Maruza 15 Reaksiyalar tezligiga omillar ta’siri. Aktivlanish energiyasi

Aktivlanish energiyasi. Temperatura o‘zgarganda reaksiya tezligining tez o‘zgarishini aktivlanish nazariyasi tushuntirib beradi. Bu nazariyaga muvofiq etarli energiyasi bor aktiv molekulalar (zarrachalar) gina kimyoviy reaksiyaga kirishadi. Noaktiv zarrachalar zaruriy qo‘shimcha energiya berishi bilan ularni aktiv zarrachalarga aylantirish mumkin bu jarayon aktivlanish deyiladi. Aktivlanishning usullaridan biri-temperaturani oshirish; temperatura ko‘tarilganda aktiv zarrachalar soni ko‘payadi, shu tufayli reaksiya tezligi ham keskin ortadi.
Reaksiyaga kirishadigan moddalar molekulalarini (zarrachalarni) aktiv zarrachalarga aylantirish uchun ularga berilishi lozim bo‘lgan energiya aktivlanish energiyasi deyiladi.

H_bosh-boshlang‘ich holat energiyasi (boshlang`ich moddalar);
H<sub>ox</sub>- oxirgi holat reaksiya mahsulotlari:
E<sub>a</sub>-to‘g‘ri reaksiyaning aktivlanish energiyasi:
E`_a-teskari reaksiyaning aktivlanish energiyasi:
H-reaksiyaning issiqlik effekti (entalpiya).
Bunda aktivlanish energiyasi E_a sarflanadi va sistemaning energiyasi sarflangan energiya miqdori qadar ortadi. Bunda reaksiya jarayonida reaksiyaga kirishayotgan moddalar zarrachalaridan o‘tish holati yoki aktivlanish kompleks deyiladigan beqaror oraliq birikma (C nuqtada) hosil bo‘ladi, keyin uning parchalanishi oxirgi mahsulot AV ning hosil bo‘lishiga olib keladi. Reaksiya mexanizmini Ushbu sxema bilan tasvirlash umkin:

Kimyoviy reaksiyaning tezligi reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyalari kupaytmasiga to‘g‘ri proporsionaldir. Kimyo uchun nixoyatda muxim bo‘lgan bu koida 1867 yilda Norvegiyalik ikkita olim Guldberg xam Vaage tomonidan taklif etilgan bo‘lib, massalar ta’siri qonuni deyiladi. Bu qonunga muvofik A+V = C reaksiyasi uchun V=K.[A][B] bo‘ladi. Bu erda V- reaksiyaning tezligi (kuzatilgan tezlik), [A] va [B] reaksiyaga kirishayotgan A va B moddalarning mol/l bilan ifodalangan konsentratsiyasi, K tezlik konstantasi. Agar A=V=1 bo‘lsa, V=K bo‘ladi. Demak, K- reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyalari birga teng bo‘lgandagi tezlik, ya’ni solishtirma tezlikdir. K ning qiymati reagentlarning, ya’ni reaksiyaga kirishayotgan moddalarning tabiatiga, temperaturaga va katalizatorga bog‘liq bo‘lib, konsentratsiyaga bog‘liq emas.
Temperatura xar 10°C ga oshganda reaksiyaning tezligi 2-4 marta oshishini dastlab, Vant-Goff tajriba asosida ta’rifladi. Reaksiya tezligi 1 ga teng bo‘lsa 10°C da 2 ga. 20°C da 4 ga, 30°C da 8 ga, 40°C da 16 ga 50°C da 32 ga, 60°C da 64 ga, 70°C da 128 ga, 80°C da 256 ga,90°C da 512 ga, 100°C da 1024 ga teng bo‘ladi. Demak, temperatura arifmetik progressiya bilan ortib borsa, reaksiya tezligi geometrik progressiya bilan ortadi. Temperatura 100°C ga ortganda reaksiya tezligi 1000 marta ortadi. Agar 0°C dagi tezlikni V₀ bilan, t°dagi tezlikni V_t bilan belgilasak, reaksiya tezliginig temperatura bilan o‘zgarishi

Tenglama bilan ifodalanadi; bu erda  - temperatura 10°C ga kutarilganda reaksiya tezligini necha marta orttishini ko‘rsatuvchi son, reaksiyaning temperatura koeffitsienti deb ataladi.
Demak, xar qanday tuknashuv natijasida reaksiya bormaydi, faqat aktiv molekulalar orasida tuknashuvlar natijasida reaksiya boradi.


Mavzu savollari
1. Kimyoviy reaksiyani tezligi qanday aniqlanadi? U qaysi faktorlarga bog‘liq?
2. Kimyoviy kinetikaning asosiy qonunini ifodalang va misollar keltiring.
3. Kimyoviy reaksiya tezligi konstantasining fizikaviy ma’nosi qanday?
4. Nima uchun haroratning ortishi bilan reaksiya tezligi ortadi?
5. Qanday reaksiyalar qaytar deyiladi?