Kinetika va kataliz faniga kirish maqsad va vazifalari. Kimyoviy reaksiyalarning tezligi va mexanizmi
ko‘paytmasiga proporsional bo‘ladi (masalan ta‘sir qonuni)
Download 267.95 Kb. Pdf ko'rish
|
1 M
ko‘paytmasiga proporsional bo‘ladi (masalan ta‘sir qonuni).
2. Ketma-ket borayotgan bir necha protsessni umumiy tezligi shular ichida eng sust beruvchi protsess tezligi bilan o‘lchanadi. Kimyoviy kinetikaning nazariy va amaliy ahamiyati juda katta: kinetikani tekshirish reaksiyalarning qanday yo‘llar bilan borishini ya‘ni molekulalar, atomlar va radikallarning o‘zaro ta‘sir etish mexanizmini o‘rganishga yordam beradi. Shu bilan birga reaksiyalarning yo‘nalishini va ularning tezligini boshqarishga imkon beradi. Asosan, XIX asr oxirlaridan boshlab reaksiyalarning tezligini o‘rganishga ahamiyat beriladigan bo‘ldi. Bunga asosiy e‘tibor reaksiyalarni sinflarga ajratishga va molekulyar kinetik nazariyaga asoslanib, reaksiyalarning borishini ifodalaydigan tenglamalarni topishga qaratildi. Turli kimyoviy reaksiyalarning tezligi turlicha bo’ladi. Masalan, portlash prosesslari sekundning o’n mingdan bir ulushda borsa, ba‘zi reaksiyalar bir necha soatlar, reaksiyalar davom etadi. Geokimyoviy reaksiyalar, yer bag’rida boradigan reaksiyalar uzoq yillar va asrlar davom etishi mumkin. Sanoatda biror mahsulot olish uchun o’tkaziladigan reaksiyaning qanday tezlikda borishi katta iqtisodiy ahamiyatga ega. Kerakli reaksiyaning tezligini oshirish va halal beradigan yonaki reaksiyalarning tezliklarini kamaytirish sanoatning ishlab chiqarish unumini oshirishga, xom ashyodan to’laroq foydalanishga, kam vaqt ichida ko’p mahsulot ishlab chiqarishga imkon beradi. Shu sababli reaksiyalarning qaysi sharoitda tez yoki sekin borishini aniqlashning va shunga qarab ularning tezliklarini o’zgartira bilishning ahamiyati g‘oyat katta. Kimyoviy reaksiyalarning kinetikasini tekshirish reaksiyalarning qanday yo‘llar bilan borishini yani ularning mexanizmini o‘rganishga yordam beradi. Bu esa kimyoviy reaksiyalarning yo‘nalishini va ularning tezligini boshqarishga imkoniyat tug‘diradi. Kimyoviy reaksiyalar tezligi o‘rganishga, asosan XIX asrning oxirlaridan boshlab alohida ahamiyat beriladigan bo‘ldi. Dastlab, kimyoviy reaksiyalarning klassifikatsiya qilishga va ularning borishini ifodalaydigan tenglamalarni topishga qaratilgan. Bu sohaning taraqqiy ettirishda M.N.Semenov, V.N.Kondratev, N.F.Shilov, Ginshelvud kabilarning xizmatlari g‘oyat kattadir. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasining vaqt birligi ichida o‘zgarishi reaksiyaning tezligi deb ataladi. Reaksiya kirishayotgan moddalarning konsentratsiyasi vaqt o‘tishi bilan kamayib boradi. Buning natijasida reaksiyaning tezligi ham har xil vaqtda turlicha bo‘ladi. Shuning uchun haqiqiy tezlik reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasining cheksiz kichik miqdoriga teng bo‘ladi: dt dC v v – reaksiyaning haqiqiy tezligi C -konsentratsiya T – vaqt Moddalar reaksiyaga ekvivalent miqdorlarda kirishganligi sababli, reaksiya tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar yoki reaksiya natijasida hosil bo‘layotgan moddalardan birortasi konsentratsiyasini vaqtga qarab o‘zgarishi mumkin. Qaysi modda