5-Лаборатория. Kимиявий мувозанат

5-Лаборатория.


KИМИЯВИЙ МУВОЗАНАТЛАР.
1.Химиявий мувозанат ва массалар таъсири қонуни
2. Химиявий мувозанатни силжиши.

Кўп химиявий реакциялар қайтмас холда содир бўлади, яъни реакция учун олинган моддаларнинг ҳаммаси реакция махсулотига айланади. Бундай реакциялар охиригача боради. Масалан, экви моляр миқдорда олинган кислота билан ишқор ва рух метали билан сулғфат кислота ўртасидаги реакциялар:

НС1 + NaОН = NaС1 + Н₂О
Zn + H₂SО₄ = ZnSО₄ + H₂
Реакцияга киришаётган моддаларнинг ҳаммаси реакция маҳсулотига айланмайдиган реакциялар ҳам бор, яъни бўларда реакция махсулотлари ўзаро реакцияга киришиб, дастлабки моддаларни хосил қилади. Қайтар реакциялар тўғри ва тескари реакция тезликлари тенглашгунича давом этиб, бу тезликлар тенглашганда химиявий мувозанат қарор топган.

Химиявий мувозанатни силжиши.

Реакцияларнинг химиявий мувозанатига концентрация, температура ва босим таъсир қилади. Бу факторларнинг ўзгариши химмиявий мувозанатни у ёки бу томонга силжитади.
Ташқи муҳит ўзгаришининг химиявий мувозанатга таъсири эмпирик характерга эга бўлган Ле-Шателғе принципига бўйсунади (1884), Ле-Шетелғе принципи қуйидагича таҳрифланади: агар химиявий мувозанатда турган системага ташқаридан бирор таъсир (концентрация, температура ёки босимнинг ўзгариши) эттирилса, система ичида шу таъсирни камайтиришга интиладиган жараёнлар содир бўлади.
Химиявий мувозанат шароитида тўғри ва тескари томонга йўналган жараёнлар тезлиги ўзаро тенг бўлгани сабабли ташқаридан кўрсатиладиган таъсир бу тезликларни турлича ўзгартиради. Тезликнинг турлича ўзгариши химиявий мувозанатни силжитади. Система бунда янги мувозанат холатига келади. Бу янги мувозанат ҳолатида тўғри ва тескари жараёнлар тезлиги ўзаро тенглашади.
Мисол учун аммиак синтез қилиш реакциясида реакциянинг химиявий мувозанат шароитига турли факторларнинг таъсирини кўриб чиқамиз:
N₂ + 3H₂ 2NH₃ + 92 кЖ (1)

Химиявий мувозанатга температура ўзгаришининг таъсири. Химиявий мувозанатдаги системанинг температураси оширилганда мувозанат иссиқлик ютилиши томонига, аксинча температура пасайтирилганда иссиқлик ажралиб чиқиши билан борадиган томонга силжийди. Демак, температуранинг кўтарилиши эндотермик реакциянинг, температуранинг пасайиши экзотермик реакциянинг боришига ёрдам беради.

^{экзотермик жараён}
N₂ + 3Н₂ 2 NН₃ + 92 кЖ (2)
_{эндотермик жараён}

Аммиакни синтез қилиш реакцияси экзотермик реакцияси бўлгани учун температура оширилганда химиявий мувозанат ўнгдан чапга сурилади ва аммиак ҳосил бўлиши камаяди. Шунинг учун заводларда аммиакни синтез қилиш реакцияси, иложи борича, пастроқ температурада олиб борилади. Иссиқлик эффекти бўлмаган реакциялар мувозанатнинг силжишига температура таъсир этмайди. Бўларда температура оширилса, системанинг мувозанат ҳолатига келиши тезлашади, холос.

Химиявий мувозанатга концентрациянинг таъсири. Силжиш принципига кўра системадаги бирор компонент концентрациясининг ортиши химиявий мувозанагни айни компонентни камайиши томонига силжитади. Аксинча, бирор компонент концентрациясининг камайиши химиявий мувозанатни шу компонент ҳосил бўлиш томонига силжитади.
Гетероген системалар учун масслар таъсири қонунининг татбиқи.

Ле-Шателғе принципини гомоген системалардан ташқари гетероген системалар учун ҳам татбиқ этиш мумкин. Агар моддалар ҳар хил фазаларда реакцияга киришса, бундай реакцияларга гетероген реакциялар дейилади. Қайтар гетероген реакцияларда содир бўладиган мувозанат гетероген мувозанат дейилади.

Массалар тахҳсири қонунини гетероген системалар учун маълум чекланишлар билангина татбиқ қилиш мумкин. Ҳар хил жинсли системалар ўртасидаги мувозанат массалар таъсири қонунига бўйсунмайди.
Массалар таъсири қонунинг кучсиз электролитлар эритмаларига татбиқи.

Кучсиз электролитларнинг диссоциланиши қайтар жараён бўлгани учун ҳар қандай ҳайтар жараёнлар каби бўлар ҳам массалар таъсири қонунига бўйсунади. Бунга сирка кислотанинг диссоциланишини мисол келтирамиз:

СН₃СООН СН₃СОО- + Н⁺
Массалар таъсири қонунига асосан бу реакциянинг мувозанат константаси:
[СН₃СОО-] [Н⁺]
К = ----------------------------------
[СН₃СООН]
Бу ерда, [СН₃СОО-] - ацетат ионларининг концентрацияси, г.ион/л; [Н⁺] - водород ионларининг концентрацияси г.ион/л; [СН₃СООН] - диссоциланмаган сирка кислотанинг концентрацияси, моль/л. (18) тенгламадаги К электролитик диссоциация константаси дейилади. Бу констаната эритманинг концентрациясига боғлиқ бўлмай, температурага боғлиқдир. Масалан, 25оС да сирка кислотанинг диссоциланиш константаси К=1,85*10-5.
Электролитик диссоциланиш констанатси электролит кучини характерловчи катталикдир: электролитнинг бу константаси қанча катта бўлса, электролит шунча кучли бўлади. Масалан, сирка кислотанинг диссоциланиш константаси К = 1,8 _* 10-4 бўлган чумоли кислотадан ўн мартача кучсиз.
8-Жадвалда баъзи кучсиз кислота ва асосларнинг 25^оС даги дисоциланиш константалари келтирилган.

Электролитнинг номи	К	Электролитнинг номи	К
Чумоли кислота. Сирка кислота. Карбонат кислота Карбонат кислота	1,8 * 10^-4 1,85 * 10^-5 К1 3,5*10-7 К2 5,0*10^-11	Аммоний гидроксид Анилин Метиламин Фенол	1,8 * 10^-5 4,6 * 10^-10 4,4*10^-4 1,3 * 10^-10

Диссоциланиш константаси кучсиз электролитлар учун ўзгармас бўлган холда, кучли электролитларда бу қиймат ўзгарувчандир.