Mavzu: kataliz. Kataliz turlari

Gaz reaksiyalarida urilish nazariyasining ishlatilishi
Hozirgi zamon kimyoviy kinetikasi va Eyringning absayut tezlik nazariyasi XXIII- bobda kvant kimyoning asoslari keyin berilgan .Kimyoviy kinetikada qo’llaniladigan ayrim xulosalarni ko’rish mumkin.
Gazlarning kenetik nazariyasi bir hil molekulalarning 1sm³ xajmdagi sek.dagi urulish soni quyidagi tenglama bilan ifodalanadi.
Z =  (n¹)^z- v=2  ^½   δ ²(n¹)²
δ – sifatida molekulaning urulish diametri .
v –o`rtacha rezlik V= teng bo`lgan
v- ( )^1/2
n’ – 1 sm³ dagi mol soni
bo’lgan o’rtacha tezlik n¹ -1sm³ molekulalar soni .
Shunday qilib urulish soni molekula konsentratsiyasining kvadratiga t’o’g’ri proportsionaldir.
Yuqorida ko’rsatilgan reaksiyani ko’rsatish uchun xajm doimiy, ammo bosim doimiy bo’lmasligi kerak.
Agar reaksiya doimiy bosimda o’tkazilsa, o’sha umumiy energiya o’zgarishi  H belgisi bilan belgilanadi.
Reaksiya issiqligi doimiy xajmda ( U) va doimiy bosimda ( H) erish reaksiyasi vaqtida o’zgarmaydi, chunki hajm o’zgarishi juda kam.
Gazli reaksiyalarda reaksiyalarda reaksiya maxsuloti molini soni reaksiyaga kirishgan dastlabki modda moliga qaraganda juda kam bo’lgani uchun va  U belgisi juda katta bo’lgani uchun,  U va  H orasidagi farq U ga qaraganda kichkina bo’ladi.
Energiya aktivligini o’lchab bo’lmaydi, chunki aktiv molekulalar juda qisqa qisqa vaqt yashaydilar.
Arrenius masalasi boicha konstanta tengligi t karamligi bilan xarakterlanishi ko’rsatadi. va shuning uchun
Bu erda , K va Ea to’g’ri reaksiga kirishadi , k¹ va E¹a aksincha 
Bir masaladan ikkinchisini olib tashlab yangi masalani olamiz :
Shuning uchun Arrenius masalasi termadinamik masalasi bilan kelishadi.
Umumiy teoriyasini gazlar reaksiyasiga tegishligi. Kinetik kimyoning zamonaviy teoriyasi va o’z tezligi ayring teoriyasi XXIII bobda yozilgan. Ammo biz XI bobda ko’rsatilgan bir qancha xulosalarni kinetik kimyoda ko’rishimiz mumkin. Gazlarni kinetik teoriyasi da quydagi masala ishlab chiqarilgan bo’lib, u erda 1sm³ 1 sek.da bir xil molekulyar toknashish ko’rsatadi.

