Kimyoviy reaksya Foydalanilgan adabiyaotlar

Kimyoviy reaksiyalar

Atomlar orasida kimyoviy bogʻlar hosil boʻlganida yoki uzilganida kimyoviy reaksiyalar sodir boʻladi. Kimyoviy reaksiyaga kirishayotgan moddalar reagentlar va reaksiya oxirida hosil boʻlgan moddalar esa reaksiya mahsuloti deb nomlanadi. Kimyoviy reaksiyaning yoʻnalishini bildirish uchun reagentlar va mahsulotlar orasiga strelka chiziq chiziladi, lekin kimyoviy reaksiyalar har doim ham “bir tomonlama yoʻl” emas, bu haqida keyingi boʻlimda batafsilroq bilib olasiz.
Masalan, vodorod peroksidining (\[\text{H}_{2}\]\[\text{O}_{2}\]) suv va kislorodga parchalanish reaksiyasini quyidagicha yozish mumkin: Ushbu misolda vodorod peroksidi reagent hamda u reaksiya mahsuloti suv va kislorodga parchalanyapti. Vodorod peroksidi molekulalaridagi atomlar suv (\[\text{H}_{2}\text O\]) va kislorod (\[\text O_2\]) molekulalarini hosil qilish uchun oʻz oʻrinlarini oʻzgartiradi.
Yuqorida keltirilgan kimyoviy tenglamadagi suv va vodorod peroksidi oldidagi qoʻshimcha raqamlarga (\[2\]s) eʼtibor bergan boʻlsangiz kerak. Ushbu raqamlar koeffitsiyentlar deb nomlanib, reaksiyada ishtirok etayotgan molekulalar sonini koʻrsatadi. Ular tenglama muvozanatlangan, yaʼni har bir elementning atomlari soni tenglamaning ikkala tomonida ham bir xil boʻlishi uchun kiritilishi kerak.
Tenglamalar normal kimyoviy reaksiya davomida hech qanday atom hosil boʻlmagan yoki yoʻq boʻlmaganligini ifodalovchi moddaning saqlanish qonunini aks ettirgan holda teng boʻlishi kerak. Reaksiyalarni tenglashtirish haqida koʻproq maʼlumotni kimyoviy tenglamalarni muvozanatlash videodarsidan oʻrganishingiz mumkin.
Qaytariluvchanlik va kimyoviy muvozanat
Baʼzi kimyoviy reaksiyalar reagentlar butunlay foydalanib boʻlmagunga qadar oddiygina bir yoʻnalishda harakatlanadilar. Bu reaksiyalarga qaytmas reaksiyalar deyiladi. Biroq boshqa reaksiyalar qaytuvchi sifatida tasniflanadi. Qaytar reaksiyalar oldinga va orqaga ham harakatlanishi mumkin.
Qaytar reaksiyalarida reagent reaksiya mahsulotiga aylanadi, ammo reaksiya mahsuloti ham qaytib reagentga aylanadi. Aslida, toʻgʻri reaksiya ham va teskari reaksiya ham bir vaqtning oʻzida sodir boʻladi. Ushbu orqaga va oldinga boʻlgan harakat reagentlar va reaksiya mahsulotlari orasidagi nisbiy – muvozanat deb ataluvchi holatga kelguncha davom etadi. Muvozanat holatida ham toʻgʻri va teskari harakatlanuvchi reaksiyalar sodir boʻlaveradi, ammo endi reaksiya mahsulotlari va reagentlarning nisbiy konsentratsiyasi boshqa oʻzgarmaydi.
Har bir reaksiya oʻziga xos muvozanat nuqtasiga ega boʻlib, biz uni muvozanat konstantasi deb nomlangan son bilan ifodalashimiz mumkin. Muvozanat konstantasi qanday topilishi va uni muayyan reaksiyalar uchun qanday hisoblashni kimyoviy muvozanat mavzusidan bilib olasiz.
