|
Kimyoviy reaktsiyalar kinetikasi
Kimyoviy kinetika kimyoviy reaktsiyalar tezligi haqidagi ta'limotdir. Kimyoviy jarayonlar har xil tezlikda sodir bo'ladi. Shunday qilib, eritmadagi portlovchi va neytrallash reaktsiyalari deyarli darhol boshlanadi. Boshqa reaktsiyalar asta-sekinlik bilan boshlanadi, masalan, 2 mol vodorodning odatdagi sharoitda 1 mol kislorod bilan reaksiyaga kirishishi ming yil davom etadi.Rektsiya darajasi ishlab chiqarish jarayonini, birlik vaqtiga ishlab chiqarilgan mahsulot miqdorini, shuningdek biologik jarayonlarning borishini aniqlaydi. Reaksiya u sodir bo'lgan sharoitga, reaktsiya qiluvchi moddalarning tabiatiga va ularning birikish holatiga bog'liq. Masalan, portlovchi moddalar soniyasining mingdan birida parchalanadi va er qobig'idagi kimyoviy jarayonlar yuzlab va minglab yillar davom etadi. Bug 'va gaz fazalarida moddalarning o'zaro ta'siri suyuq yoki qattiq holatga qaraganda tezroq sodir bo'ladi. Shunday qilib suyuq
benzin nisbatan sekin yonadi, tutunli olov (to'liq bo'lmagan yonish) va benzin bug'ining havo bilan aralashmasi portlash bilan yonadi. Qattiq moddalar bilan ta'sir o'tkazish darajasi, qattiqni tozalash darajasiga qarab juda katta farq qiladi. Masalan, changga o'xshash holatdagi ko'mir va boshqa qattiq yonuvchi moddalar havo bilan portlovchi aralashmalarni hosil qiladi, shu bilan birga, odatdagi sharoitda (changga o'xshash bo'lmagan) bir xil moddalar juda sekin yonadi .. Kimyoviy reaktsiya tezligiga ta'sir qiladigan sharoitlarda, Reaktivlar, harorat va katalizatorlarning kontsentratsiyasi oshadi.
Konsentratsiyaning ta'siri. Kimyoviy reaktsiya tezligi birlik vaqtidagi moddalar kontsentratsiyasining o'zgarishi bilan o'lchanadi. Bunday hollarda moddalarning kontsentratsiyasi odatda mol uchun litri (mol / l) bilan ifodalanadi. Agar reaktsiya boshida boshlang'ich materialning kontsentratsiyasi c1 bo'lsa va ma'lum vaqtdan keyin (Δτ) u c2 bo'lsa, u holda bu vaqt ichida konsentratsiyaning o'zgarishi c1 - c2 = Δx bo'ladi.
O'rtacha tezlik
Tenglamaning o'ng tomonidagi minus belgisi reaktivning konsentratsiyasi pasayganligini ko'rsatadi.O'rtacha tezlik, albatta, haqiqiy tezlik emas.berilgan vaqt uchun. Vaqtning dastlabki momentida haqiqiy tezlik o'rtacha tezlikdan katta bo'ladi va reaktsiya oxirida u o'rtacha tezlikdan past bo'ladi. Vaqt oralig'i Δτ qanchalik qisqa bo'lsa, nisbati shunchalik katta bo'ladi - Δx / Δτ haqiqiy tezlik qiymatiga yaqinlashadi. Bu nisbatning cheksiz qiymati, inf cheksiz bo'lganda, haqiqiy tezlikka teng bo'ladi
A va B ikkita moddalarning molekulalari o'zaro ta'sir qilishi uchun ular to'qnashishi kerak. Reaksiya qiluvchi moddalarning kontsentratsiyasi qancha ko'p bo'lsa, molekulalar birlik hajmida shunchalik ko'p bo'ladi, molekulalarning to'qnashuvi ehtimoli shuncha katta bo'ladi. Shunday qilib, reaksiya qiluvchi moddalar kontsentratsiyasining ortishi kimyoviy reaksiya tezligining oshishiga olib keladi.Ximiyaviy reaktsiya tezligining reaktsiyalangan moddalar kontsentratsiyasiga bog'liqligi miqdoriy jihatdan ta'sir qonuni bilan belgilanadi.
massa Oddiy holatda, ushbu qonunga muvofiq, ikkita reaktsiya qiluvchi moddaning molekulalari bir-biri bilan 1: 1 nisbatda o'zaro ta'sirlashganda:
bu erda [A] va [B] A va B moddalarning kontsentratsiyasi;
k - mutanosiblik koeffitsienti, reaksiya tezligining doimiyligi.
