Kimyoviy kinetikaning asosiy tushunchalari

Kimyoviy kinetikaning asosiy tushunchalari

Kimyoviy kinetika fizikaviy kimyoning bir bo‘limi bo‘lib, u kimyoviy reaksiyalar tezligini, reaksiyalarning o‘tish mexanizmini hamda reaksiya tezligiga turli omillarning ta’sirini o‘rganadi. Reaksiya davomida sodir bo‘ladigan barcha elementar bosqichlar yig‘indisiga reaksiya mexanizmi deyiladi.

Vaqt va hajm birligida reaksiyaga kirishayotgan moddalardan birining miqdori o‘zgarishiga reaksiya tezligi deyiladi.
(III.1)
bu yerda: W- reaksiya tezligi, t– sarflangan vaqt, V -hajm, n – mollar soni (modda miqdori).
Agar V=const bo‘lsa, u holda
(III.2)
bo‘ladi, bu yerda C–reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentratsiyasi.
Quyidagi 34-rasmda vaqt birligi ichida reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentratsiyalarining o‘zgarishi ko‘rsatilgan.

Rasm-34. Vaqt birligi ichida reaksiyaga kirishayotgan
moddalar konsentratsiyalarining o‘zgarishi.
O‘zgarmas haroratda reaksiya tezligiga reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentratsiyasi to‘g‘ri proporsionaldir.
Masalan: ν_AA+ ν_BB reaksiya mahsulotlari reaksiyasi uchun tezlik
_{ } (III.3)
ko‘rinishga ega bo‘ladi. Bu yerda ν_A, ν_B – butun sonlar, k –proporsionallik koeffitsiyenti bo‘lib, O‘zgarmas haroratda har bir reaksiya uchun doimiy kattalik hisoblanadi va tezlik konstantasi deyiladi.
Kimyoviy reaksiyalar kinetik jihatdan molekulyarligi va tartibiga ko‘ra tasniflanadi.
Molekulyarlik bir vaqtda haqiqatdan to‘qnashib reaksiyaga kirishgan molekulalar soni bilan belgilanadi. Monomolekulyar, bimolekulyar va uchmolekulyar reaksiyalar mavjud. Uchdan ortiq molekulaning bir vaqtda bir nuqtada to‘qnashish ehtimoldan uzoq bo‘lganligi sababli amalda uchmolekulyardan ortiq molekulyar reaksiyalar uchramaydi. Ko‘pchilik reaksiyalar bimolekulyardir.
Monomolekulyar reaksiyalarni quyidagi
A → B+C
sxema bilan ifodalash mumkin. Bunday reaksiyalar qatoriga parchalanish va ichki molekulyar qayta guruhlanish reaksiyalari kiradi. Bunday reaksiyalar tezligi massalar ta’siri qonuniga muvofiq
= kC (III.4)
ko‘rinishga ega bo‘ladi. k- reaksiyaning tezlik konstantasi bo‘lib, o‘lchov birligi – vaqt^-1 ga teng.
Bimolekulyar reaksiyalar bir modda molekulasining ikkinchi modda molekulasi bilan fazada to‘qnashuvi yoki bir moddaning ikki molekulasi o‘zaro to‘qnashish natijasida sodir bo‘ladigan reaksiyalar. Bimolekulyar reaksiyalar sxemasi quyidagicha bo‘ladi.
A+B → C+D
yoki A+A → B+D
Ularning kinetik tenglamasi esa
= kC₁C₂ (III.5)
ko‘rinishga ega bo‘ladi.
Uchmolekulyar reaksiyalar bir vaqtda uchta molekulaning to‘qnashishi natijasida sodir bo‘ladi. Umumiy sxemasi
A+B+C → reaksiya mahsulotlari
shaklida yoziladi.
Reaksiya tezligining konsentratsiya bilan qanday bog‘langanligiga qarab barcha reaksiyalar ma’lum tartibga ega. Reaksiya tezligi konsentratsiyaning qanday darajasiga ko‘tarilganligiga bog‘liq bo‘lsa, reaksiya tartibi o‘sha darajani ko‘rsatgan songa teng. Reaksiyaning tartibi emperik ravishda topiladi.