2- ma’ruza: Kimyoviy kinetika va kimyoviy muvozanat

Kataliz. Reaksiya tezligini o’zgartiradigan, lekin reaksiya natijasida Kimyoviy
jihatdan o’zgarmaydigan moddlar katalizatorlar deb ataladi.
Reaksiya tezligini katalizatorlar ishtirokida o’zgarishi hodisasi kataliz deb ataladi. 
Katalizatorlar ishtirokida boradigan reaksiyalar katalitik reaksiyalar deb ataladi. Kimyo 
sanoatida katalizatorlar keng miqyosda qullaniladi. Katalizatorlar ta'sirida reaksiyalar million 
va undan ko’p marta tezlashishi mumkin. Kataliz 2 turga: gamogen va geterogen katalizga 
bo’linadi. Gamogen katalizda katalizitor va reaksiyaga kirishuvchi moddalar bitta fazani
(gaz yoki
eritma) tashkil etadi. Geterogen katalizda esa katalizatorning o’zi mustaqil fazani tashkil 
etadi. Gamogen katalizning misoli bo’lib, vodorod peroksidning suvli eritmasining 
katalistik parchalanish xizmat qilishi mumkin. Cr
2
O
7
-2
MoO
-2
4
ionlari vodorod 
pereoksidining katalistik parchalanishiga sababchi bo’ladi.
Geterogen katalizdan Kimyo sanoatida keng foydalaniladi. Hozirgi vaqtda Kimyo 
sanoatida ishlab chikariladigan maxsulotlarning asosiy ko’pchiligi geterogen kataliz 
yordamida olinadi. Geterogen katalitik reaksiyalarga misol sifatida sulfat kislotada ishlab 
chiqarishning kontakt usulida oltingugurt (IV) oksidning sulfat angidridgacha oksidlanish, 
ammiak sintezini, nitrat kislota olishdagi ammiakning oksidlanishi, ammiak sintezini
nitrat kislota olishdagi ammiakning oksidlanishini olsa bo’ladi.
Katalizatorlar ta'sirida reaksiya ortsa, bunday katalizni musbat kataliz deb 
nomlanadi.
Reaksiya tezligi katalizatorlar ishtirokida pasaysa, uni manfiy kataliz deb yuritiladi. 
Reaksiya tezligini pasaytiradigan moddalarni ingibitorlar deb ataladi; masalan, sulfit 
kislota eritmasiga gliserin, etil spirti va kalay (II) - xlorid qo’sqilsa, sulfitning xavo 
kislorodi ta'sirida oksidlanishi keskin pasayib ketadi.
2 Fe (SCN)
3 
+2 Na
2
S
2
O
3
→2 Fe (SCN)
2
+2NaSCH+Na
2
S
4
O
6 
reaksiyasi juda oz miqdor CuSO
4
ta'sirida keskin ravishda tezlashadi. Katalizator faqat
kimyoviy jihatdan o’zgarmaydi, ammo uning fizik holati o’zgarishi mumkin.
Katalizator reaksiya oxirida uz tarkibi va miqdorini o’zgartirmasa ham
reaksiyaning oralik bosqichlarida ishtirok etadi. A+V=AV reaksiyasi uz-o’zicha juda sust
borib, katalizator (K) ishtirokida tez ketadi. Reaksiyaning tezlashishiga sabab reaksiyaning 
oraliq bosqichida katalizatorning ishtirok etishidir:
A+K=AK 
AK+V=AV+K 
A+V+K=AV+K 
Bu sxema katalizatorning reaksiya oxirida kimyoviy jihatdan o’zgarmay qolishini 
va reaksiya tezligining katalizator miqdoriga proparsional ekanligini ko’rsatadi. 
Avtokataliz. Kimyoviy reaksiyani uning molekulalaridan biri yordamida katalitik 
tezlashishidir. Masalan: protonlar, protonlar /H+/ murakkab efirlarning gidrolizini
tezlashtirishi mumkin. Avtoqatalizda bu protonlar hosil bo’lgan maxsulotning 
dissotsiyalanishi hisobiga hosil bo’ladi. Chunonchi, etilasetatning gidrolizlanish maxsuloti -
sirka kislota proton /gidroksoniy ioni/ hosil qilib dissotsiyalanadi:
CH
3
COOC
2
H
5
+H
2
O → CH
3
COOH+C
2
H
5
OH 
CH
3
COOH+H
2
O→ CH
3
COO
-
+H
3
O
+
H
3
O
+
→ H
+
+H
2
O 

