|
To’g’ri va teskari reaksiyalar tezliklari tenglashgan holat kimyoviy muvozanat deyiladi. Moddalarning muvozanat vaqtidagi kontsentrasiyalari muvozanat kontsentrasiyasi deyiladi. Yuqoridagi ammiak hosil bo’lishi reaksiyasi uchun to’g’ri va teskari reaktsiyalar
N2 + H2 « 2NH3
V1=k1[N2]1*[H2]3; V2=k2[NH3]2 K=k1/k2
[NH3]2
K= --------------
[N2]1*[H2]
K - muvozanat konstantasi.
Muvozanat holatida reaksiya mahsulotlari kontsentrasiyalari ko’paytmasining dastlabki moddalar kontsentratsiyalari ko’paytmasiga nisbati doimiy son bo’lib, muvozanat konstantasi deyiladi.
Muvozanat konstantasi moddalarning tabiatiga, haroratga bog’liq bo’lib, kontsentratsiyaga, bosimga va katalizatorga bo’liq emas.
Geterogen reaksiyalarda qattiq moddalar kontsentrasiyasi muvozanat konstantasi ifodasiga kirmaydi.
3Fe (k) +4H2O (g) = Fe3O4(k) +4H 2(g)
[H2]4
K = --------
[H2O]4
Kimyoviy reaksiyalarning muvozanat konstantasi asosida izobarik izotermik potensial hisoblanishi mumkin.
D Go= - RT ln K
Ko’rinib turibdiki , D Go qiymati kichik bo’lishi uchun K katta qiymatga ega
bo’lishi kerak.Demak, muvozanat jarayonida mahsolotlarning muvozanat konsentrasiyalari ko’p bo’lsa izobar izotermik potensial kichik qiymatga ega bo’ladi. D Go ning musbat qiymatlariga muvozanat holatining dastlabki moddalarning konsentrasiyalari yuqori bo’lgan holati mos keladi.
Le-Shatele printsipi. Muvozanatda turgan sistemaga biror bir ta’sir ko’rsatilsa, muvozanat buziladi va ma’lum vaqtdan so’ng yangi muvozanat qaror topadi. Bu jarayon muvozanatning siljishi deyiladi.
Muvozanatni qay tarafga siljishini Le-Shatele printsipi aniqlab beradi: Muvozanatda turgan sistemaga biron-bir tashqi ta’sir ko’rsatilsa, muvozanat shu ta’sirni kamaytiruvchi reaktsiyaning borishi tarafga siljiydi.
N2 + 3H2 = 2NH3 DH < 0
Ushbu reaksiyada azot, vodorod kontsentrasiyalarining oshishi hamda ammiak kontsentrasiyasini kamayishi muvozanatni o’ngga ammiak hosil bo’lishi tarafga siljishiga olib keladi. Aksincha azot yoki vodorod kontsenrasiyasini kamaytirish hamda ammiak kontsentrasiyasini oshirish muvozanatni chap tarafga siljitadi.
Harorat oshganda muvozanat endotermik reaksiyaning borishi tarafga ya’ni ammiakning parchalanishi tarafga siljiydi. Bosim oshganda esa, muvozanat gaz modda molekulalari son kamayadigan tarafga ya’ni ammiak hosil bo’lishi tarafga siljiydi.
Kimyoviy reaksiyalarning mexanizmi
Ta’sirlashuvchi moddalarning tabiatiga va sharoitga ko’ra kimyoviy reaksiyalarda atomlar,molekulalar,radikallar va ionlar ishtirok etadi.
Erkin radikallar molekulalarning parchalanishidan hosil bo’lgan qismlardan iborat bo’ladi. Masalan, *OH( H2Omolekulasining qismi), *NH2 ( NH3 molekulasining qismi), *HS (H2S dan hosil bo’lgan), Erkin radikallarga erkin atomlar ham kiradi.
Erkin ragikallarning reaksion qobiliyati juda yuqori , lekin ular ishtirok etadigan reaksiyalarning aktivlanish energiyasi kichik(O-40 kJ/mol).
Erkin radikallar hosil bo’lishi qizdirish, yoritish, yadroviy nurlanish,mexanik ta’sirlar hamda elektr razryadlari ta’siri natijasida yuzaga keladi.
Ionlar ishtirokida ketadigan reaksiyalarning aktivlanish energiyasi 0-80 kJ/mol ni tashkil etadi.
Molekulalar ishtirokida ketadigan reaksiyalarning faollanish energiyasi juda yuqori bo’ladi.Masalan, HJ hosil bo’lish reaksiyasining aktivlanish energiyasi 150 kj/mol ga teng.
