2.3. Noorganik birikmalarning suyuq fazadagi sintezi
Noorganik sintez reaksiyalarining kondensirlangan fazada o’tkazilishi muyayan cheklanishlarga ega bo’ladi va reaksiyalar suyuq fazada o’tkazilganda bu jihatlarni ham hisobga olish kerak. Suyuq fazadagi reaksiyalarga birinchi navbatda erituvchining ta’siri seziladi. Erituvchining tabiati reaksiyalarning tezligiga ham, ularning mexanizmiga ham ta’sir ko’rsatadi. Ba’zan erituvchi jarayonning tezligini o’zgartirib, uning mexanizmiga ta’sir etmaydi. Erituvchi reaksiya mexanizmiga ta’sir etib, lekin tezligini o’zgartirmaydigan hollar juda kam uchraydi. Reaksiyaga kirishuvchi zarrachalar orasidagi o’zaro ta’sirlanishning zaiflashishi yoki kuchayishi natijasida jarayon mexanizmi o’zgarmasdan reaksiya tezligining o’zgarishini kutish mumkin. Bunday hodisa zarrachalar orasida mavjud bo’lgan elektrostatik kuchlarga muhitning dielektrik o’tkazuvchanlik ta’siri bilan izohlanadi. Erituvchining qovushqoqligi diffuziyalanish tezligiga, va binobarin, reaksiyaga kirishuvchi zarrachalarning to’qnashuvlar soniga bog’liq bo’lib, diffuziya bilan limitlanadigan reaksiyaning tezligini o’zgartirishi mumkin. Ba’zi holatlarda reaksiya tezligiga solvatisiya yoki tanlab ta’sir etuvchi solvatasiya ham ta’sir ko’rsatadi. Masalan, muhitning dielektrik o’tkazuvchanligi o’zgarishi bilan tezlikning anomal o’zgarishini yuqori dielektrik o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan erituvchi komponentlarining spetsifik solvatasiyasi bilan tushuntirish mumkin. Erituvchining boshqa ko’pgina xossalari (nukleofillik, elektrofillik, kogeziya, vodorod bog’lar hosil qilish qobiliyati va boshqalar) ham reaksiyaning tezligiga va mexanizmiga ta’sir ko’rsatadi.
Agar gaz va suyuq fazadagi bir xil reaksiyani solishtirsak, unda hatto,
«inert» erituvchilarni qo’llaganda ham, ba’zi tafovutlarni ko’rish mumkin. Masalan, azot angidridning parchalanish reaksiyasini
N2O5 → N2O4 + 1/2O2
ko’rib chiqamiz. Bu reaksiya monomolekulyar reaksiyaga misol bo’ladi, chunki reaksiyaning borishida to’qnashuvlar ahamiyatga ega bo’lmaydi, erituvchi esa faqat maksvell-bolstman taqsimlanishini quvvatlaydi, va binobarin, aktiv molekulalarning muvozanat konsentrasiyasini termik boshqarib turadi. Taqqoslash natijalari 2-jadvalda keltirildi.
2 - j a d v a l Gaz fazasi va turli erituvchilardagi parchalanish reaksiyalari uchun Arrenius tenglamasining doimiyliklari (20 °C da)
-
Erituvchi
|
Arrenius doimiyliklari
|
Keritma
Kgaz
|
A, s–1
|
E, kJ/mol
|
Gaz faza
CCl4
CHCl2
Br2
CH3NO3 N2O4
|
4,5∙1013
4,8∙1013
6,4∙1013
2,5∙1013
3,1∙1013
16,3∙1013
|
102,6
101,0
103,1
100,5
102,6
104,7
|
1,00
1,24
1,45
1,14
0,81
1,82
|
Lekin ba’zi boshqa erituvchilarda (nitrat kislota, dixlorpropanda) azot angidrid gaz fazaga nisbatan taxminan 25 marta sekinroq parchalanadi, aktivlanish energiyasi esa 118,6 kJ/mol gacha ortadi. Reaksiya tezligining erituvchi tabiatiga bog’liqligini quyidagicha ifodalanadigan aktivlanish energiyasi bilan tushuntirish mumkin:
E = E0 + ED + Eμ,
bunda E0 – reagentlar zaryadiga bog’liq bo’lmagan barcha effektlarni hisobga oluvchi aktivlanish energiyasi; ED – reagentlar orasidagi elektrostatik ta’sirlarni hisobga oluvchi aktivlanish energiyasi; Eμ – ionli atmosferaning hosil bo’lishi natijasida vujudga keladigan effektlarni hisobga oluvchi aktivlanish energiyasi. Bu tenglamadagi ikkita katalitik ED va Eμ erituvchining tabiati bilan aniqlanadi, demak, ular aktivlanish energiyasining o’zgarishiga o’z hissasini qo’shgan holda, reaksiya tezligiga ham o’z ta’sirini ko’rsatishi kerak.
Do'stlaringiz bilan baham: |