Agar reaksiya qaytar reaksiya boʻlsa, u odatda ikkala yoʻnalishda ham harakatlanishi mumkinligini koʻrsatish uchun toʻgʻri va teskari chiziq bilan ifodalanadi. Masalan, inson qonidagi ortiqcha vodorod ionlari (\[\text H^+\]) bikarbonat ionlariga (\[\text{HCO}_{3}\]\[^{-}\]) bogʻlanib, karbonat kislotasini (\[\text{H}_{2}\]\[\text{CO}_{3}\]) hosil qiladi:
\[\text{HCO}_{3}\]\[^{-}\] + \[\text{H}^{+}\] \[\rightleftharpoons\] \[\text{H}_{2}\]\[\text{CO}_{3}\]
Bu qaytar reaksiya boʻlganligi sababli agar tizimga karbonat kislotasi qoʻshilsa, muvozanatga qaytarish uchun uning bir qismi bikarbonat va vodorod ionlariga aylanadi. Haqiqatdan ham, bufer tizimi qondagi pH miqdorini barqaror va sogʻlom saqlashda muhim rol oʻynaydi.
Kimyoviy reaksiya bir kimyoviy moddalar majmuining boshqa moddalarga aylanishi jarayonidir. Kimyoviy reaksiyalar spontan, yani o‘z-o‘zidan, yoki boshqariluvchi bo‘lishi mumkin. Ikkinchi holda kimyoviy reaksiyani o‘tkazish uchun tashqaridan biror energiya (issiqlik, yorug‘ik, elektr) talab etiladi. Kimyoviy reaksiyalarda elektronlar harakati bosh roni o‘ynaydi. Kimyoviy reaksiyaga kirishuvchi moddalar reagentlar, deb ataladi. Reaksiya natijasida hosil bo‘ladigan moddalar esa kimyoviy reaksiya mahsulotidir. Kimyoviy reaksiyalar kimyoviy formulalar orqali ifoda etiladi. Kerakli mahsulotni olish uchun bir necha reaksiyalar ketma-ketligi talab etilishi mumkin, bu jarayonga kimyoviy sintez deyiladi. Kimyoviy reaksiyalar – bir turdagi kimyoviy moddalarning tarkibi va xossalari jihatidan farq qiladigan ikkinchi turdagi moddalarga aylanish jarayoni. Kimyoviy reaksiyalarni kimyoviy tenglama bilan ifodalash mumkin, masalan, sufat kislotaga rux tasir ettirilganda rux sulfat va vodorod gazi hosil bo‘ladi: H2SO4+Zn=ZnSO4+H2 ↑ Kimyoviy reaksiyalarda atomlar o‘zgarmaydi, bir birikmadan ikkinchisiga o‘tadi, xolos
Kimyoviy jarayonlarda to‘g‘ri (qaytmas) reaksiya (masalan, bariyga sulfat kislota hosil bo‘ladi bariy sulfat va vodorod gazi: Ba+H2SO4=BaSO4↓+H2↑) bilan bir qatorda, qaytar reaksiya (masalan, vodorod yodidning parchalanishi: 2HJ=H2+J2) ham sodir bo‘ladi. Kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etadigan elementlarning oksidlanish darajalari (valentliklari) o‘zgarsa, bunday reaksiyalar oksidanishqaytarilish reaksiyalari deyiladi. Kimyoviy reaksiyalarda molekulalar, atomlar va ionlar ishtirok etishi mumkin. SHunga ko‘ra, reaksiyaar uchga bo‘linadi: oddiy, ionli va radikal reaksiyalar. Oddiy reaksiyalarda molekulalar o‘zaro reaksiyaga kirishadi, masalan, Na+Cl2=NaCl. Ionli reaksiyalar ionlar ishtirokida boradi, masalan, H++OH-=H2O. Radikal reaksiyalarda, odatda, zanjir tarzida boradi. To‘g‘ri va teskari reaksiyalar tezligi teng