Fizik kimyo

Sirt tarangligi, paraxor va termodinamik parametrlarni aniqlash natijalari

T, K

Manometr ko‘rsatkichlari

Tkritik,

Ptaj..

Pnaz.

G,

S,

H,

Etalon suyuqlik

O‘rganilayotgan suyuqlik

T,K

J/mol

J/mol grad

J/mol

h1

h2

het

et, din/sm

h1

h2

hx

x, din/sm

293,2

303,2

313,2

323,2

Paraxorni tajribada aniqlashda kritik temperaturalardan uzoqda bo‘lgan hol uchun adolatli hisoblanuvchi Bachinskiy tenglamasidan foydalaniladi: , bu erda s-proporsionallik koeffitsenti. Berilgan temperaturadagi zichlikni piknometrik usulda aniqlanadi: (“Molyar refraksiya” ishiga qarang). Tajribada topilgan va larning qiymatlaridan (4) tenglama yordamida paraxor R_taj hisoblanadi. Paraxorning nazariy R_naz. qiymati (5) tenglama yordamida, uning additivlik (konstitutivlik) xossasidan foydalanib, hisoblanadi.

Termodinamik kattaliklarni hisoblayotganda  ning o‘lchov birligini hisobga olish kerak. Ma’lumotnomalarda  ning o‘lchov birligi din/sm larda keltiriladi, u esa 10^-7 J/sm² yoki 10^-3 J/m²ga teng. Tajriba yakunida o‘lchov xatoliklari baholanadi.

Hisoblash tenglamalari:
(1); (2);
(3); (4);
(5);
yoki - (6);
H=G+TS=-T (7).

4-LABORATORIYA ISHI

Mavzu: Biomolekulyar reaksiyalarning xususiy va umumiy tartiblarini aniqlash.
Ishning maqsadi: Kimyoviy reaksiyalarning molekulyargi (biomolekulyar) va tartibini o’rganish.
KIMYOVIY REAKTSIYALARNING TEZLIGI.
NAZARIY MA‘LUMOT.
Kimyoviy reaktsiyalar ham boshqa protsesslar singari, vaqtga bog’liq bo’ladi va shuning uchun, biror tezlik bilan harakterlanadi. Bazi reaktsiyalar shunday tez boradiki, amalda ularning bir onda bo’ladi deb hisoblash mumkin. Suvdagi eritmalarda kislotalar, tuzlar va asoslar orasida boradigan ko’pgina reakttsiyalar yoki portlash reaktsiyalari ana shunday reaktsiyalardir. Bazi reaktsiyalar shunday sekin boradiki, ularning tamom bo’lishi uchun yillar va hatto asrlar kerak bo’ladi; bunday reaktsiyalar jumlasiga organik moddalarning ko’pgina reaktsiyalari kiradi.
Har xil kimyoviy protssselarni o’rganish, kimyoviy reaktsiyalarning tezligi, reaktsiyaga kirishayotgan moddalar tabiatiga va miqdoriga hamda reaktsiya borayotgan sharoitga bog’liq ekanligini ko’rsatadi. Bunday sharoitga temperatura, bosim, katalizator ishtirok etish yoki yetmasligi va boshqalar kiradi.
Kimyoviy reaktsiyalar tezligi, kimyoning kimyoviy kinetika deb ataladigan bo’limida o’rganiladi.
Molekulalarning o’zaro ta‘sir etishi uchun, avvalo, ular o’zaro to’qnashishi kerak.Molekulalar o’zaro qanchalik ko’p to’qnashsa, kimyoviy reaktsiya shunchalik tez boradi.To’qnashuvlar soni temperaturaga hamda reaktsiyaga kirishayotgan molekulalar kontsentratsiyasiga bog’liq.Reaktsiyaga kirishaytgan moddalarning kontsentratsiyasi qancha yuqori bo’lsa, molekulalarning o’zaro to’qnashish soni ham shuncha ko’p bo’ladi.to’qnashga

ndahar qanday molekulalar ham o’zaro ta‘sir etavermay, balki «aktiv» energiyaga ega bo’lgan molekulalargina o’zaro ta‘sir etadi. Temperatura ko’tarilishi va reaktsiyaga kirishayotgan modddalar kontsentratsiyasining ortishi bilan «aktiv» molekulalar soni ham ortadi, buning natijasida kimyoviy reaktsiya tezligi ham ortadi. Masalan ta‘sir qonuni quyidagicha ta‘riflanadi: Kimyoviy reaktsiya tezligi reaktsiyaga kirishayotgan moddalarning molyar kontsentratsiyalari ko’paytmasiga to’g’ri proportsionaldir.