miqdorini o‘lchash oson bo‘lsa, reaksiyaning tezligi shu modda konsentratsiyasining o‘zgarishi bilan o‘lchanadi. Lekin reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyasi esa, aksincha, ko‘payib boradi. Reaksiya tezligi ( ) ikkala holda o‘lchanganda ham musbat qiymatli bo‘lishi uchun, dastlabki moddalar konsentratsiyasining o‘zgarishi o‘lchanganda dt dC oldiga manfiy, reaksiya mahsulotlari konsentratsiyasining o‘zgarishi o‘lchanganda esa musbat ishorasi qo‘yiladi. Shunday qilib: dt dC v bo‘ladi. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar o‘zaro ta‘sir etishi uchun, ularning molekulalari bir-biri bilan to‘qnashishi kerak. Lekin, haqiqatda molekula yoki atomlar bir-biri bilan to‘qnashmaydi, balki ma‘lum masofagacha o‘zaro yaqinlashadi. Bu vaqtda bir atomning elektronlari boshqa bir atomning elektr maydoni ta‘siri doirasida bo‘ladi. Shuning natijasida bir modda ikkinchi moddaga o‘tishi, yangi moddalar hosil bo‘ladi. Lekin to‘qnashishlarning hammasi ham kimyoviy reaksiyalarga olib kelavermaydi. Vaqt birligi ichida yuz beradigan to‘qnashuvlarning soni to‘qnashuvchi zarralarning konsentratsiyasiga proportsional. Bu massalar ta‘siri qonuni bilan ifodalanadi: dD cC bB aA Reaksiyaning tezlik massalar ta‘siri qonuniga muvofiq b a B A k yoziladi. k-proportsionallik koeffitsenti bo‘lib tezlik konstantasi deb ataladi. Agar reaksiyaga kirishuvchi moddalarni konsentrattsiyalari birga teng bo‘lsa: v=k Demak, tezlik konstantasi (k) reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyalari birga teng bo‘lgandagi reaksiya tezligidir. Shu sababli, k-solishtirma tezlik deb ham ataladi. Reaksiyalarning tezligi kuzatilgan tezlik (v) ning qiymati bilan emas, balki tezlik konstantasi (k) ning qiymati bilan solishtiriladi. Tezlik konstantasining qiymati reaksiyaga, temperaturaga va katalizatorlarga bog‘liq bo‘lib, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyasiga (parsial bosimiga) bog‘liq bo‘lmaydi. Barcha reaksiyalar ikki sinfga gomogen va geterogen reaksiyalarga bo‘linadi. Agar reaksiya birgina fazada (gaz muhitda yoki eritmada) sodir bo‘lsa uni gomogen reaksiya deyiladi. Agar reaksiya bir necha fazada borsa (masalan, gazlar bilan qattiq jismlar yoki suyuqliklar reaksiyaga kirishsa) bunga geterogen reaksiya deyiladi. Shuningdek reaksiyalar ikki gruppaga bo‘linadi: qaytmas reaksiyalar-oxirigacha boruvchi reaksiyalar. Qaytar reaksiyalar – oxirigacha bormaydigan ma‘lum kimyoviy muvozanat holatiga qadar boradigan reaksiyalar. Qaytmas reaksiyalarning asosiy belgisi, reaksiya vaqtida ishtirok etadigan mahsulotlar teng miqdorda olingan bo‘lsa, bu moddalar reaksiya mahsulotiga to‘la aylanadi. Bir xil nisbatda olinmaganda, reagentlarning bittasi tamomila sarf bo‘lib ketadi. Masalan, KclO 3 ning parchalanishi qaytmas reaksiya uchun misol bo‘ladi. Qaytar reaksiyalar ma‘lum holatga qadar davom etadi, reaksiya borayotgan idishga bir vaqtning o‘zida reaksiya mahsulotlari va reagentlar aralashgan holda bo‘ladi: 1 mol СО 2 bilan 1 mol Н 2 ni aralashtirilganda 0,6 mol СО va 0,6 mol Н 2 О hosil bo‘lgandan keyin reaksiya kimyoviy muvozanat holatga keladi: 2 2 H CO CO O H 2 Download 267.95 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling