|
Tezlik konstantasi reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyalari 1 mol/l ga teng bo‘lgan paytdagi reaksiyaning tezligini ko‘rsatadi.
Agar reaksiya eritmalarda borsa reaksiya tezligi moddalar konsentratsiyasini o‘zgarishi asosida baholangani ma’qul. Masalan, vodorod yodidning hosil bo‘lishi:
Agar kimyoviy jarayon gazlardan iborat aralashmada amalga oshsa gazlarning bosimlari orqali reaksiya tezligini ifodalash qulaydir:
Kimyoviy jarayonda qattiq moddalar ham ishtirok etsa, ularning konsentratsiyasi o‘zgarmaganligi uchun reaksiyaning kinetik tenglamasiga kirmaydi:
Reaksiya tezligining temperaturaga miqdoriy bog‘likligini Vant – Goff qoidasi aniqlaydi: Temperatura 100C ga ko‘tarilsa reaksiya tezligi, taxminan 2-4 marta ortadi. Bu qoidaning matematik ifodasi quyidagichadir.
Bu yerda Vt2 va Vt1 - t2 va t1 haroratdagi reaksiya tezligi; t2; t1 - haroratlar; - reaksiyaning harorat koeffitsinti bo‘lib, u harorat har 10oС ga ortganda reaksiya tezligi necha marta ortishini ko‘rsatadi.
Reaksiya tezlik konstantasining harorat va faollanish energiyasiga bog‘liqligi Arrenius tenglamasi bilan ifodalanadi:
Еа - faollanish energiyasi; K-reaksiyaning tezlik konstantasi; A - vaqt birligi ichida reaksiyada qatnashuvchi zarrachalar orasidagi to‘qnashuvlarning umumiy soni; e - natural logarifm asosi (2,31); R - universal gaz doimiysi (8,31 J/mol*K); T - mutloq harorat, K.
2-rasm. Aktivlanish energiyasini temperaturaga bog‘liqligi.
Zarrachalar to‘qnashganda reaksiya sodir bo‘lishi uchun kerak bo‘ladigan energiya faollanish (aktivlanish) energiyasi deyiladi. Shunday energiyaga ega bo‘ladigan molekulalar faol molekulalar deyiladi.
Kimyoviy reaksiyalar tezligining haroratga bog‘liqligi tajribalar asosida Arrenius tenglamasining grafik yechimi orqali topilgan bo‘lib quyidagicha ifodalanadi:
B va C - haroratga bog‘liq bo‘lmagan doimiy sonlar, ular reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati bilan aniqlanadi.
Bu tenglama quyidagi ko‘rinishga ega:
tenglama to‘g‘ri chiziq tenglamasi bo‘lib grafik usulda lnk bilan 1|T orasidagi bog‘lanishdan topiladi.
Grafik yechim o‘rniga ikku xil haroratdan foydalangan holatda quyidagi tenglamani ishlatish qulayroq:
Faollanish energiyasi qancha kichik, harorat qancha yuqori bo‘lsa, reaksiya shuncha tezlashadi. Faollanish energiyasi kichik bo‘lgan reaksiyalarning (Ea < 40 kJ/mol) tezligi juda katta bo‘ladi. Bunga misol qilib eritmalarda ionlar orasida boradigan reaksiyalarni keltirish mumkin.
Faollanish energiyasi katta (Еа > 120 кЖ/моль) bo‘lgan reaksiyalarning tezligi juda kichik bo‘ladi. Masalan, oddiy sharoitda azot va vodorod o‘rtasidagi reaksiya:
Agar faollanish energiyasining qiymati o‘rtacha (40 < Е < 120 кЖ/мол) bo‘lsa, bu reaksiyalar o‘rtacha tezlikda borib, ularning tezliklarini oson o‘lchash mumkin.Masalan, S ni olinish reaksiyasi:
Reaksiya modda molekulasidagi atomlar orasidagi bog‘ning bo‘shashishi yoki uzilishi hisobiga boshlanadi. Bunda oraliq faollangan kompleks hosil bo‘ladi. Bu oraliq kompleks faollanish energiyasini yutish hisobiga hosil bo‘ladi. Faollashgan kompleks beqaror bo‘lib, tezda parchalanadi va reaksiya mahsulotlari hosil bo‘ladi.
Bunda energiya ajralib chiqadi. Jarayonni quyidagicha tasvirlash mumkin:
Faollanish energiyasi reaksiyaga kirishuvchi moddalar tabiatiga, konsentrasiyaga (bosimga) katalizatorga bog‘liq bo‘lib, lekin haroratga bog‘liq emas.
Kimyoviy reaksiyalarning tezligini o‘zgartiradigan moddalar katalizatorlar deyiladi. Katalizatorlar o‘zi reaksiyalarda sarflanmaydi va oxirgi mahsulotlar tarkibiga kirmaydi. Katalizning 2 turi – gomogen va geterogen kataliz bor. Gomogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar va katalizator bir fazali sistemadan – gaz yoki suyuq sistemani hosil qiladi, katalizator bilan reaksiyaga kirishuvchi moddalar orasida chegara sirt bo‘lmaydi. Masalan, vodorod peroksidning brom ishtirokida (suyuq faza) katalitik parchalanishi.
|
|
3-rasm. Vodorod peroksidning brom ishtirokida kislorodga parchalanishi natijasida eritmaning rangi o‘zgaradi.
|
Geterogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan katalizator turli fazalardan iborat sistemani hosil qiladi. Bunda reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan katalizator orasida chegara sirti bo‘ladi. Odatda katalizator qattiq modda, reaksiyaga kirishuvchi moddalar – gazlar yoki suyuqliklar bo‘ladi. Masalan, С + О2 = СО2
1. Ko‘mirning yonishi: C– qattiq faza - uglerod
О2 – gaz faza - kislorod.
2. Ruxning kislotada erishi:
Zn – qattiq faza - rux
HCl – suyuq faza – kislota eritmasi.
Geterogen sistemalarda o‘zaro ta’sir etuvchi yuzalar qancha ko‘p bo‘lsa, kimyoviy reaksiyalarnin tezliklari xam shuncha ko‘p bo‘ladi. Shuning uchun geterogen sistemalarda reaksiya tezligini oshirish uchun, agar qattiq moda gaz yoki suyuqlik bilan reaksiyaga kirishayotgan bo‘lsa, qattiq moddaning yuzasini oshirish uchun u mayda zarrachalarga bo‘linadi.
Geterogen sistemalarda reaksiya tezligining o‘lchov birligi mol/sm2sek bilan ifodalanadi. Geterogen reaksiyalarda qattiq moddalar konsentratsiyasi massalar ta’siri qonuniga bog‘liq emas.
Reaksiyalarning molekularligi va tartibi. Kimyoviy reaksiyada ishtirok etayotgan molekulalar soni reaksiyaning molekularligini belgilaydi. Kimyoviy reaksiyalar molekularligi bo‘yicha monomolekular, bimolekular va tri molekular reaksiyalarga bo‘linadi (1-jadval). Uchtadan ortiq zarrachalarning bir paytni o‘zida to‘qnashishi deyarli sodir bo‘lmaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
