«kimyo» kafedrasi “umumiy kimyo” fanidan

Kimyoviy muvozanat
Ba'zi reaksiyalarda hosil bo’ladigan mahsulotlar ham o'zaro reaksiyaga kirishib, dastlabki moddalarni hosil qilishlari mumkin.
Masalan:
CO+H₂O→CO₂+H₂ yoki CO₂+H₂ →CO+H₂O;
H₂+J₂→2HJ yoki 2HJ→ H₂+J₂
Bunday reaksiyalar odatda 1 ta tenglama bilan ifoda qilinadi va tenglik o'rniga to'g'ri va teskari yo'nalish belgilar qo'yiladi:
CO+H₂° <=> CO₂+H₂
H₂ + J₂ = 2HJ
Bunday, ayni sharoitda qarama-qarshi tomonlarga boradigan reaksiyalarga qaytar reaksiyalar deyiladi. Reaksiya mahsulotlari o’zaro ta'sir qilmaydigan reaksiyalarga esa qaytmas reaksiyalar deyiladi.
Umuman olganda, ko'pchilik reaksiyalar qaytar bo'ladi, ammo teskari reaksiya juda sekin borsa, uni hisobga olmasdan, reaksiya qaytmas deyiladi. Lekin ba'zi bir hollarda reaksiya haqiqatan ham qaytmas bo'ladi. Masalan, reaksiya mahsuloti gaz holida bo’lib, u muhitdan chiqib ketsa yoki cho'kmaga tushsa, yoki dissotsiylanmaydigan mahsulot hosil bo'lsa:
BaCl₂+H₂SO₄ = BaSO₄+2HCl
Na₂CO₃+2HCl = 2NaCl+CO₂ +H₂O

Qaytar reaksiyalarni tenglamasini umuman bunday yozsa bo'ladi;

Bunda massalar ta'siri qonuniga binoan;
V₁=k₁(A)^a(B)^b вa V₂=k₂ [C]^c[D]^d
Reaksiyaning boshida to'g'ri reaksiya tezligi ma'lum bir qiymatga ega bo'ladi, teskari reaksiya tezligi esa 0 ga teng bo'ladi. Vaqt o'tishi bilan A va В moddalarning konsentratsiyasi kamayganligidan V kamayadi, C va D moddalar hosil bola boshlaganidan V₂ ning qiymati 0 dan boshlab ko'paya boshlaydi. Ma'lum vaqt o'tgach, V₁ va V₂ larning qiymatlari tenglashadi, ya'ni
K₁[A]^a[B]^b= K₂[C]^C[D]^d .
Shu paytdan boshlab, reaksion aralashmaning tarkibi o'zgarmay qoladi, ya'ni sistemada muvozanat qaror topadi. Unga kimyoviy muvozanat deyiladi. Bu holatda vaqt birligi ichida mahsulot qancha parchalansa, shuncha miqdorda uning yangi miqdori hosil bo'ladi. Shu sababli ham kimyoviy muvozanat dinamik (harakatchan) tabiatga ega. H₂+J₂ → 2HJ (148°C) uchun reaksiyaning muvozanatini grafik holda bunday ko'rsatish mumkin. Ya'ni kimyoviy muvozanat holatida reaksiya to'xtamaydi, qarama - qarshi ikki reaksiyaning tezliklari tenglashadi. Bunda K=K₁/K₂ qiymati muvozanat konstantasi deyiladi. Yuqoridagi reaksiyarnng umumiy sxemasidan

kabi bo'ladi. Bu tenglama massalar ta'siri qonunining qaytar reaksiyasi uchun ifodasi bolib, uning ta'rifi: «Kimyoviy muvozanat vaqtida reaksiya mahsulotlari konsentratsiyalari ko'paytmasining dastlabki moddalar konsentratsiyalari ko'paytmasiga nisbati o'zgarmas haroratda o'zgarmas kattalikdir». K ning qiymati reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga va haroratga bog’liq bo'lib, lekin aralashmadagi moddalarning konsentratsiyaga, bosimga, begona qo'shimchalarning bor yo'qligiga bog’liq emas. Masalan, katalizatorlar muvozanat holatini qaror topishini tezlatishi mumkin, lekin reaksiyaning unumini, ya'ni K ni qiymatini o'zgartira olmaydi. K ning qiymatlari qanchalik katta bo'lsa, reaksiya shunchalik unumli boladi va shu sababli uni bilishning ahamiyati juda katta.
Geterogen sistemalarda bo’ladigan kimyoviy muvozanatlar gomogen sistemalarda bo’ladigan kimyoviy muvozanatdan farq qiladi. Shu sababli geterogen sistemalarga massalar ta'siri qonuni qo'llanilganda o'zgartirish kiritishga to'g'ri keladi. Ayniqsa bu hol reaksiyaga kirishuvchi yoki reaksiya natijasida hosil bo’lgan mahsulotlardan biri yoki bir nechtasi, yoki ikkala reaksiyada ham qattiq yoki suyuq va gazsimon modda bo’lganda kerak. Bunda gazning konsentratsiyasi uning parsial bosimi orqali ifodalanadi, chunki ular bir - biriga proporsionaldir, masalan:
CaCO₃ ↔ CaO + CO₂↑
Agarda bu reaksiya gaz fazasida borganda edi:
yoki kabi yozilardi.
Lekin geterogen sistemada CaO va CaCO₃ larni bug' bosimi ayni haroratda o'zgarmas va juda kam bo'lganidan hisobga olinmaydi:
.
Bunda K ning qiymati faqat haroratga bog'liq, lekin sistemdagi CaCO₃ va CaO larning miqdorlariga bog'liq emas. yana,
CO₂ + C = 2CO esa C hisobga olinmaydi,
demak:
kabi bo’ladi.