V=k[A]a [B]

2-BOB. KIMYOVIY REAKSIYANING TEZLIK DOIMIYSI VA UNI HISOBLASH USULLARI

1. 
   Nazariy qism
   
   1. 
      Tezlik doimiysi haqida tushuncha
      

Tezlik doimiysi reaksiyaning kinetik tenglamasidagi proporsionallik koeffitsenti bo‘lib, reaksiya tezligining reagentlar konsentratsiyasiga bog‘liqligini ifodalaydi. Masalan,
аА+вВ=сС+дД
ko‘rinishdagi bimolekulyar gomogen reaksiyalar uchunr tezlik tenglamasi
V=k[A]^a[B]^B
Ko‘rinishida ifodalanadi.
Agar ikkala reagentlar konsentratsiyasi 1 mol/l ni tashkil qilsa V=k, yani “tezlik doimiysi”–reagentlarning boshlang‘ich konsentratsiyasi 1 mol\l bo‘lgandagi reaksiya tezligidir va utasirlashuvchi moddalar kimyoviy tabiatining reaksiya tezligiga tasirini ifodalaydi.
Tezlik doimiysi reagentlar konsentratsiyasiga bog‘liq emas, lekin reaksiya o‘tkaziladigan haroratga, eritma ion kuchiga, organik erituvchi tabiatiga va katalizator yoki ingibitor ishtirokiga bog‘liq. U berilgan sharoitda (faza, muhim, harorat, eritma ion kuchi va boshqa) reaksiyani kinetik jihatdan tavsiflaydi.
Tezlik doimiysini o‘lcham birligi kimyoviy reaksiyaning tartibiga bog‘liq: 1-tartibli uchun vaqt ^-1; 3-tartibli uchun esa (mol\l) ^-2/s.

2. 
   Tezlik doimiysini hisoblash usullari.
   

Ananaviy usullar oddiy reaksiyalar uchun tezlik doimiysini sodda ko‘rinishdagi n-tartibli tenglamalar:
V= kCⁿ_A yoki V=kC^α_AC^β_B
Yordamida topishga imkon beradi. Bu usullar reagentlarning (С_А yoki С_В) malum konsentratsiyasida reaksiyaning tezligini aniqlashga asoslangan. Reagentlar (A va B) bo‘yicha aniq tartibli reaksiya uchun tezlik doimiysi
k=V/Cⁿ_A yoki k=V/C^a_AC^β_B
Ko‘rinishda aniqlanadi.
Masalan: А+В→С ko‘rinishdagi reaksiya uchun (bunda A va B –reagentlar, C-reaksiya mahsuloti) quyidagi kinetik natijalar olingan:

№	C^oA, mol/l	C^oB, mol/l	Boshlang‘ich tezlik, mol/l ^– 1 . s ^– 1
1 2 3	0.20 0.40 0.40	0.10 0.10 0.20	0.20 0.80 0.80

Dastlabki A va B reagentlar bo‘yicha xususiy tartiblar boshlang‘ich tezlik usuli bilan quyidagi tenglama yordamida aniqlanadi.

Bundan A reagent bo‘yicha reaksiya tartibi 2:

B reagent bo‘yicha reaksiya tartibi esa 0:

V=kС_А²С_В⁰ yoki V=kС_А² tenglamadan tezlik doimiysi topiladi: k=V/С_А²
Masalan 1-tajriba uchun k=0,20/0,20²=5,0 mol/l^-1 s^-1

Mos ravishda 2 –tajriba uchun k=0,80/0,40²=5,0 mol/l^-1 s^-1

Vaqt bo‘yicha reagent konsentratsiyasining o‘zgarishi, yani integral kinetik tenglamadan olingan kinetik egri chiziq koordinatalari bir chiziqda yotadi. Kinetik tenglamaning integral ko‘rinishidan va tajriba natijalaridan tezlik doimiysi qiymati hisoblanadi.

Misol sifatida “tezlik doimiysi-reaksiya vaqti” bog‘liqligidan keltirib chiqarilgan integral kinetik tenglamani qo‘llash orqali o‘rniga qo‘yish usuli bilan tezlik doimiysini hisoblashni keltirish mumkin.
Reagentlar konsentratsiyasining vaqt bo‘yicha o‘zgarishi natijalaridan reaksiyaning topilgan differensial kinetik tenglamasi orqali turli xil vaqt oraliqlari uchun tezlik doimiysi hisoblanadi va uning o‘rtacha qiymati olinadi, differensial tnnglama integral kinetik tenglamaga o‘tkaziladi.
Misol. Murakkab efirning ishqoriy sovunlanish reaksiya ikkinchi tartibli bo‘lib, differensial tenglama orqali quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:

Bunda С⁰_ef va С_ef –efirning mos ravishdagi boshlang‘ich va vaqt bo‘yicha konsentratsiyalari.

Vaqt, min	Efir konsentratsiyasi, mol/l
0 3 15 25	0.01000 0.00740 0.00363 0.00254

Berilgan differensial kinetik tenglamaning integral holati quyidagicha bo‘ladi:

1/С_эф – 1/С^о_эф = kt
Bundan tezlik doimiysini hisoblash tenglamasiga ega bo‘lamiz:
k=

Ushbu tenglama bo‘yicha tezlik doimiysini, masalan, reaksiya davomiyligi 3 va 25 minut bo‘lgan holat uchun hisoblaymiz:

 = 11,71

 = 11,75
k_ўр =(k₃ + k₂₅)/2 = (11,71 + 11,75)= 11,73