Ўзбекистон Республикаси Олий ва махсус ўрта таълим вазирлиги олий ўқув юртларининг талабалари учун дарслик сифатида тавсия этган

4-§. Олтингугурт колчедани ёниш реакциясининг физика-кимёвий характеристикаси
Сизга маълумки, олтингугурт ёки олтингугуртли ҳар кандай модда ёнганида олтингугурт (VI)-оксиди SО₃ эмас, балки олтингугурт (VI)-оксиди S0₂ ҳосил бўлади. Демак, сульфат кислота олиш учун кетма-кет учта реакция ўтказиш керак: олтингугуртли хом ашёни ёқиш, SO₂ оксидини оксидлаш ва S0₃ оксидини сув билан боғлаш.
Олтингугурт, олтипгугурт колчедани ва водород сульфилнииг ёниш реакцияси тенгламасини тузинг. Бунда ёниш маҳсулотларининг таркиби ҳар хил эканлигига ва унинг кислота ишлаб чиқаришнинг технологик жараёнига таъсир этишига аҳамият беринг.
Колчеданнинг ёпишини кўриб чиқинг:
4FеS₂ + 110₂ – 2Fе₂О₃ + 8S0₃ +Q
Дастлаб бу реакция боришининг физик-кимёвий шароитларини аниқланг. Бу ва бундан кейин кўриладиган реакцияларда сизни аввало қуйидаги энг муҳим маълумотлар қизиқгиради:
1.Реакция кссиқлик чиқиши ёки ютилиши билан борадими, яъни у экзотермикми ёки эндотермикми, унинг иссиқлик эффекти каттами?
2. Реакция қайтарми ёки қайтмасми?
3.Реакциянинг турли шароитлардаги тезлиги қандай, у каталитик эмасми?
4.Реакция гомогенми ёки гетерогенми? Газларнинг бир-бири билан реакцияга киришиб газлар ҳосил қилиш ёки ўзаро аралашувчи суюқликлар орасидаги реакция натижасида суюқликлар ҳосил бўлиш реакциялари гомоген реакцияларга киради. Гетероген реакциялар икки ёки ундан кўп фазаларнинг мавжудлиги билан характерланади.
Колчеданнинг ёниши — катта иссиқлик чиқиши билан борадиган экзотермик реакция. У қатгиқ ёқилғининг ёнишига ўхшайди. Бу реакция қайтмас бўлиб, колчеданни охиригача ёқиш мумкин. Колчеданнинг ёниши — гетероген реакция;
Г + Қ қ Г + Қ
(Г —газ, Қ — қаттиқ модда). Унинг тезлиги ҳақида фикр юритиш учун реакция механизми устида ўйлаб кўринг. Ҳосил бўлаётган қаттиқ маҳсулот, газнинг реакцияга киришмаган дастлабки модда билан учрашишига ва реакциянинг газ маҳсулотини чиқиб кетишига ҳалақит бермасмикин? Муқаррарки, бу жараён тезлиги унинг тузилишига жуда ҳам боғлиқ. Темир (Ш)оксиди қатламининг ғоваклиги шундайки, реакция охиригача бориши мумкин.
Лекин заррачаларнинг ўлчамларини кичрайтириш қуйидаги реакция:
Г + Қ қ Г + Қ
тезлигини жуда ҳам оширади.
Кимёвий кинетиканинг умумий қонунига мувофиқ равишда таъсир этувчи моддалар концентрацияси ва ҳарорат ортиши туфайли ҳам реакция тезлиги ошади. Тажриба шуни кўрсатдики, колчедан фақат маълум ҳароратгача қиздирилгандан кейингина у ёна бошлайди, бу вақтда реакция ҳам сезиларли тезликда (тахминан 400°С) боради. Ксйинчалик ҳарорат ажралиб чиққан иссиқлик ҳисобига сақлаб турилади. Агар колчедан ортиқча ҳаво бўлмаган ҳолда ёндирилса, бунда ҳарорат шунчалик ортиб кетадики, қаттиқ материал зичлашиб ёпиша бошлайди. Жараёнда моддалар зичлашиб ёпишиб қолмаслиги учун максимал ҳарорат — 800°С гача бўлиши керак.
Кимё кабинети шароитида колчеданнии куйдириш тезлиги ўзаро таъсир этувчу моддалар концентрациясига, ҳароратсига ва| таъсир этувчи моддаларнинг бир-бирига тегиб турувчи сиртининг катта-кичиклигига боғлиқлигини тажрибада аниқлаш мумкинми? Бундай текшириш ўтказишнинг планини ва лаборатория установкасини таклиф этинг.
Кислород концентрацияси таъсир қилишига ишонч ҳосил қилиш учун ҳаво оқимидаги ва соф кислород оқимидаги реакция тезлигини таққосланг.
Реакция найчасига турли даража майдаликдаги колчедан бўлакчаларини солиб, бу параметрнинг реакция тезлигига таъсир этишини аниқланг.
Колчеданнинг жуда ҳам майда заррачаларини куйдириш мумкинми? Ҳаво колчедан заррачалари орасидаги бўшлиқлар орқали ўтади. Агар заррачалар жуда майда бўлса, бунда қатлам жуда зич жойлашади ва газнпнг колчедан оралиғидан ўтиши қийинлашади. Шу сабабли заррачалар ўлчами 5 мм дан қичик 20 да газлар билан қатгиқ моддалар орасидаги бу қаршиликларни бартараф этишга имкон берувчи реакциялар ўтказиш усули амалга оширилди. Маълум бўлдики, агар газни жуда майда заррачалар қатлами орқали шундай тезликда ўтказилса, қатлам ғоваклашади, заррачалар газ оқимида айлана бошлайди ва турли йўналишларда (юқорига, пастга ва турли томонга) жойлашади, лекин маълум чегарадан чиқиб кетмайди (66-расм). Бундай ҳолатни қайновчи ёки сохта суюқлантирилган қатлам дейилади, чунки унинг ташқи кўриниши қайнаётган суюқликни эслатади. Реагентларнинг бир-бирига тегувчи юзасининг катталашиши туфайли қайнаётган қатламдаги реакция тезлиги ҳаракатсиз қатламдаги реакция тезлигидан бир неча баравар юқори бўлади.
Ҳаракатсиз қатламнинг қайновчи қатламга ўтиш жараёнини кузатиш учун қандай установка зарур? Шундай установкани йиғинг ва тажриба ўтказинг. Ҳаво оқимининг тезлиги ошиши билан нима содир бўлади?