G – molekulalar diametri

gat eng bo`lgan, o`rtacha tezlik
n¹ 1 sm³ dagi molekulalar soni.
2 tartibga ega gazlar parchalanishi reaksiyasi aktivligisiz xisoblanishi mumkin. 2 tartib kanstanta reaksiya tezligini odatda l.mol^-1 sek ^-1 da o’lchaydilar, agarda faqat kon.mol.l^-1 bo’lsa. Konsentratsiya mol.l^-1 molekul konsentratsiyasi sm^-3 bilan bog’liq bo’lgani uchun munosabatlari bo’ladi. Reaksiya tezligi  ; mol.l ^-1 sek ^-1 o’lchanganligi uchun Z to`qnashish soniga teng, ifodada molekulalar. Toklanish soniga teng, ifodada molekulalar 1sm³ * sek^-1  ni   ga ko’paytirilgan . 
2 tartibdagi konstanta reaksiya tezligi quyidagi ifodada belgilanadi .
Gaz molekulyar uchun o’rtacha me’yordagiga qaraganda 10¹⁰ -10¹² l\mol tartibga ega.Xaqiqatda ham 2-tartibdagiknstanta tezligi ko’pchilik gazlar reaksiyasuda kichkina me’yorga ega,bu deganda har bir to’qnashishlar natijasida birikishiga olib kelmaydi. 2-sababga ko’ra to’qnashishlar effektsiz bo’lishi mumkin.
1:energiya yetarli bo’lmagani uchun molequlalarning aktivligini taminlay ololmaydi.
2.To’qnashayotgan molekulyar orientirlanishi zarur,chunki ular bir-biri bilan birikishi kerak.
Agar harakatga kirishuvchi molekulalar katta energiyaga ega bo’lsa,unda molekulalar quvvatsiz bo’ladilar.
Agarda ular to’qnashsa bazi molekulalarning ichki energiyasi bazi molekulalarning ichki energiyasiga o’tadi va shu to’qnashuv molekulalar aktivligiga tasir qiladi. Redaksiyani chaqiradigan energiya 2 ta to’qnashgan molekulalarni energiyasi emas.
Agar o’ylab ko’rilsa, energiya o’zgaruvchan tezlik komponenti bo’lib past darajada E ga teng bo’lishi kerak .Kinetik teoriyani asosiga qaraganda toknashishi ulushidan E darajaga etishishi oddiy misol bilan ko’rsatish mumkin.
Reaksiya o’tkazishi uchun P ko’paytmasi yarmidan molekulalar orentatsiyasini zarurligini o’rganadi.
Reaksiyaga kirishayotgan moddaning keyinligi oshsa P kamayadi. lg k chiziqli funksiya  ga teng bo’lishi kerak , chunki Z kiradigan  ni ta’siri juda kam. Gaz fazolardagi parchalanishi reaksiya mexanizmi :
Gaz molekulalari parchalanishi uchun energiya aktivligi zarur , shuning uchun gaz fazolaridagi parchalanishi reaksiya 2 tartibga tushuradi. Ammo atmosfera bosimida shu reaksiya 1 tartibga o’tadi. P meyyori 1 dan ko’p bo’lib 10³-10⁵ ga yetishishi ham mumkin, bu yana bir reaksiya o’ziga hosligi .
1922 yilda Linderman bu reaksiya sxemasini tuzdi
1-stadiyada molekulalarni toklanishi ko’rsatib , 1 tasi qo’shimcha energiya parchalanish aktivligiga teng .Bu qo’shimcha energiya parchalanish aktivligiga teng .Bu qo’shimcha energiya ichki erkin molekulalarga taqsimlanadi .Linderman reksiyasini boshidagi va to’qnashish vaqtidagi aktivligi orasida bir necha vaqt borligi haqida o’ylagan shuning uchun aktiv molekula A 2 xil o’zgarishga ega bo’lishi mumkin :
A) Agarda reaksiga kirishmay yana boshqa molekula A toknashsa u uzun ortiqcha energiyani yo’qotishi mumkin.
B) Qiyin tebranish natijasida A molekulani ichki aylanishi natijasida ularni parchalanishiga kerak bo’lgan Ea bitta erkin tebranish darajasiga to’xtab qolishi mumkin. Bu molekulalarni parchalanishiga olib keladi.
A¹ va B paydo bo’lish tezligini ko’rsatuvchi reaksiya
Bu sistemani aniq ishlab bo’lmaydi , uni faqat statsional konsentratsiya usuli bo’yicha ishlash mumkin.
Chunki A to’xtovsiz xosil bo’ladi va yo’qolib ketadi .Bir qancha vaqtdan keyin A¹ doimiy bo’lib kayishi mumkin .
Faqat shu reaksiya ham kam miqdorda bo’lib hattoki 0 ga ham tenglab ishlash mumkin.Statsional konsentratsiya metodini ishlatish mumkin, chunki A konsentr hech-qachon katta bo’lmaydi.
Masaladan yangi masalani olamiz.
bo’lgani uchun reaksiya tezligini A umumiy konsentratsiya moddasidan olish haqida ko’rsatadi.
Yuqori bosimda va 59 masala shunday ko’rinishni qabul qiladi.
Past bosimda va 59 masala shunday ko’rinishga ega bo’ladi.
Xullas reaksida yuqorida ko’rsatilgan bo’yicha temperatura kamaysa bir tartibdan ikkinchi tartibga o’tish mexanizmi ko’rsatiladi.
Juda past bosimda parchalanish tezligi aktivlik tezligiga teng bo’ladi. Chunki aktiv molekulalar reaksiya paytida hammasi modda tashkil qiladilar. Toknalishi paytidagi vaqt shunchlar kattaki xatto A¹ molekulani ichki harakati ko’p bosqichni o’tganligi uchun A molekulyar toklanishdan oldin energiya kuchsiz aloqaga borishi ham mumkin . S=10¹¹-10¹⁵ sek^-1
Agar misolda S ma’ni ko’rsatilmasa s=10¹³ sek^-1 ga teng deb olish mumkin.
Masalan: Agar S=10¹³ sek^-1 va t=500 
Va T=500C ga unda 25kkal dan kam bo’lgan aktiv energiyasidan reaksiya juda tez bo’ladilar, agar aktiv energiga 45 kkal katta bo’lsa reaksiya juda ppast bo’ladi.