bo‘lganda sistemada kimyoviy muvozanat qaror topadi. Murakkab reaksiyalar, parallel reaksiyalar, ekzotermik reaksiyalar, endotermik reaksiyalar, qattiq fazali reaksiyalar ham mavjud. Tabiatda sodir bo‘ladigan yoki kimyoviy sanoatda, kimyo laboratoriyalarda amalga oshiriladigan kimyoviy reaksiyalar turli xil belgilar asosida farqlanadi. Kimyoviy reaksiya uchun olingan boshlang‘ich va reksiya natijasida hosil bo‘lgan moddalar soni hamda tarkibiga asoslanib, kimyoviy reaksiyalarni asosiy turlarga ajratib olishimiz mumkin. Kimyoviy reaksiyalar turli belgilar asosida sinflanadi. Kimyoviy reaksiyalar reaksiyaga kirishayotgan dastlabki moddalar (reagentlar) va reaksiya mahsulotlari sonining o‘zgarishi asosida hamda energiya yutilishi yoki chiqishiga qarab sinflanadi. Dastlabki reagentlar va mahsulotlar sonining o‘zgarishi asosida kimyoviy reak- siyalami quyidagi tiplarga ajratishimiz mumkin: Kimyoviy reaksiyalar : 1. Birikish reaksiyalarida ikki yoki undan ortiq moddadan bitta yangi modda olinadi: A+B+...=S; 2H2+O2=2 H2O; SaO+SO2=SaSO3 ; 2Su+ O2=2CuO: 2. Parchalanish reaksiyalari. Parchalanish reaksiyalarida bitta moddadan bir necha yangi moddalar hosil bo‘ladi:S=A+B+...; 2 H2O=2H2+O2; SaSO3= SaO+SO2 3. O‘rin olish reaksiyalarida oddiy modda murakkab moddaning tarkibiy qismi ornini oladi, natijada yangi oddiy va murakkab moddalar hosil bo‘ladi: AB + S = AC + B; Zn + 2HC1 = ZnCl2 + H2; Fe + CuS04 = FeS04 + Cu. 4. Almashinish reaksiyalarida murakkab moddalarning tarkibiy qismlari o‘zaro o‘rin almashadi: AB + CD = AD + BC; NaOH + HCl = NaCl + H20; BaCl2 + Na2S04 = BaS04 + 2NaCl. Kimyoviy reaksiyalarda ajralib chiqadigan energiya kimyoviy energiya deb ataladi. Kimyoviy energiyani issiqlik, nur, mexanik, elektr energiyasiga aylantirish mumkin. Ko‘pincha kimyoviy energiya issiqlik energiyasiga va aksincha issiqlik energiyasi kimyoviy energiyaga aylanadi. Kimyoviy reaksiyada ajraladigan yoki yutiladigan energiya miqdori reaksiyaning issiqlik effekti (Q) deb ataladi. Reaksiyaning issiqlik effekti hosil bo‘layotgan va uzilayotgan bog‘lar energiyasi farqi bilan aniqlanadi va kilojoullarda (kJ) ifodalanadi. Kimyoviy reaksiyalar davomida issiqlik (energiya) chiqishi yoki yutilishiga ham ekzotermik va endotermik reaksiyalarni farqlash mumkin. Issiqlik (energiya) chiqishi bilan boradigan reaksiyalar ekzotermik (ekzotashqari) reaksiyalar deb ataladi Bu reaksiyalarda issiqlik effekti «+» (plyus) ishora bilan ko‘rsatiladi: Fe + S = FeS + 96 kJ; S + 02 = S02 + 297 kJ