Amaliyot shuni ko'rsatadiki, moddalar molekulalarining har qanday to'qnashuvi o'zaro ta'sirga olib kelmaydi. Faqat samarali molekulyar to'qnashuvlar kimyoviy o'zaro ta'sirga sabab bo'ladi. Shu munosabat bilan k proporsionallik koeffitsienti tenglamaga kiritiladi.
Umuman olganda, reaksiya tezligi tA + pV = yAV formula bilan ifodalanadi
Eksponentlar yig'indisi (m + n) reaktsiya tartibi deb nomlanadi. Agar bosim 4 marta oshirilsa, yopiq idishda 2H2 + O2 = 2H2O reaktsiya darajasi qanday bo'ladi? Dastlabki bosimda H2 kontsentratsiyasini c1 ga, O2 ning konsentratsiyasini esa c2 ga aytamiz, V1 reaktsiya tezligi
V1 = kc2.c2 ga teng. Agar bosim 4 marta oshsa, u holda reaktivlarning konsentratsiyasi shu qadar ko'payadi
Yangi sharoitda reaksiya tezligi teng bo'ladi
Reaktsiya tezligi 64 baravar ko'payadi.
Katalizatorlarning ta'siri. Kimyoviy katalizatorlarning roli juda katta. Ko'p muhim kimyoviy ishlab chiqarish jarayonlar katalizatorlardan, xususan sintezdan foydalanishga asoslangan
plastmassa ishlab chiqarish uchun asos bo'lgan makromolekulyar birikmalar. Katalizatorlar issiq ishda muhim rol o'ynaydi.
Chet el moddalarining kimyoviy reaksiya tezligiga ta'siri Bu XIX asrning boshlarida sezilgan. Birinchi marta uni rus olimi K.S. 1811 yilda sulfat kislota kraxmalning shakarga aylanishini tezlashtiradi deb aniqlagan Kирхof. Katta taassurot 1823 yilda asos solgan V. Debreiner kashfiyotini qildi vodorod oqimi mayda bo'lingan metall bo'lgan gubka platina tomon yo'naltirilganida uning yonishi hech qanday energiya ta'minotini talab qilmaydi. 1835 yilda I.Ya. Berzelius ushbu jarayonni faollashtiruvchi moddalar uchun "katalizatorlar" (katalo - unleash) nomini taklif qildi.
Katalizatorlar reaktsiyani faollashtiradigan yoki uning tezligini o'zgartiradigan moddalardir, ammo reaktsiyani o'zi, yo'nalishini o'zgartirmaydi, boshqacha aytganda, katalizatorlar o'zgaradi (ijobiy katalizni pasaytiradi yoki salbiyni oshiradi), bu jarayonning faollashuv energiyasi. Katalizatorlar reaktsiyada ko'rinadigan qismni egallamaydi va sifat jihatidan ham, miqdordan ham o'zgarmaydi.
Jarayonni sekinlashtiradigan katalizatorlar (ya'ni, uning faollashuv energiyasini oshiradigan) inhibitörler deyiladi Katalizning ikki turi ajralib turadi: bir hil va heterojen. Bir hil katalizda katalizator va reaktsiyada ishtirok etuvchi modda bir hil aralashmani hosil qiladi. Bir hil kataliz paytida katalizatorlarning tezlashtiruvchi ta'siri oraliq reaktsiyalar nazariyasi bilan, aks holda oraliq kompleks hosil bo'lishi bilan izohlanadi. Shunday qilib, A va B moddalar orasidagi reaktsiya sxema bo'yicha davom etadi:
K katalizatori qo'shilganda reaksiya sxema bo'yicha oraliq kompleksni hosil qilish bilan boshlanadi:
Do'stlaringiz bilan baham: | 