Kimyoviy jarayonlarning ko’pchiligi ikki qarama-qarshi yo’nalishda boradi, ya’ni reaksiya boshlangan vaqtda avval mahsulotlar hosil bo’ladi, birmuncha vaqt o’tgandan keyin bu mahsulotlar bir-biriga o’zaro ta’sir etib, qisman, dastlabki moddalarga aylanadi, natijada reaksiya olib borilayotgan idishda reaksion mahsulotlar bilan bir qatorda dastlabki moddalar aralshmasi hosil bo’ladi. Shu bilan birga faqat bir yo’nalishda boradigan jarayonlar ham uchraydi. Bunday jarayonlarni reaksiya uchun olingan moddalarning hammasi batamom reaksiya mahsulotlariga aylanadi. Bu ko’rib o’tilgan birinchi jarayonlarni qaytar jarayonlar, ikkinchisi esa qaytmas jarayonlar deb ataladi. Demak, ikki qarama-qarshi yo’nalishda boradigan jarayonlar qaytar jaryonlardir.
Nazariy jihatdan har qanday qaytmas jarayonni ham ma’lum sharoitda qaytar tarzda boradigan jarayon deb qarash mumkin, lekin amalda esa faqat bir yo’nalishda boradigan reaksiya mahsulotlari reaksion muhit doirasidan chiqib ketadigan hollarda (gaz ajralib chiqqanda, cho’kma tushganda, amalda dissotsilanmaydigan moddalar hosil bo’lganda) va dastlabki moddalardan biri nihoyatda mo’l miqdorda olinib, qarama-qarshi jarayonning bir yo’nalishini tamomila to’xtatib qo’yilgan hollardagina yuz beradi.
Demak, teskari jarayonni tabiiy yoki sun’iy ravishda istisno qilinishi natijasida reaksiya oxiriga qadar bora oladi. Bariy xlorid eritmasiga natriy sulfat eritmasi quyilganda bariy sulfat cho’kmasining tushishi, natriy karbonat eritmasiga xlorid kislota ta’sir ettirilganda karbonat angidrid gazining ajralib chiqishi va boshqalar kimyoviy qaytmas jarayonlar uchun misol bo’la oladi. Bariy sulfatning cho’kishi amalda qaytmas jarayondir, chunki, bariy sulfat oz bo’lsada, suvda eriydi. Lekin, bertole tuzining parchalanishi yoki qo’rg’oshin azidning parchalanishi odatdagi sharoitda mutlaqo qaytmas jarayonardir.
Gazsimon muhitda boradgan qaytmas reaksiyalardan biri , vodorod va yodning birikishini ko’rib chiqamiz. Bu reaksiyani o’rganish uchun shisha sharga vodorod va yod solib shisha idishning og’zi berkitilgandan keyin, uni qaynab turgan oltingugurt bug’iga (448 C) tutilgan va o’sha holatda qoldirilgan. Bu reaksiyada vodorod va yod bug’laridan vodorod yodid hosil bo’ladi, ammo dastlab teskari reksiyaning tezligi nolga teng bo’ladi, chunki, hali vodorod yodid hosil bo’lgani yo’q. Vaqt o’tishi bilan vodorod yodidning miqdori kamaygan sari to’g’ri reaksiya tezligi ham kamayadi. Nihoyat, bir qancha vaqtdan keyin ikkala reaksiya tezligi ham ortib boradi. Vodorod va yodning miqdori kamaygan sari to’g’ri reaksiya tezligi ham kamayadi. Nihoyat bir qancha vaqtdan keyin ikkala reaksiya tezligi bir-biriga teng bo’lib qoladi. Sof HJ solingan boshqa shisha sharcha HJ parchalansa ham xuddi shunday qarama-qarshi tomonga boradigan reaksiya tezliklari tenglashishi kuzatiladi. Shu paytdan boshlab, 3 ta komponent (vodorod, yod va HJ) ga ega bo’lgan reaksion aralashmaning tarkibi o’zgarmay qoladi. Demak, sistemada kimyoviy muvozanat holati qaror topadi.
Kimyoviy muvozanat holatida vaqt birligi ichida qancha mahsulot parchalansa, shuncha miqdor yangisi hosil bo’ladi. Shuning uchun kimyoviy muvozanat dinamik (haraktdagi) muvozanat hisoblanadi. U quyidagi uch belgiga ega:
1. Kimyoviy muvozanat holatidagi reaksion sistema (aralashma) tarkibi vaqt o’tishi bilan o’zgarmaydi.
Muvozanatdagi sistema tashqi ta’sir tufayli muvozanat holatidan chiqarilsa, tashqi ta’sir yo’qotilgandan keyin u yana o’sha oldingi muvozanat holatiga qaytadi: agar tashqi ta’sir davom etaversa, shu sharoitga mos bo’lgan yangi muvozanat holati qaror topadi.
3.Qaytar reaksiya mahsulotlarini o’zaro reaksiyaga kiritish yoki dastlabki moddalarni bir-biriga ta’sir ettirish yo’li bilan (ya’ni qarama-qarshi yo’llar bilan) muvozanat holatiga erishish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
