Kimyoviy kinetika. Reaksiya tezligi

Kimyoviy kinetika. Reaksiya tezligi.

Kimyoviy reaksiya tezligi haqida tushuncha

Reaksiya tezligining modda tabiatiga, konsentratsiyasiga, temperaturaga, katalizatorga va boshqa omillarga bogʻliqligini hamda turli bosqichlarda hosil boʻladigan oraliq moddalar tabiatini oʻrganadigan boʻlim kimyoviy kinetika deyiladi.
Kimyoviy reaksiyalar tezligi vaqt birligida reaksiyaga kirishayotgan modda (yoki reaksiya mahsuloti) konsentratsiyasining oʻzgarishi bilan ifodalanadi.
Vaqt oʻtishi bilan boshlangʻich moddalar konsentratsiyalari kamayadi, reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyalari esa ortadi:

Shuning uchun quyidagi tenglamada kasr oldiga ishorasi qoʻyiladi:

C₁- moddaning boshlangʻich konsentratsiyasi,
C₂- moddaning oxirgi (ma’lum vaqtdan keyingi) konsentratsiyasi,
∆C- moddaning reaksiyaga kirishgan miqdori, mol/l,
∆n – moddaning reaksiyaga kirishgan miqdori, mol,
reaksiyaning davom etgan vaqti,
reaksiya borayotgan idishning hajmi, litr.


5.2. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta’sir etuvchi omillar
Kimyoviy reaksiyalarning tezligi bir necha omillarga bogʻliq. Ulardan eng muhimlari: reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati, ularning konsentratsiyasi, temperatura va katalizatorning ishtiroki va boshqalar.
Gazlar ishtirok etgan reaksiyaning tezligi bosimga ham bogʻliq, gazning bosimi qancha oshsa uning konsentratsiyasi shuncha ortadi. Hajm qancha kamaysa bosim (konsentratsiya) shuncha ortadi va reaksiya tezligi ham shuncha oshadi.
Geterogen reaksiyalar uchun reaksiya tezligi zarrachaning sirt yuzasiga ham bogʻliqdir. Sirt yuza qancha katta boʻlsa reaksiya shuncha tez boradi.
a) Reaksiya tezligiga reaksiyaga kirishayotgan moddalar tabiatining ta’siri.
NO va CO larning havo kislorodi bilan birikish reaksiyasi misolida qarab chiqamiz. Odatdagi sharoitda NO qaytaruvchilik xossasini namoyon qilib havo kislorodi bilan yuqori tezlikda reaksiyaga kirishib, qoʻngʻir rangli NO₂ gazini hosil qiladi:
2NO + O₂ = 2NO₂ .
Aksincha, CO esa past temperaturada havo kislorodi bilan reaksiyaga kirishmaydi. CO molekulasi ikki atomli molekulalar orasida bogʻ energiyasi eng yuqori molekula boʻlib hisoblanadi.
NO va CO molekulalari turli xil tuzilishga ega va shundan kelib chiqqan holda turli xil reaksion xususiyatga ega.
b) Reaksiya tezligiga konsentratsiyaning ta’siri.
1867 yilda norvegiyalik olimlar K.Guldberg(1836-1902) va P.Vaage (1833-1900) lar massalar ta’siri qonunini kashf etishdi. Bu qonun quyidagicha ta’riflanadi: doimiy temperaturada kimyoviy reaksiya tezligi reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyalari koʻpaytmasiga toʻgʻri proporsional:

ushbu reaksiya uchun reaksiya tezligining matematik ifodasi quyidagicha yoziladi:

- tezlik konstantasi, u doimiy kattalik boʻlib reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyasi birga teng boʻlgandagi reaksiya tezligidir. Ya’ni [A]=1mol/l; [B]=1mol/l boʻlganda boʻladi.
-reaksiyaga kirishayotgan modda tabiatiga, temperaturaga bogʻliq boʻlib, moddaning konsentratsiyasiga bogʻliq emas.
Kimyoviy kinetikaning asosiy qonunidan kelib chiqadigan reaksiya tezligining konsentratsiyaga bogʻliqligi haqidagi ifodalar gazlar aralashmasi va eritmada sodir boʻladigan reaksiyalar uchungina qoʻllaniladi.Masalan:


Geterogen reaksiyada qattiq fazadagi modda konsentratsiyasi reaksiya davomida oʻzgarmaydi. Shuning uchun ularning konsentratsiyalari massalar ta’siri qonuni tenglamasiga kiritilmaydi.
Agar reaksiyada gazlar va eritilgan moddalar bilan bir qatorda, qattiq moddalar ham ishtirok etsa, reaksiya tezligi (qattiq moddaning maydalanish darajasi oʻzgartirilmaganda) faqat gazsimon va erigan moddalarning konsentratsiyalariga bogʻliq holdagina oʻzgaradi.Masalan, koʻmirning yonish reaksiyasida, reaksiya tezligi faqat kislorodning konsentratsiyasigagina proporsional boʻladi.Uning kinetik tenglamasini quyidagicha yozish mumkin:


Kinetik tenglamalar yordamida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyalari oʻzgarishi bilan reaksiya tezligi qay darajada oʻzgarishini hisoblab topish mumkin.