Analitik, fizikaviy va kolloid kimyo

Reaktsiya tartibini va uni aniqlash usullari.
Umuman olganda reaktsiya tarkibi reaktsiya tezligining qaysi darajada kontsentratsiyaga bog’liqligini ko’rsatadi. Yoki reaktsiya tartibi (n) reaktsiya tezligi tenglamasida moddalar kontsentratsiyalari darajalari yig’indisiga teng. Reaktsiyalar nolinchi, birinchi, ikkinchi, uchinchi, va boshqa yuqori tartibli, xatto kasrli ham bo’lishi mumkin.
Bir vaqtlar reaktsiya tartibli va molekulyarligi bir xil deb hisoblanar edi. Tekshirishlar bu har xil tushunchalar ekanligini ko’rsatdi misol uchun, murakkab efirning suyultirilgan eritmada gidrolizlanishini ko’rib chiqaylik
CH₃COOC₂H₅H₂OCH₃COOHC₂H₅OH
Bu reaktsiya suv ko’p bo’lganligidan, reaktsiya natijasida uning kontsentratsiyasi amaliy jihatdan o’zgarmay qoladi. Shuning reaktsiya tezligi faqat efirning kontsentratsiyasiga bog’liq bo’ladi. Demak, bu reaktsiya ikki molekulyar bo’lib, birinchi tartibli reaktsiyadir. Reaktsiyaning tezligi reaktsiya davomida o’zgarmasa, bunday reaktsiya nol' tartib bo’ladi . Masalan radoktiv moddalarning parchalanish ham nol' tartibli reaktsiyalardir.
Reaktsiya tartibini aniqlashning bir nechaxil usullari mavjud.
Molekulyar tenglamalarga muvofi? kelishlik yoki kezlik konstantasini o’zgarmay qolishlik usuli. Bu usulda 3-4 marta takrorlangan tajriba natijalari vaqt (t) va reaktsiyaga kirishgan moddaning miqdori (x) monomolekulyar, bimolekulyar va uch molekulyar reaktsiyalarning tenglamasiga birin- ketin qo’yilib, tezlik konstantasini hisoblab chiqariladi. Qaysi tenglamaga qo’yilganda k ning qiymati bir xil qolsa, shu tartibda bo’ladi. Bunda grafik usuldan ham foydalanish mumkin. Buning uchun ordinatalar o’qiga qiymatini. Abtsissalar qo’ishga esa vaqt (t) ning qiymati qo’yiladi . Bu holda ham grafikda to’g’ri chiziq hosil bo’lishi kerak. Agar oligan natijalar bimolekulyar reaktsiyaning tenglamasini qanoatlantirmasa, u holda, uch molekulyar reaktsiyaning tenglamasiga qo’yiladi.
Vant- Goff usuli. Bu usulda reaktsiya tartibin aniqlash uchun reaktsiyani har hil (kamida 2xil) kontsentratsiyalar ikki xil C₁va C₂ bo’lgan sharoitlarda tezlik quyidgicha bo’ladi;

Bu yerda n - reaktsiyaning tartibi
Yuqoridagi tenglamalarni bir-biriga bo’lib, logariflansa

Reaktsiya tezligiga harorati ta'siri

Ko’pincha reatsiyalar teliklari harorat o’zgarishi bilan o’zgaradi. Oddiy haroratlarda (273-373 k.) boradigan reaktsiyalar uchun harorati 10 K ga ortishi, odatda, reaktsiya tezligini 3-4 marotaba ortiishga olib keladi. (Vang- Goff qoidasi).

Ko’pincha reaktsiyalar uchun reaktsiya tezligi (tezlik konstantasi) haroatga bog’liqligi ekspojentsiial ko’rinishda bo’ladi;
K Ae -E  R T
Bu yerda A- ekspotentsial oldidagi ko’paytiruvchi; E - aktivlanish energiyasi. Bu - qonuniyat S. Arrenius tomonidan X X asr oxirlarida aniqlangan edi.
To’g’ri (E₁) va teskari reaktsiyalar (E₂) aktivlanish energiyalari reaktsiyaning issiqlik effekti bilan quyidagicha bog’liq;
E₁ – E₄ H
Arrenius tenglamasini lagorifmlasak
Bn K bn – E R  1 T ni hosil qilamiz.
Bu tenglama to’g’ri bo’lsa lnk – 1/ T koordinatalar grafigida tajriba nuqtalari bir to’g’ri chiziqda joylashish kerak. Bu to’g’ri chiziqni abtsissalari o’qi bilan hosil qilgan burchagi 0 ning tengenisi E / R ga teng, bo’lib bundan E = R t g 0 ga teng bo’ladi. Eksnonentsial oldidagi ko’paytiruvchi (A) ni quyidagicha aniqlash mumkin.
ln A  ln  E R* 1T
Aktivlanish energiyasini va ensponentsial oldidagi ko’paytiruvchini analitik usulda ќam aniqlash mumkin. Buning uchun yuqoridagi tenglamaning ikki harorat uchun yozsak va bir-biridan oshirsak
bn k₂ k₁ E R ( 1  T₁- 1T₂) ni hosil qilamiz.
Bundan E  R(T₂T₁)  T₂ – T₁ bn k₂k₁
Ba'zi- bir reaktsiyalarda tajribada olingan ma'lumotlar lnk -1/T koordinatasida egri chiziq beradi, bu tezlik konstantasini haroratga qarab o’zgarishi Arrenius qonuniyatidan chetlanishni ko’rsatadi.