---

hosil bo’lgan protonlar gidroliz reaksiyasini tezlashtiradi.
Avtokatalitik reaksiyalarning xarakterli xususiyati shundan iboratki, ular
katalizatorning konsentratsiyasini o’zgaruvchan oshishi sharoitida beradi. Shu sababli
Avtokatalitik reaksiyaning tezligi boshlangich davrda oshib boradi, o’zaro ta'sir etuvchi 
rengenlarning konsentratsiyasi kamaygach reaksiya tezligi syokinlashadi.
Biologik sistemalarda kataliz juda katta rol o’ynaydi. Ovqat xazm qilish 
sistemasida, qonda odam va xayvonlarning xujayralarida boradigan ko’pgina kimyoviy
reaksiyalar katalitik reaksiyalar hisoblanadi. Bu yerda ishtirok etadigan katalizatorlar ularni 
fermentlar deb yuritiladi. Ular oddiy yoki murakkab oksillardan iborat. Oshqozon 
suyuqligida bo’ladigan pelsin esa oksillarni parchalanishini tezlashtiradi.
Odam organizmida 30000 ga yaqin turli-tuman fermentlar bo’lib ulardan har biri
o’ziga xos reaksiyalar uchun katalizatorlik vazifasini bajaradi. Fermentativ reaksiyalar 
katalitik reaksiyalarning umumiy qonuniyatlariga bo’ysunadi. Shu bilan bir qatorda
biologik katalizatorlar bilan fermentativ reaksiyalarning anorganik katalizdan farq
qiladigan tomonlari ham bor. (bu haqida biokimyo kursida bilib olasiz!)
Reaksiyaning aktivlanish energiyasi. Kimyoviy reaksiya sodir bo’lishi uchun 
zarrachalar o’zaro to’qnashishi kerak. Molekulyar kinetik nazariyaga muvofiq, molekulalar 
orasida bo’ladigan to’qnashishlar soni absolyut haroratning kvodrad ildiziga to’g’ri 
proprosionaldir.Shuning uchun 10gr da boradigan reaksiyani 20 gr da o’tkazilsa, tezlik 
taxminan 2% ga ortishi kerak edi. Ammo reaksiya tezligi haroratning ko’tarilishi bilan juda 
tez ortadi; harorat 10 gr ko’tarilganda tezlik 100-200 % ortadi. Undan tashqari, ba’zi 
moddalar odatdagi haroratda uzoq vaqt aralash holda bo’lsa ham, ular orasida kimyoviy 
reaksiya sodir bo’lmaydi. lekin aralashma qizdirilsa, reaksiya ancha tez boradi. Demak, turli 
reaksiyalarni tezligi turlicha bo’ladi. 
Agar molekulalar orasidagi bo’ladigan har qaysi to’qnashish natijasida kimyoviy 
reaksiya borsa, reaksiyalar juda tez sodir bo’lishi kerak edi. Bularning hammasini etiborga 
olib, massalar ta’siri qonuniga qo’shimcha sifatida, aktivlanish nazariyasi deb ataladigan 
nazariya kiritildi.Bu nazariyaga binoan molekulalar orasida bo’ladigan barcha to’qnashuvlar 
natijasida kimyoviy reaksiya vujudga kelevermaydii faqat ortiqcha energiyaga ega bo’lgan 
aktiv molekulalar orasidagi to’qnashuvlar reaksiyani vujudga keltiradi. 
Bu nazariya`ni D.V. Alekseev, S.Arrenius va boshqa olimlar rivojlantirdilar. Demak, 
har qaysi to’qnashuv natijasida reaksiya boravermaydi, faqat aktiv molekulalar orasidagi 
to’qnashuvlar natijasida reaksiya sodir bo’ladi. Chunki ikki zarracha o’zaro to’qnashganda 
kimyoviiiy reaksiya ro’y berishi uchun bu zarrachalar orasidagi masofa elektron bulutlar bir 
birini qoplaydigan darajada kichik bo’lishi kerak, shu vaqtdagina elektornlarning bir 
moddadan ikkinchi o’tishi yoki qayta guruhlanishi va natijada yangi moddalar hosil bo’lishi 
mumkin. Lekin zarrachalar bir biriga bu qadar yaqin masofaga kelishiga ikkala zarrachadagi 
elektron pog’onalarining o’zaro itarilish kuchlari xalaqit beradi. Bu itarilish kuchlarini katta 
energiyaga ega bo’lgan aktiv zarrachalargina yenga oladi.
Passiv zarrachalarni aktiv holatga o’tkazish uchun energiya talab qilinadi.

"Passiv zarrachalarni aktiv holatga o’tkazish uchun ularga berilishi zarur bo’lgan 
qo’shimcha energiya ayni reaksiyani aktivlanish energiyasi deyiladi.