Mavzu: kimyoviy kinetika asoslari va kimyoviy reaksiyalar mexanizmlari

MAVZU: KIMYOVIY KINETIKA ASOSLARI VA KIMYOVIY REAKSIYALAR MEXANIZMLARI
REJA
KIRISH
1. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi faktorlar
2. Katalizatorlarning tasiri
3. Kimyoviy muvozanat va ta'sir etuvchi faktorlar
4. Reaksiya mexanizmi va kimyoviy reaksiya tezligi

XULOSA

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

KIRISH
Kimyoviy kinetika (yunoncha: κίνησις — harakatlanuvchi), kimyoviy reaksiyalar kinetikasi — fizik kimyoning kimyoviy reaksiyalarni vaqt mobaynida kechadigan jarayon sifatida oʻrganadigan boʻlimi. Bu jarayon mexanizmi uni amalga oshiradigan sharoitlarga bogʻliq. Kimyoviy kinetika kimyoviy reaksiyalarning tezligi, yoʻnalishi, oʻtkazish sharoitlari orasidagi oʻzaro bogʻliqlik qonuniyatlari va ularga taʼsir etuvchi omillarni tadqiq qiladi. Murakkab kimyoviy reaksiyalar mexanizmini oʻrganish kechayotgan jarayon qanday elementar bosqichlardan iboratligini va bu bosqichlar oʻzaro qay tarzda bogʻliqligini, qanday oraliq mahsulotlar hosil boʻlishini va boshqani aniqlashga imkon beradi. Kimyoviy kinetika elementar reaksiyalarni faol zarrachalar (erkin atomlar va radikallar, ionlar va ion radikallar, taʼsirlangan molekulalar va boshqa) ishtirokida oʻrganadi. Molekulalar va kimyoviy bogʻlar tuzilishini kinetik tadqiq qilish natijalaridan foydalanib kimyoviy kinetika molekulalar reagentlarining tuzilishi hamda ularning reaksiyaga kirishish krbiliyatini aniqlaydi. Kimyoviy kinetikaning faol toʻqnashish va faol kompleks nazariyalari mavjud. Faol toʻqnashish nazariyasiga koʻra, kimyoviy oʻzgarish boʻlishi uchun toʻqnashuvchi molekulalarning energiya zahirasi maʼlum minimumdan kam boʻlmasligi shart. Bunday molekulalar faol molekulalar deyiladi.

Bu na-zariyaning matematik ifodasi:
K= =Aye~Ye/yu(Arrenius tenglamasi);
K—tezlik konstantasi (yoki solishtirma tezlik);
R — universal gaz doimiysi;
T — absolyut temperatura;
Ye — aktivlanish energiyasi — aktiv molekulalar energiyasi zahirasining yigʻishshsi;
A — proporsionallik.
Aktiv kompleks nazariyasiga muvofiq, AV+SA -" S+V koʻrinishida reaksiya borayotgan boʻlsa, A—V bogʻi darhol uzilmaydi va A—S bogʻi ham darhol hosil boʻlmaydi. AV va S moddalari bir-biriga yaqinlashganda A—V bir-biridan uzoqlashadi va A—S birbiriga yaqinlashib boradi. Maʼlum bir paytda ABC kompleksi vujudga keladi. Soʻng aktiv kompleks parchalanib, reaksiya mahsulotlariga aylanadi. Bu nazariya aktivlanish energiyasining mohiyatini tushuntirib beradi va reaksiyalar (hozircha oddiy reaksiyalar)ning tezligini nazariy hisoblash yoʻlini koʻrsatadi. Yuqorida bayon etilgan 2 nazariya birbiriga zid emas, balki bir-birini toʻldiradi. Kinetik tad-qiqotlar kimyo fanining mustaqil boʻlimlari (kataliz, fotokimyo, plazmakimyo, radiokimyo, elektrokimyosh b.)ga muhim tarkibiy qism boʻlib kiradi. Kimyoviy kinetika oʻz tadqiqotlari va nazariy umumlashmalarida matematika, kibernetika, atom va molekulyar fizika, kvant kimyosi, spektroskopiya, analitik kimyo va b.ning yutuqlaridan foydalanadi. Kimyoviy kinetikaning kinetik maʼlumotlari va nazariy konsepsiyalari atmosfera va gidrosferaning ekologik modellarini tuzishda, koinotda sodir boʻladigan jarayonlarni tahlil qilishda qoʻllaniladi.^[1]
Kimyoviy reaksiyalar tezligi xaqidagi va bu tezlikka turli faktorlarning ta'sirini tekshiradigan ta'limotga kimyoviy kinetika deyiladi. Kimyoviy kinetikaning asosiy maqsadi, kimyoviy jarayonda yuqori reaksiya tezligini va maksimal mikdorda kerakli maxsulotni olishni boshqarishdan iboratdir.
Kimyoviy reaksiyaning tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar (yoki ulardan biri) konsentrasiyalarining vaqt birligi ichida uzgarishi bilan ulchanadi.
^[1]https://uz.wikipedia.org/wiki/Kimyoviy_kinetika
Masalan, ∆τ=τ₂-τ₁ vaqt birligida reaksiyada ishtirok etayotgan moddalardan bittasining konsentrasiyasi C=C₂-C₁ kamaysa, u xolda kimyoviy reaksiyaning o'rtacha tezligi kuyidagicha ifodalanadi:

