Kimyoviykinetika va kataliz

3. Kimyoviy reaksiyalarni kinetik jihatdan sinflarga ajratish
Kimyoviy reaksiyalar kinetik jihatdan molekulyarligi va tartibiga ko’ra sinflarga ajratiladi. Reaksiyaning molekulyarligi bir vaqtda xaqiqatdan to’qnashib kimyoviy reaksiyaga kirishgan molekulalar soni bilan belgilanadi (reaksiyaning molekulyarligi tushunchasi fanga Ya. Vant-Goff tomonidan kiritilgan).
Reaksiya molekulyarligi jihatidan bir molekulyar (monomolekulyar), ikki molekulyar (bimolekulyar), uch molekulyar (trimolekulyar) va shu kabi sinflarga bo’linadi. Uchdan ortiq molekulaning bir vaqtda reaksiyaga kirishishi ehtimoldan uzoq bo’lgani uchun tajribada uch molekulyardan ortiq molekulyar reaksiyalar ham nihoyatda kam uchraydi. Odatda ko’pchilik reaksiyalar bimolekulyar bo’ladi.
Bir molekulyar (monomolekulyar) reaksiyalar
A BC…. (49.1)
sxema bilan ifodalanishi mumkin. Bunday reaksiyalar qatoriga parchalanish va molekula ichida qayta gruppalanish reaksiyalari kiradi.
Masalan, gaz muhitida boradigan reaksiyalar:
I₂2I
monomolekulyar reaksiyaga misol bo’la oladi. Agar dastlabki moddaning konsentratsiyasi C bo’lsa, monomolekulyar reaksiyaning tezligi massalar ta’siri qonuniga ko’ra:
(49.2)
bo’ladi, bunda k-reaksiyaning tezlik doimiysi u sekund^-1 yoki minut^-1, umuman vaqtning teskari o’lchami bilan ifodalanadi.
Bimolekulyar reaksiyalar deb, bir turdagi moddaning bir molekulasi bir vaqtning o’zida, ikkinchi tur moddaning bir molekulasi bilan to’qnashuvi yoki bir tur moddaning ikki molekulasi o’zaro to’qnashishi natijasida sodir bo’ladigan reaksiyalarga aytiladi. Bimolekulyar reaksiyaning sxemasi:
ABCD yoki AABC… (49.3)
shaklida yoziladi.
Vodorod yodidnnig ajralishi: 2HJH₂J₂ yoki eterifikatsiya reaksiyasi: bimolekulyar reaksiyaga misol bo’la oladi.
Agar dastlabki moddalarning konsentratsiyalarini c₁ va c₂ bilan belgilasak, oddiy bimolekulyar reaksiyalarning tezligi:
(49.4)
Agar bo’lsa, (49.5)
Bimolekulyar reaksiyalarda bilan ifodalanadi.
Тrimolekulyar reaksiyalar bir vaqtda bir moddaning uch molekulasi to’qnashishi natijasida sodir bo’ladi. Bu reaksiyalarning sxemasi:
(49.6)
shaklida yoziladi. Oddiy trimolekulyar reaksiyaning tezlik ifodasi
(49.7)
bunda, c₁ c₂ c₃-dastlabki moddalarning konsentratsiyalari.
Тrimolekulyar reaksiyaning tezlik doimiysi k bilan ifodalanadi. Azot (II)-oksidning vodorod bilan qaytarilishi:

trimolekulyar reaksiyaga misol bo’la oladi.
Ko’pincha faqat reaksiya tenglamasiga qarab reaksiyaning qaysi sinfga kirishi haqida to’g’ri xulosa chiqarib bo’lmaydi. masalan:
(a)
reaksiya yig’indi tenglamaga ko’ra besh molekulyar reaksiya deb o’ylash mumkin. Lekin tajriba ko’rsatshicha bu reaksiyaning oraliq bosqichlaridan birida:
(b)
tenglamaga muvofiq gipoyodid kislotaning anioni JO^- hosil bo’ladi.
Hosil bo’lgan JO^- ionlari N^ ionlari bilan birikadi.
(v)
va nihoyat, HJO kuchli oksidlovchi bo’lgani sababli J^-ni oksidlaydi.
(g)
Agar (a), (b), (v) va (g) tenglamalarning hamma xadlarini bir-biriga qo’shsak, yig’indi tenglama kelib chiqadi.
O’z-o’zidan ko’rinib turibdiki, shunga o’xshash murakkab reaksiyalarning tezligi uning eng sust boradigan oraliq bosqichdagi tezligiga bog’liq. Yuqoridagi misolda eng sust boradigan bosqich reaksiya (b) dir; bu reaksiya bimolekulyar bo’lgani uchun butun jarayonning tezligi konsentratsiyaning kvadratiga proporsional bo’lishi kerak; tajriba ham buning to’g’riligini tasdiqlaydi.