Analitik kimyoda ishlatiladigan reaksiyalar va jarayonlar Qaytar va qaytmas reaksiyalar. Kimyoviy reaksiyalarning tezligi

Kimyoviy reaksiyalarning tezligi.
Kimyoviy reaksiyalarning tezligi haqidagi ta’limot kimyoviy kinetika deyiladi. Reaksiya tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasining vaqt birligi ichida o‘zgarishi bilan o‘lchanadi.
V=(dC_D/dt )= -(dC_A/dt) (1)
Kimyoviy reaksiyalarning tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga, temperaturaga, bosimga hamda katalizatorning ishtirok etishiga bog‘liq. Kimyoviy reaksiyalar tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog‘liqligini birinchi bo‘lib N.N.Beketov kashf etgan. N.N.Beketov tomonidan kiritilgan qonuniyat, norvegiyalik olimlar Guldberg va Vaage (1867-y.) tomonidan “Massalar ta’siri qonuni” nomi bilan quyidagicha ta’riflanadi: Kimyoviy reaksiya tezligi reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyalari ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsionaldir.
mA + nB = pC + qD (2)
Reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog‘liqligini ifodolovchi tenglama reaksiyaning kinetik tenglamasi deyiladi va quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
ν = k [A]^m[B] ⁿ(3)
k – reaksiyaning tezlik konstantasi (proporsionallik koeffitsiyenti) bo‘lib, u temperatura, bosim va reaksiyaga kirishayotgan moddalarning tabiatiga bog‘liq. Uni qiymati [A] va [B] moddalarning konsentratsiyasi1M ga teng holatdagi reaksiyaning tezligiga mos. [A] va [B] reaksiyaga kirishuvchi moddalarning molyar konsentratsiyalari. Darajadagi m va n lar A va B moddalar bo‘yicha reaksiya tartibi deyiladi, ularning yig‘indisi (m+n) esa reaksiya tartibi deyiladi. Reaksiya tartibi butun va kasr sonlarda ifodalanishi mumkin. Odatda bir xilda takrorlanuvchi kimyoviy aktlardan tashkil topgan reaksiya ikkinchi tartibga, kam hollarda birinchi tartibga, undan ham kam hollarda uchunchi tartibga ega bo‘ladi.
Reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsisyasiA=B=1
ν=k (4)
bo‘ladi. Demak, kimyoviy reaksiya tezligining konstantasi reaksiyaga kirishuvchi har qaysi moddaning konsentratsiyasi 1 moll bo‘lganda reaksiya tezligiga son jihatidan teng.
Reaksiyaning kinetik tenglamasini murakkab bo‘lishi uni real mexanizmining bir necha elementar bosqichlardan iborat murakkabligini ko‘rsatadi. Reaksiyaning elementar bosqichlari turlicha, ayrim hollarda esa bir-biridan keskin farq qiluvchi tezlikka ega bo‘lishi mumkin. Bunday holda reaksiya tezligini mavjud bosqichlardan tezligi eng kichik bo‘lgan (tezlikni limitlovchi) bosqichning tezligi belgilab beradi. Elementar reaksiyada ishtirok etuvchi zarrani soni reaksiyaning molekulyarligini ko‘rsatib beradi. Odatda elementar bosqich bimolekulyar, kam hollarda monomolekulyar undan ham kam hollarda trimolekulyar bo‘ladi. Analiik kimyoda ko‘proq ikkinchi yoki birinchi tartibga ega bo‘lgan reaksiyalardan foydalaniladi.
Reaksiya tezligining temperaturaga bog‘liqligi. Oddiy temperaturada H₂ bilan O₂ aralashmasi 6,5·10⁷ yil davomida birikma hosil qiladi. Agar temperatura 630^o ga ko‘tarilsa 13 sekund davomida portlash bilan birikib suv bug‘i hosil qiladi. Reaksiya tezligini t-ga bog‘liqligini Vant-Goff quyidagicha ta’rifladi.
(5)
-reaksiyaning temperatura koeffitsiyenti.Demak, temperatura arifmetik progressiya bilan ortadi, reaksiya tezligi geometrik progressiya bo‘yicha ortadi.