Kimyoviy kinetika, reaksiyalarning tartibi va molekulyarligi Reja Kirish

1.2 Kimyoviy reaksiyalar tezligi va uni o’lchash.

Reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentrasiyalarining vaqt birligi ichida o’zgarishi reaksiyaning tezligi deyiladi. V=mol/sm³, vaqt.(vaqt-sek,min soat, sutka, oy va yillarda ifodalanadi).
Gomogen reaksiyalarning tezligi hajm birligidagi vaqt birligida reaksiyaga kirishayotgan yoki reaksiya natijasida bo’lgan modda miqdori bilan aniqlanadi:
V(gomog) = / V (1)
bu yerda  = ₂ - ₁ modda miqdorining o’zgarishi
 - sistema hajmi,
 - vaqt oralig’i.
Bunda /V=C_m, /V=C_m molyar konsentrasiyaning o’zgarishi.
Demak, gomogen kimyoviy reaksiyalarning tezligini vaqt birligida dastlabki moddalar yoki reaksiya maxsulotlarining molyar konsentrasiyalarini o’zgarishi asosida aniqlanadi.
V_gomogen=S_m/ (2)
2-chi tenglama har qanday gomogen reaksiya uchun umumiydir. Reaksiya tezligi hamma vaqt V>0 bo’ladi.
Molyar konsentrasiya mol/l da, vaqt sekundda ifodalangani uchun gomogen kimyoviy reaksiya tezligi mol/A.s yoki mol/m³.s larda o’lchanadi. Reaksiya tezligini dastlabki moddalar konsentrasiyalarini kamayishiga qarab yoki reaksiya maxsulotlarining ko’payishiga qarab topish mumkin.
Vaqt o’tishi bilan dastlabki moddalari konsentrasiyalarining o’zgarishini konsentrasiya vaqt koordinatasida grafik ravishda quyidagicha ifodalanadi :


Reaksiyada, A modda konsentratsiyasi C₀ bo’lsin t₁ vaqtdan keyin A modda konsetratsiyasi C₁ ga kamayadi(C₁ C₀).
Reaksiya tezligi quydagi formula bilan ifodalanadi.
υ= bu yerda c₀ – dasrlabki konsenrtatsiya [mol/l]
c₁ – keying konsentratsiya [mol/l]
∆t – vaqt oralig’i yoki reaksiya davom etish vaqti [sek]
Agar c= ifodani qo’ysak υ= [mol/l sek]
bu yerda, ∆n – modda miqdorining o’zgarishi [mol]
V – reaktor hajmi [l]

reaksiya maxsulotlarining reaksiya jarayonida o’zgarishi.

Reaksiya vaqtida modda miqdorini o’zgarishini (ularning konsentrasiyalarini) xarakterlovchi egri chiziqlarga kinetik egri chiziqlar deyiladi.
Geterogen reaksiya tezligi - fazalar chegara sirti birligida reaksiyaga kirishgan yoki reaksiya natijasida bo’lgan moddalar miqdori bilan aniqlanadi.
V(geterogen) = / S_* (3) S - fazalar yuza sirti maydoni.
Geterogen kimyoviy reaksiyalar tezligi mol/m²_*s da o’lchanadi.
Kimyoviy reaksiyalarning qiymatlari o’zgarmas kattalik emas: vaqt o’tishi bilan vaqtning boshlangich momentidagi maksimal qiymatidan nolga kamayib boradi, agar reaksiya qaytmas bo’lsa, yoki ma’lum bir qiymatgacha kamayadi, agar reaksiya qaytar bo’lsa. Shuning uchun 1 - 3 formuladagi  qiymati  oralig’idagi o’rtacha qiymatdir.
Kimyoviy reaksiyalarning tezliklari qanday o’lchanadi? Kimyoviy reaksiya - bu alohida olingan molekulalarning birikishidir. Alohida olingan molekulalarning birikishini o’lchay olamizmi - yo’q. Kimyoviy reaksiyalarni tezligini o’lchashni bilvosita va bevosita usullari ma’lum.

1. 
   Bilvosita usullar - mohiyati sistemaning konsentrasiya bilan bog’liq bo’lgan qandaydir fizikaviy xossalarni o’rganishga asoslangan:
   

V = x_*S (4) x - fizikaviy xossa Bu xossalar%

1. 
   Optik xossa;
   
2. 
   Elektrik xossa (elektr o’zgaruvchanlik);
   
3. 
   Vaqt oralig’ida reaksiya issiqligini o’zgarishini;
   
4. 
   Muzlash temperaturasining pasayishi;
   
5. 
   Magnit xossa;
   

6 . va boshqalar.
Bunday usullarning afzalligi shundaki ular o’rganilayotgan sistemaga ta’sir etmaydi va o’lchash tez boradi.
Kamchiligi - albatta o’lchov asboblari kalibrovka qilinishi kerak va bog’liqlik koeffisiyent aniqlanishi zarur.

2. 
   Bevosita usullar - bilan reaksiya tezligini aniqlash - 2 xil usulda bo’ladi.
   

1. 
   Reaksiya gazlar ishtirokida bo’lsa, manometr yordamida bosim o’zgarishiga qarab:
   

^SO2(r) ^{+ 1/2 O}2(r) ^{= SO}3(r)

2. 
   Kimyoviy analiz usullari bilan: bu usullarning moxiyati ma’lum miqdorda namuna olishga asoslangan va kimyoviy usullar bilan konsentrasiya o’lchanadi. Kamchiligi-namuna olish sistema holatini buzadi.
   

Reaksiya tezligini ifodalovchi kinetik egri chiziqlari yordamida ham reaksiya tezligini aniqlash mumkin:
C
tg = 




Kimyoviy reaksiyalarning tezligi turli omillarga bog’liq bo’ladi. Kimyoviy reaksiya tezligi quyidagi omillarga bog’liq:

• 
  reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentrasiyasiga;
  
• 
  temperaturaga;
  
• 
  reaksiyaga kirishayotgan moddalar tabiatiga aktivlanish energiyasi);
  
• 
  moddalarning maydalanish darajasida (geterogen reaksiyalarda);
  
• 
  har xil turdagi nurlanishlarga (quyosh nuri, ultrabinafsha va infraqizil nurlanishlar, rentgen nurlari);
  
• 
  katalizatorlarning ishtirokiga;
  
• 
  gaz bo’lsa bosimga.
  

aktivlanish energiyasi kancha kichik bo’lsa, konsentrasiya, bosim, temperatura qancha katta bo’lsa, hamda moddalar qanchalik ko’p maydalangan bo’lsa yoki katalizator biron-bir nurlanish ta’sir ettirilsa kimyoviy reaksiya tezligi shunchalik katta bo’ladi.