А + Б = С + Д tipidagi reaktsiya uchun massalar ta‘siri qonunining matematik ifodasi quyidagicha bo’ladi:


V = K · C_A · C_Б,
Bu yerda V – reaktsiya tezligi;
С_А vаС_Б– А vаБ moddalarning molekulyar kontsentratsiyasi,
К – reaktsiya tezligi konstantasi (bu konstanta har bir reaktsiya uchun reaktsiyaga kirishayotgan moddalarning tabiatiga va temperaturasiga bog’liq).
Agar reaktsiyaga kirishuvchi А vаБ moddalarning formulasida koeffitsientlar bo’lsa, masalan, мА + nБ = С bo’lsa, tezlik tenglamasi quyidagi ko’rinishni oladi:


V = K · C
Agar reaktsiyada qattiq moddalar ishtirok etsa, reaktsiya tezligini hisoblashda faqat gaz holatidagi va erigan moddalarnigina kontsentratsiyasi olinadi. Qattiq moddalar reaktsimyaga faqat yuzasi bilan ishtirok etadi, shu sababli qattiq moddaning maydalanish darajasi ham kimyoviy reaktsiya tezligiga ta‘sir etadi: qattiq modda qancha mayda bo’lsa, kimyoviy reaktsiya tezligi shuncha yuqori bo’ladi.
Kimyoviy reaktsiyaning tezligiga temperatura ham juda katta ta‘sir ko’rsatadi. Temperatura har 10⁰ ko’tarilgan reaktsiya tezligining ikki – uch marta ortishi tajriba yo’li bilan aniqlangan; temperatura pasayganda reaktsiya tezligi xuddi o’shancha marta kamayadi. Bu bog’lanish Vant – Goff qonunidir, uning matematik ifodasi quyidagicha bo’ladi:



kimyoviy reaktsiya tezligining qanday o’zgarishini uglerod (II) – oksid bilan kislorod orasida reaktsiya misolida ko’rsak bo’ladi. unda reaktsiyada ishtirok etayotgan uglerod (II)–oksidning kontsentratsiyasini 3 barovar o’zgartirsak, masala quyidagi tenglama asosida yechiladi:


2СО + О₂ = 2СО₂
reaktsiyaning boshlang’ich tezligi:


V₁ = K [CO]² [O₂]
Kvadrat qavslarda moddalarning kontsentratsiyasi ko’rsatilgan. Uglerod (II) – oksidning kontsentratsiyasi 3 – marta ortirilgandan keyin kimyoviy reaktsiya tezligi


V₂ = K [3CO]² [O₂] = K ·O [CO]² [O₂].
bo’ladi. V₁ vа V₂ larni taqqoslab ko’rib, uglerod (II) – oksid kontsentratsiyasi 3 marta ortganda kimyoviy reaktsiya tezligi 9 marta ortishini tushunish oson.
Kimyoviy reaktsiya tezligining o’zgarishida kataliz hodisasi ham katta rol o’ynaydi.Turli kimyoviy reaktsiyalar tezligining o’zgartiradigan moddalar ma‘lum.Bunday moddalar katalizatorlar deb ataladi.Reaktsiya tezligining oshiruvchi moddalar musbat, reaktsiya tezligini kamaytiruvchi moddalar esa manfiy katalizatorlar deb ataladi.
Biz uchun zararli reaktsiyalar tezligini sekinlashtiruvchi moddalar hozirgi vaqtda keng tarqalgan. Masalan, metallar korroziyasini, oziq – ovqat moylavrining achishni, kauchuk va boshqa polimerlarning olksidlanishini kamaytiradigan moddalar ko’p ishlatiladi. ular reaktsiya davomida o’zgarmaydi. Bunday moddalar ingibatorlar deb ataladi. Ingibatorlarga quyidagilar misol bo’la oladi:
1) tetraetilen qo’rg’oshin Pb(C₂H₅)₄ – ichki yonuv dvegatellarida yoqilg’ini detonatsiyadan saqlaydi.
2) alfanaftol – kreking benzini oksidlanishdan va smola hosil qilishidan saqlaydi.
Kimyoviy reaksiyalarni molekulyarligi va tartibi bo’yicha sinflanadi. Reaksiyalarning molekulyarligi bir vaqtda to’qnashib, kimyoviy reaksiyaga kirishgan molekulalarning soni bilan belgilanadi. Reaksiyalar ana shu belgisi bo’yicha monomolekulyar, ikki molekulyar (biomolekulyar) va uch molekulyar reaksiyalarga ajratiladi. Monomolekulyar reaksiyalarning sxematik A---B yoki A---B+C ravishda yoziladi. Misol sifatida etanning degidrogenlash reaksiyasini olish mumkin. CH3CH3-----C2H4+H2.
Dimetil efiri bug’larining termik parchalanishi ham monomolekulyar reaksiya:
CH3COCH3-----CH4+H2+CO.
Elementar reaksiyada tabiati bir xil yoki har xil bo’lgan ikkita molekula ishtirok etadigan reaksiyalar ikki molekulyar (biomolekulyar) bo’ladi. Vodorod va yoddan, vodorod yodid hosil bo’lishi. Hamda vodorod yodidning parchalanishi.
H2+I2--------2HI 2HI-----H2+I2
Kimyoviy reaksiyalarning tartibi: Reaksiya tezligining konsentratsiyaga bog’liqlik ifodasidagi modda konsentratsiyasi darajasidagi son reaksiyaning shu modda bo’yicha tartibi, darajalar yig’indisi reaksiyaning umumiy tartibi deyiladi
4-Amaliy ish. 1-tajriba
Reaktsiya tezligining reaktsiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasiga bog’liqligi.

