Bog'liq Mavzu. Kimyoviy kinetika. Kimyoviy reaksiya tezligi
Kimyoviy kinetikaning asosiy postulati massala ta’siri qonuni
Reaksiya tezligining konsentrasiyaga bog’liqligi massalar ta’siri qonuni bilan ifodalanadi:
“O’zgarmas temperaturada kimyoviy reaksiyalarning tezligi reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentrasiyalarining ko’paytmasiga to’g’ri proporsionaldir”
Masalan: A + B = C yoki aA + vB = cC + dD bu reaksiyalar uchun massalar ta’siri qonuni ifodasi tegishlicha:
= kCA CB (5) va = kCAa CBb (6) bo’ladi.
Kimyoviy kinetikaning asosiy postuloti ehtimollar nazariyasidan kelib chiqadi: reaksiyaga kirishuvchi moddalar o’zaro ta’sir etishlari uchun birinchi shart, ularning molekulalari (zarrachalari) bir-birlari bilan to’qnashishi kerak. Ammo haqiqatda molekula yoki atomlar (umuman zarrachalar) bir-birlari bilan to’qnashmaydi, balki ma’lum masofagacha o’zaro yaqinlashadilar. Bunday paytda bir atomning elektronlari boshqa bir atomning elektr maydoni ta’siri doirasida bo’ladi.
Shu vaqtdagina elektronlarning bir moddadan 2-chi moddaga o’tishi (elektron bulutning siljishi) yoki gruppalanishi va natijada yangi moddalar bo’lishi kuzatiladi. Lekin to’qnashishlarning hammasi ham kimyoviy reaksiyalarga olib kelavermaydi. Vaqt birligi ichida zarrachalarning to’qnashish ehtimolligi soni to’qnashuvchi zarralarning konsentrasiyasiga proporsionaldir. Real kimyoviy reaksiya murakkab mexanizmga ega. odatda u bir qancha ketma-ket yoki parallel boskichlar orqali utadi, ularda oraliq zarrachalar (molekulalar, atomlar, ionlar, radikallar) ishtirok etadi. H’ar bir boskich kimyoviy reaksiyaning elementar boskichi deyiladi. Reaksiya tezligini konsentrasiya bilan bog’laydigan tenglamaga tezlik tenglamasi yoki kinetik tenglamasi deyiladi. H’ar qanday kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi tajribada aniqlanadi, uni kimyoviy reaksiya tenglamasini ko’rinishiga qarab bashorat kilib bo’lmaydi. 5, 6 tenglamalardagi k - proporsionallik koeffsiyenti, ayni reaksiya tezlik konstantasi. SA va SV - reaksiyaga kirishayotgan A va V moddalarning molyar konsentrasiyalari.
k - ning fizik ma’nosi. Agar dastlabki moddalar konsentrasiyalari bir - biriga teng bo’lsa: SA = Sb = 1; B = k bo’ladi.
Demak, tezlik konstantasi k- dastlabki moddalar konsentrasiyalari birga teng bo’lgandagi reaksiya tezligidir. Shuning uchun k - solishtirma tezlik deb ham ataladi. Kimyoviy reaksiya tezlik konstantasi (k) - reaksiyaga kirishayotgan moddalar konsentrasiyalariga bog’liq emas, aksincha reaksiyaga kirishayotgan moddalar tabiatiga va reaksiyaning borish sharoiti (t, P, kat) bilan aniqlanadi. Berilgan sharotitda borayotgan aniq reaksiya uchun tezlik konstantasi - doimiy kattalikdir.
Agar reaksiyaga kirishuvchi moddalar gazlar bo’lsa, massalar ta’siri qonunini gazlarning parsial bosimlari orqali ifodalash mumkin:
A B
V = k Pa *Pb (7)
5, 6, 7 tenglamalar gomogen (bir jinsli) reaksiyalar uchun qo’llaniladi.
Geterogen reaksiyalarda tezlik ta’sir etuvchi moddalar yuza sirtlarning tegib turish kattaligiga proporsional bo’lganligi uchun, geterogen reaksiyalarning kinetik tenglamasi, faqat gomogen faza konsentrasiyasi bilan ifodalanadi:
Masalan: C(k) + O2(gaz) = CO2(gaz) V = k CO2 yoki 4Fe(k) + 3O2(gaz) = 2Fe2O3(k) V = kC3O2