga aytiladi.
   

n ₁ n _o
N₁= ------ N o = -------
n ₁ + n _o n ₁ + n_o
N ₁ - erigan modda molyar ulushi,
N₀ - erituvchining molyar ulushi,
n₁ - erigan modda miqdori, mol,
n _o - erituvchi miqdori, mol.
Malyar bilan foiz konsentratsiyani bog'liqlik formulasi