Issiqlik (energiya) yutilishi bilan boradigan reaksiyalar endotermik (endoichkari) reaksiyalar deb ataladi. Bu reaksiyalarda issiqlik effekti «-» (minus) ishora bilan ko‘rsatiladi: N2+ 02 = 2NO — 181 kJ; 302 = 203 — 289 kJ. Ushbu reaksiya turlaridan murakkablariga qisqacha to‘xtalib ketamiz. Almashinish reaksiyasi nima? Almashinish reaksiyasi, shuningdek, qo‘sh almashinish reaksiyasi yoki metatezis reaksiyasi – ikkita ion birikmaning o‘z qismlarini o‘zaro almashib yangi birikmalar hosil qilish. Amashinish reaksiyasining umumiy sxemasi quyidagicha ko‘riniga ega: A+ B -+S+D-→A+D-+S+B - Shu reaksiyada kation yoki anionlar o‘zaro almashar ekan deb o‘ylashimiz mumkin, ammo ikkalasi ham almashmaydi, reaksiya so‘ngida siz boshlang‘ich moddalarga ega bo‘lasiz. Almashinish reaksiyasi uchun erituvchi odatda suv hisoblanadi, reagent va moddalar esa odatda ion birikmalar hisoblanadi, shuningdek, ular kislota yoki asos bo‘lishi ham mumkin. Almashinish reaksiyasiga misol: BaCl2(s.e)+Na2SO4(s.e)=BaSO4(q)+2NaCl(s.e) Bu misolda Ba2+ va Na+ kation, Cl- va SO4 2- esa anion hisoblanadi.Agar biz anion yoki kationlarni almashtirsak, biz mahsulot sifatida BaSO4 va 2NaCl ga ega bo‘lamiz. Misol: almashish reaksiyasini oldindan aytish va tenglashtirish Keling, bizga reaksiya mahsulotlari nomalum bo‘lgan misolni ko‘rib chiqamiz: H2SO4(s.e)+ Ba(OH)2(s.e) → Dastlab biz almashishi lozim bo‘lgan kation va anionlarni aniqlab olamiz. H+va Ba2+ kationlar, SO4 2- va OHesa anion hisoblanadi.Anionlarning o‘zaro almashinish natijasida H20 va BaSO4 mahsulotlari hosil bo‘ladi: H2SO4(s.e)+ Ba(OH)2(s.e) → H20 + BaSO4 Bizning almashinish reaksiyamiz, shuningdek, neytrallanish reaksiyasi ham hisoblanadi, chunki sulfat kislota –kuchli kislota, bariy gidroksid – kuchli asos bilan tasirlashyapti.Mahsulotimiz bariy sulfatning agregat holati qanday? Agar biz eruvchanlik qoidalarimizni tekshirsak, bariy sulfat erimasligini va eritmadan cho‘kmaga tugshishini ko‘ramiz. Bu esa reaksiyamiz cho‘ktirish reaksiyasi hisoblanishini ham anglatadi. Demak, BaSO4 dan keyin(q) belgisi qo‘yib, tenglamamizni to‘liq qilamiz. Bizning reaksiyamiz tenglashtirilmagan, chunki strelkaning ikkala tomonida vodorod va kislorod atomlarining soni bir xil emas. H20 ni 2 ga ko‘paytirib tenglashgan molekulyar tenglamaga ega bo‘lamiz. H2SO4(s.e)+ Ba(OH)2(s.e) →2 H20 + BaSO4(q)
Xulosa. Almashinish reaksiyasi anion yoki kationlarini almashtiradigan ikki ion irikma o‘rtasida sodir bo‘ladi. CHo‘kma va neytrallanish reaksiyalari almashinish reaksiyalarining keng tarqalgan turlari hisoblanadi. CHo‘ktirish (cho‘kma tushish) reaksiyalarida ikkita suvda eriydigan reagentidan erimaydigan mahsulot hosil bo‘ladi va erish qoidasidan foydalanib , cho‘ktirish reaksiyasini aniqlashimiz mumkin. Neytrallanish reaksiyasi reagentlar sifatida kislota va asos olinganda sodir bo‘ladi va odatda reaksiyada kuchli kislota va yoki kuchli asos ishtirok etadi.
