5-Laboratoriya.
KIMIYAVIY MUVOZANATLAR.
1.Kimyoviy muvozanat va massalar ta’siri qonuni
2. Kimyoviy muvozanatni siljishi.
Ko‘p kimyoviy reaksiyalar qaytmas xolda sodir bo‘ladi, ya’ni reaksiya
uchun olingan moddalarning hammasi reaksiya maxsulotiga aylanadi. Bunday
reaksiyalar oxirigacha boradi. Masalan, ekvi molyar miqdorda olingan kislota bilan
ishqor va rux metali bilan sulg‘fat kislota o‘rtasidagi reaksiyalar:
NC1 + NaON = NaC1 + N
2
O
Zn + H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
Reaksiyaga kirishayotgan moddalarning hammasi reaksiya mahsulotiga
aylanmaydigan reaksiyalar ham bor, ya’ni bo‘larda reaksiya maxsulotlari o‘zaro
reaksiyaga kirishib, dastlabki moddalarni xosil qiladi. Qaytar reaksiyalar to‘g‘ri va
teskari reaksiya tezliklari tenglashgunicha davom etib, bu tezliklar tenglashganda
kimyoviy muvozanat qaror topgan.
Kimyoviy muvozanatni siljishi.
Reaksiyalarning kimyoviy muvozanatiga konsentratsiya, temperatura va
bosim ta’sir qiladi. Bu faktorlarning o‘zgarishi ximmiyaviy muvozanatni u yoki bu
tomonga siljitadi.
Tashqi muhit o‘zgarishining kimyoviy muvozanatga ta’siri empirik
xarakterga ega bo‘lgan Le-Shatelye prinsipiga bo‘ysunadi (1884), Le-Shetelye
prinsipi quyidagicha tahriflanadi: agar kimyoviy muvozanatda turgan sistemaga
tashqaridan biror ta’sir (konsentratsiya, temperatura yoki bosimning o‘zgarishi)
ettirilsa, sistema ichida shu ta’sirni kamaytirishga intiladigan jarayonlar sodir
bo‘ladi.
Kimyoviy muvozanat sharoitida to‘g‘ri va teskari tomonga yo‘nalgan
jarayonlar tezligi o‘zaro teng bo‘lgani sababli tashqaridan ko‘rsatiladigan ta’sir bu
tezliklarni turlicha o‘zgartiradi. Tezlikning turlicha o‘zgarishi kimyoviy
muvozanatni siljitadi. Sistema bunda yangi muvozanat xolatiga keladi. Bu yangi
muvozanat holatida to‘g‘ri va teskari jarayonlar tezligi o‘zaro tenglashadi.
Misol uchun ammiak sintez qilish reaksiyasida reaksiyaning kimyoviy
muvozanat sharoitiga turli faktorlarning ta’sirini ko‘rib chiqamiz:
N
2
+ 3H
2
= 2NH
3
+ 92 kJ (1)
Kimyoviy muvozanatga temperatura o‘zgarishining ta’siri. Kimyoviy
muvozanatdagi sistemaning temperaturasi oshirilganda muvozanat issiqlik
yutilishi tomoniga, aksincha temperatura pasaytirilganda issiqlik ajralib chiqishi
bilan boradigan tomonga siljiydi. Demak, temperaturaning ko‘tarilishi endotermik
reaksiyaning, temperaturaning pasayishi ekzotermik reaksiyaning borishiga
yordam beradi.
ekzotermik jarayon
N
2
+ 3N
2
2 NN
3
+ 92 kJ (2)
endotermik jarayon
Ammiakni sintez qilish reaksiyasi ekzotermik reaksiyasi bo‘lgani uchun
temperatura oshirilganda kimyoviy muvozanat o‘ngdan chapga suriladi va
ammiak hosil bo‘lishi kamayadi. SHuning uchun zavodlarda ammiakni sintez
qilish reaksiyasi, iloji boricha, pastroq temperaturada olib boriladi. Issiqlik effekti
bo‘lmagan reaksiyalar muvozanatning siljishiga temperatura ta’sir etmaydi.