Konsentrasiya deganda biz xajm birligida bo'lgan modda mikdorini tushunmogimiz kerak. Masalan, 100 l biror gazga 2 g molekula CO₂ aralashgan bulsa, bu xolda CO₂ ning konsentrasiyasi 0.002 mol/l bo'ladi. Shunday qilib, kimyoviy reaksiya tezligini ulchashda moddalar konsentrasiyasini molG'l xisobida, vaqt birligi esa sekund, minut, soat, sutkalar xisobida olinadi. Reaksiya tezligini topishda reaksiyaga kirishayotgan moddalarning yoki reaksiya maxsulotlarining konsentrasiyalari uzgarishini bilishning farqi yuk. Kaysi moddani mikdorini ulchash kulay bulsa, reaksiya tezligi usha modda konsentrasiyasi uzgarishi bilan ulchanadi. Reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentrasiyalari reaksiya davom etgan sari kamayadi; maxsulotlarniki,aksincha ortib boradi. Ko’pincha, dastlabki moddalar konsentrasiyalari kamayishidan foydalaniladi. Masalan; agar reaksiyaning tezligi minutiga 0.3 mol/l bulsa, 1 l dagi dastlabki moddaning konsentrasiyasi xar minutiga 0.3 mol kamayadi.

Kimyoviy reaksiyaning tezligi reaksiyaga kirishayotgan moddaning tabiatiga, dastlabki moddalarning konsentrasiyalariga, temperaturasiga, bosimiga, katalizatorning ishtirok etish va etmasligiga, moddalar sirtining katta-kichikligiga, erituvchi tabiatiga, yoruglik ta'siriga va boshqa faktorlarga bog'liq.
Reaksiya tezligiga reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentrasiyalari katta ta'sir kursatadi. Gomogen (bir jinsli) sistemalar qatoriga masalan, gazlar aralashmasi, tuz yoki kand eritmasi (umuman eritmalar) kiradi. Fizikaviy yoki kimyoviy xossalari jixatidan o'zaro farq qiladigan va bir-biridan chegara sirtlar bilan ajralgan ikki yoki bir necha qismlardan tuzilgan sistema geterogen (kup jinsli) sistema deb ataladi. Masalan, suv bilan muz o'zaro aralashib ketmaydigan ikki suyuqlik (bir idishdagi simob va suv) va qattiq jismlarning aralashmalari geterogen sistemalardir. Getegeron sistemalarning boshqa qismlaridan chegara sirtlar bilan ajralgan gomogen qismi faza deb ataladi. Demak, gomogen sistema bir fazadan, geterogen sistema esa bir necha fazadan iborat ekan.
Reaksiya tezligiga konsentrasiya ta'sir etishining sababi shundaki, moddalar orasida o'zaro ta'sir bo'lishi uchun reaksiyaga kirushuvchi moddalarning zarrachalari bir-biri bilan tuknashadi. Lekin to’qnashishlarning xammasi xam kimyoviy reaksiyaga olib kelavermaydi. Barcha to’qnashishlarning oz qismigina reaksiyaga olib keladi. Vakt birligi ichida yuz beradigan to’qnashishlarning soni o'zaro tuknashayotgan zarachalarning konsentrasiyalariga proporsional bo'ladi. Bu son qanchalik katta bulsa, moddalar orasidagi o'zaro ta'sir shunchalik kuchli bo'ladi. Ya'ni kimyoviy reaksiya shunchalik tez boradi.