Химиялық реакциялардың жылдамдығы

Химиялық реакциялардың ішкі мәні бұл бастапқы заттардағы байланыстардың үзіліп, реакция өнімдеріндегі жаңа байланыстардың түзілуіне сай келеді. Мұнда реакцияға дейінгі және одан кейінгі әрбір элемент атомының жалпы саны тұрақты болады. Байланыстың түзілуі энергяны бөле, ал үзілуі энергияны сіңіре жүретіндіктен химиялық реакциялар энергетикалық эффекттермен бірге жүреді. Демек, егер реакция өнімінде түзілетін байланыстарға қарағанда бастапқы заттардағы үзілетін байланыстар әлсіздеу болса, онда энергия белініп шығады, немесе басқаша болса, керісінше болады. Әдетте, энергия жылу түрінде бөлініп шығады немесе сіңіріледі.

Химиялық реакциялардың жылдамдығымен заттардың өзгеруі туралы түсінік және олардың өндіріс масштабындағы алынуының экономикалық тиімділігіне байланысты. Химиялық реакцияның жылдамдығы мен механизмі туралы ілімді химиялық кинетика деп атайды.

Химиялық реакцияның жылдамдығы деп көлемі өзгермейтін системада әрекеттесуші заттардың біреуінің концентрациясының уақыт бірлігінде өзгеруін атайды.

Мұнда реакцияға қатысатын заттардың қайсысы туралы айтса да бәрі бір: олардын, барлығы реакция теңдеуі арқылы өзара байланысқан, бір заттың концентрациясының өзгеруіне сәйкес басқа барлық заттардың концентрациясының өзгеруін айтуға болады. Әдетте, концентрацияны моль/л, ал уақытты — секунд немесе минутпен өрнектейді. Мәселен, әрекеттесуші заттардың біреуінің алғашқы концентрациясы 1 моль/л, ал реакция басталғаннан кейін 4с концентрациясы 0,6 моль/л болса, онда реакцияның орташа жылдамдығы (1—0,6) (4 = 0,1 моль/л · с) болады.

(1)

теңдеуі бойынша жүретін реакцияның жылдамдығын жалпы түрде қарастырамыз.

А заты жұмсалған сайын реакция жылдамдығы төмендейді (4.1-суретте көрсетілгендей). Бұдан, реакция жылдамдығын тек қана белгілі уақыт аралығында анықталатындығы байқалып отыр. А затының t₁ уақыт мезгіліндегі концентрациясы С₁ -мен ал t₂ мезгіліндегі С₂-мен өлшенсе, онда ∆ t = t₂— t₁ уақыт аралығында заттың концентрациясының өзгеруі ∆С = С₂-С₁ болады, бұдан реакцияның орташа жылдамдығы (v) анықталынады: (4.1.)

Теріс таңба қойылатын себебі А затының концентрациясының азайғанына, яғни С₂-С₁ айырымының мәні теріс болғанына қарамастан, реакция жылдамдығы тек қана оң шама болады. Реакция нәтижесінде алынған енімнің біреуінін. — С және D затының концентрациясының өзгеруін байқауға болады, ол реакция жүрген сайын жоғарылайды, сондықтан келтірілген теңдеудің оң жағына теріс таңба қою керек.

Реакция жылдамдығы барлық уақытта өзгеріп отырады, сондықтан химиялық кинетикада реакцияның шын жылдамдығын, яғни уақыт мезгілі арасындағы жылдамдығын қарастырады.

Date: 2015-11-13; view: 3350; Нарушение авторских прав