Bo‘larda temperatura oshirilsa, sistemaning muvozanat holatiga kelishi tezlashadi,
xolos.
Kimyoviy muvozanatga konsentratsiyaning ta’siri. Siljish prinsipiga ko‘ra
sistemadagi biror komponent konsentratsiyasining ortishi kimyoviy muvozanagni
ayni komponentni kamayishi tomoniga siljitadi. Aksincha, biror komponent
konsentratsiyasining kamayishi kimyoviy muvozanatni shu komponent hosil
bo‘lish tomoniga siljitadi.
Geterogen sistemalar uchun masslar ta’siri qonunining tatbiqi.
Le-Shatelyeprinsipini gomogen sistemalardan tashqari geterogen sistemalar
uchun ham tatbiq etish mumkin. Agar moddalar har xil fazalarda reaksiyaga
kirishsa, bunday reaksiyalarga geterogen reaksiyalar deyiladi. Qaytar geterogen
reaksiyalarda sodir bo‘ladigan muvozanat geterogen muvozanat deyiladi.
Massalar taxhsiri qonunini geterogen sistemalar uchun ma’lum
cheklanishlar bilangina tatbiq qilish mumkin. Har xil jinsli sistemalar o‘rtasidagi
muvozanat massalar ta’siri qonuniga bo‘ysunmaydi.
Massalar ta’siri qonuning kuchsiz elektrolitlar eritmalariga tatbiqi.
Kuchsiz elektrolitlarning dissotsilanishi qaytar jarayon bo‘lgani uchun har
qanday haytar jarayonlar kabi bo‘lar ham massalar ta’siri qonuniga bo‘ysunadi.
Bunga sirka kislotaning dissotsilanishini misol keltiramiz:
CH
3
COOH = CH
3
COO- + H
+
Massalar ta’siri qonuniga asosan bu reaksiyaning muvozanat konstantasi:
[CH
3
COO-] [H
+
]
K = ----------------------------------
[CH
3
COOH]
Bu erda, [CH
3
COO -] - atsetat ionlarining konsentratsiyasi, g.ion/l; [H
+
] -
vodorod ionlarining konsentratsiyasi g.ion/l; [CH
3
COOH] - dissotsilanmagan sirka
kislotaning konsentratsiyasi, mol/l. (18) tenglamadagi K elektrolitik dissotsiatsiya
konstantasi deyiladi. Bu konstanata eritmaning konsentratsiyasiga bog‘liq bo‘lmay,
temperaturaga bog‘liqdir. Masalan, 25
o
C da sirka kislotaning dissotsilanish
konstantasi K=1,85*10-5.
Elektrolitik dissotsilanish konstanatsi elektrolit kuchini xarakterlovchi
kattalikdir: elektrolitning bu konstantasi qancha katta bo‘lsa, elektrolit shuncha
kuchli bo‘ladi. Masalan, sirka kislotaning dissotsilanish konstantasi K = 1,8
*
10-4
bo‘lgan chumoli kislotadan o‘n martacha kuchsiz.
Jadvalda ba’zi kuchsiz kislota va asoslarning 25
o
S dagi disotsilanish
konstantalari keltirilgan.
Elektrolitning nomi
K
Elektrolitning nomi
K
CHumoli kislota.
Sirka kislota.
Karbonat kislota
Karbonat kislota
1,8
*
10
-4
1,85
*
10
-5
K
1
3,5
*
10-7
K
2
5,0
*
10
-11
Ammoniy gidroksid
Anilin
Metilamin
Fenol
1,8
*
10
-5
4,6
*
10
-10
4,4
*
10
-4
1,3
*
10
-10
Dissotsilanish konstantasi kuchsiz elektrolitlar uchun o‘zgarmas bo‘lgan
xolda, kuchli elektrolitlarda bu qiymat o‘zgaruvchandir.
Do'stlaringiz bilan baham: |