Ishning maqsadi:

1. Sulfat kislota bilan natriy tiosulfat o’zaro reaktsiyaga kirishi natijasida oltingugurt ajralib chiqib, loyqa hosil qiladi:


Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + SO₂$ + 9
2.Reaktsiya boshlangandan loyqa hosil bo’lgunchao’tgan vaqt shu reaktsiyaning tezligi hisoblanadi.

Ishning borishi:Uchta probirkaga sulfat kislota eritmasidan 5ml dan quying. Uchta stakanchaning yoki kolbachaning birinchisiga natriy tiosulfat eritmasidan 15 ml, ikkinchisiga natriy tiosulfat eritmasidan 10 ml va 5 ml suv, uchinchisiga natriy tiosulfat eritmasidan 5 ml va 10 ml suv soling. Vaqtni belgilab turib, har qaysi stakanchaga probirkalardan biridagi kislotani quyib, tezda aralashtiring.Har bir stakanda qancha vaqtdan so’ng (sekund hisobada) loyqa hosil bo’lishini kuzating.Ishni quyidagi tartibda yozing.

Stakanning nomeri	Sulfat kislota eritmasining	Natriy tiosulfat eritmasining	Suvning	Natriy tiosul-fatning nisbiy kontsentratsiyasi	Loyqa hosil bo’lish vaqti t ^0 (sek)	Reaktsiyaning nisbiy tezligi V=
	Hajmi, ml hisobida
1 2 3	5 5 5	15 10 5	0 5 10	3 2 1

Kuzatish natijalarini grafik tarzida ifodalang.Buning uchun abstsissalar o’qiga Na₂S₂O₃ ning nisbiy kontsentratsiyasini, ordinatalar o’qiga esa reaktsiyaning nisbiy tezligini qo’ying.
4-Amaliy ish. 1A–tajriba.

Reaktsiya tezligining temperaturaga bog’liqligi.

Bitta probirkaga natriy tiosulfat eritmasidan 5 ml, ikkinchi probirkaga esa sulfat kislota eritmasidan 5 ml quying.Probirkalarni suvli stakanga solib qo’ying. Har 5-7 minutda suv temperaturasini o’lchab borib, ikkala probirkadagi eritmani aralashtiring va loyqa hosil bo’lguncha o’tgan vaqtni (sekund hisobida) aniqlang. Boshqa ikkitaprobirka olib, ularning biriga natriy tiosulfat eritmasidan 5 ml, ikkinchisiga esa sulfat kislota eritmasidan 5 ml quying.Probirkalarni suvli stakanga tushiring.Suvning temperaturasini avvalgi tajribadagi temperaturadan 100 oshiring.Probirkalardagi eritmalarni aralashtiring.Loyqa hosil bo’lguncha o’tgan vaqtni hisoblang.Ishni quyidagi tartibda yozing.

Tajriba nomeri	Tajriba o’tkazilgan harorat	Loyqa hosil bo’lish vaqti	Reaktsiyaning nisbiy tezligi
1 2 3

Abtsissalar o’qiga temperaturani va ordinatalar o’qiga reaktsiyaning nisbiy tezligini qo’yib, kuzatish natijalarini egri chiziq bilan ifodalang.