Кимёвий жараёнлар энергетикаси

Zanjir reaktsiyalari

Valentliklari to’yinmagan aktiv zarrachalar (erkin atom, radikal va qo’zg’algan molekulalar) ishtirokida ketma-ket bir xil bosqichlar bilan boradigan reaktsiyalar zanjir raektsiyalar deyiladi.

Har qanday zanjir reaktsiyaning uch bosqichdan iborat deb qarash mumkin: 1). Zanjirning vujudga kelishi. 2). Reaktsiyalar zanjirining davom etishi hamda tarmoqlanish va 3). Zanjirning uzilishi.
Dastlabki reaktsiya: CI₂ + energiya = 2CI^*

Zanjirli reaktsiya: CI^* + H₂=HCI + H^*

H^* + CI₂=HCI + CI^*

CI^* + H₂=HCI + CI^* va xokazo.

Zanjirning uzilishi: CI^* + CI=CI₂

H^* + H^*=H₂

H^* + CI^*=HCI
Oddiy va murakkab reaktsiyalar

Agar reaktsiya o’zining stexiometrik tenglamasiga muvofiq birgina bosqichda borsa, bunday reaktsiya oddiy reaktsiya deyiladi.

Agar parallel ravishda borayotgan reaktsiyalardan birining tezligi katta bo’lsa, u reaktsiya asosiy reaktsiya deb, qolgani yonaki reaktsiyalar deb ataladi.

Reaktsiya tezligini o’zgartiradigan, lekin reaktsiya natijasida kimyoviy jihatdan o’zgarmaydigan modda katalizator deb, reaktsiya tezligini katalizator ta’sirini o’zgarishi ega kataliz deb ataladi.

Barcha katalitik jarayonlar gomogen va geterogen katalizga bo’linadi. Reaktsiyaga kirishayotgan sistemaga katalizator qo’shilganda kimyoviy jarayon tezlashsa, nisbat kataliz, reaktsiya sekinlashsa manfiy kataliz deyiladi.

Kislota asosli katalizda aktiv kompleksning hosil bo’lishida ba’zan protonlar reagentlarga o’tadi, ba’zan aksincha protonlar reagentlardan katalizatorlarga o’tadi.

Oksidlanish – qaytarilish jarayoni bilan sodir bo’ladigan katalizda aktiv kompleks xosil bo’lishida katalizatorlardan reagentlarga yoki, aksincha, reagentlardan katalizatorlarga elektron ko’chadi.

Kimyoviy muvozanat davomida reaktsiya mahsulotlari kontsentratsiyalari ko’paytmasining dastlabki moddalar kontsentratsiyalari ko’paytmasiga nisbati o’zgarmas temperaturada doimiy kattalikdir.

Bir-biridan sirt chegaralari bilan ajralgan moddalar sistemasi geterogen sistema deb ataladi.

Kimyoviy muvozanat xolatida turgan sistemada tashqari sharoitlardan biri (Masalan, temperatura, bosim yoki kontsentratsiya) o’zgartirilsa, muvozanat tashqi o’zgarish ta’sirini kamaytiruvchi reaktsiya tomonga siljiydi. Bu Le – SHatelьe printsipidir.

1. Kontsentratsiya o’zgarishini ta’siri kimyoviy muvozanat holatida turgan sistemadagi moddalardan birining kontsentratsiyasi oshirilsa, sistemada mumkin bo’lgan reaktsiyalardan shunday reaktsiya kuchayadiki, natijada kontsentratsiyasi oshirilgan modda sarf bo’ladi.

Masalan: SO₂ + N₂ = SO + N₂O

2. Temperatura ta’siri. Le – SHatalьe printsipiga muvofiq, agar muvozanatda turgan sistemani temperaturasi o’zgarsa, temperatura ko’tarilganda sistemaning muvozanati issiqlik yutiladigan, temperatura pasayganda esa issiqlik chiqadigan jarayon tomoniga siljiydi.

Masalan: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ + 225.4 kJ

3. Bosimning ta’siri. Gazsimon moddalar ishtirok qiladigan va umuman hajm o’zgaradigan muvozanat sistemalarda kimyoviy muvozanat bosim o’zgarishi bilan siljiydi.

Ya.Vant – Goff 1880 yillarda kimyoviy reaktsiyaning muvozanat konstantasiga temperatura ta’sirini o’rgandi.