O‘rin olish bazan yakka almashish reaksiyasi deb ataluvchi reaksiyada bir element boshqa birikmadagi biror element bilan o‘rin almashadi. Dastlabki moddalar doimo bitta oddiy modda – sof rux metalli yoki gazsimon vodorod hamda biror murakkab birikma bo‘ladi. O‘rin olish reaksiyasi sodir bo‘lganida mahsulot sifatida yangi murakkab birikma va boshqa oddiy modda hosil bo‘ladi. O‘rin olish reaksiyasining umumiy sxemasi quyida ko‘rsatilgan. AB (s.e)+S→A +SB(s.e) Oddiy moddalar! Yangi oddiy modda (A) va SB birikmasi hosil bo‘lishi uchun S element AB tarkibidagi A ga almashganini ko‘rib turibmiz. SHuningdek, A eritmada ion holatida bo‘lishini, lekin mahsulot hosil bo‘lganda oddiy moddaga aylanishini ko‘rishimiz mumkin. S reagent esa aksincha: dastlab oddiy modda holida va yakunda SB(s.e) birikmaning bir qismi sifatida eritmada ionga aylanadi. Bu nimani anglatadi? AgNO3 (s.e)+Cu(q) →? ↓ Tiniq, rangsiz eritma Bu reaksiya hayotda qanday ko‘rinishga ega? Tiniq, rangsiz kumush (I) nitrat eritmasini olamiz va unga yaltiroq mis simni tushiramiz. Mis sim rangi kulrangga o‘zgaradi va eritma moviy rangga kirib, xiralashadi. O‘rin olish reaksiyasi mahsulotlarini aniqlash. Agar o‘rin olish reaksiyasi sodir bo‘lish yoki bo‘lmasigini aniqlamoqchi bo‘lsak, quyidagi ikkita asosiy savolga javob topishimiz kerak. 1.Reaksiyamizda qaysi ikki element o‘z joylarini almashtirishi mumkin? Bilamizki, anion hosil qiluvchi elementlar birikmadagi anionni, kation hosil qiluvchi elementlar esa birikmadagi kationlarni almashtirishi mumkin. Berilgan element qanday ion hosil qilishini quyidagi tavsiyalar yordamida aniqlab olish mumkin. - Metallar odatda kationlarni hosil qiladi. Kation hosil qiluvchilarga 1 va 2 guruh elementlari, 3 va 4 guruhning bazi elementlari va oraliq metallarni kiritish mumkin. - O‘rin olish reaksiyalarida qatnashuvchi asosiy metallmaslarga -1 zaryad hosil qiluvchi 7-guruh elementlarini kiritish mumkin. - Vodorod odatda o‘rin olish reaksiyalarida kation (H+ ) hosil qiladi. Mis oraliq metall, demak, mis metalli va kumush (I) nitrat eritmasi orasida borayotgan reaksiyamizda mis kation hosil qilishimiz mumkin. Mis kationlari AgNO3 (s.e) birikmasidagi kumush kationlari almashtirib yangi birikma hosil qilish mumkin. Mahsulot sifatida qanday yangi birikma hosil bo‘ladi? Ion birikmadagi qaysi element almashishi mumkinligini aniqlaganimizdan so‘ng, hosil bo‘lishi mumkin bo‘lgan mahsulotlarni oldindan aytishimiz mumkin. Bu misolda AgNO3 (s.e) dagi kumush ionlari mis bilan almashib Cu(NO3)2(s.e) hosil qilishi mumkin. Bunda yana bir mahsulot sifatida kumush Ag(q) ham hosil bo‘ladi. To‘liq va tenglashtirilgan reaksiyani quydagicha yozishimiz mumkin: 2AgNO3 (s.e)+Cu(q) → Cu(NO3)2(s.e)+2 Ag(q) Cu(NO3)2 eritmasi ko‘k-yashil ranga egaligi eritma rangining o‘zgariini tuuntiradi. Misdagi kulrang qoldiq esa sim yuzasiga kumush metallining “o‘tirishi” natijasida hosil bo‘ladi.
Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   https://uz.khanacademy.org/science/biology/chemistry--of-life/chemical-bonds-and-reactions/a/chemical-reactions-article
   
2. 
   https://staff.tiiame.uz/storage/users/142/presentations/tnrGCxsWpPkXO3uAt5deDIvsQLJ5j8LF8xtr7NX7.pdf
   
3. 
   https://uz.wikipedia.org/wiki/Kimyoviy_reaksiya