2. başlanğıc materiallar və eksperimental üsullar

2.1. Başlanğıc materiallar və onların təhlili

Fosfor, flüor və litium 100 ° C-də qurudulmuş ammonium dihidrogen fosfat, litium flüorid və litium karbonat isə 200 ° C-də qurudulmuş formada təqdim edilmişdir. Reaktiv nikel oksidi (boz, stoikiometrik olmayan) yaşıl stokiometrik NiO-ya çevrilmək üçün 900°C-də kalsine edilmişdir. Reaktiv kobalt oksidi (+2) kalsine edilməmiş formada istifadə edilmişdir (Rentgen fazasının təhlili bunun Co 3 O 4 deyil, CoO olduğunu təsdiqlədi). Digər reagentlər də keçid metallarının tətbiqi üçün sınaqdan keçirilmişdir: kobalt və manqan karbonatları, nikel asetat, həmçinin sulu məhlullardan çökdürülmüş manqan və dəmir (+2) oksalatlar. Təcrübələrin bu hissəsini həyata keçirmək üçün həll olunan duzlar: dəmir sulfat (+2) və manqan xlorid (+2) götürüldü, onlar isti distillə edilmiş suda həll edildi və onlara ammonium oksalatın isti məhlulu əlavə edildi. Soyuduqdan sonra çöküntülər Buchner hunisində süzülür, sulfat və ya xlorid ionları çıxarılana qədər distillə edilmiş su ilə yuyulur və bir neçə gün otaq temperaturunda qurudulur.

Bu karbonatların, oksalatların və asetatın ideal formullara tam uyğun olduğuna dair heç bir əminlik yoxdur: saxlama, suyun itirilməsi və ya alınması zamanı hidroliz, oksidləşmə mümkündür. Ona görə də onları təhlil etmək lazım idi. Bunun üçün ilkin maddələrin hər birinin üç paralel nümunəsi sabit çəkiyə qədər kalsifikasiya edilmiş və oksidlər şəklində çəkilmişdir. Kalsinasiya temperaturu çəki formalarının sabitliyinə dair ədəbiyyat məlumatları əsasında seçilmişdir: Fe 2 O 3, NiO - 900 ° С, Co 3 O 4 və Mn 2 O 3 - 750 ° C əldə etmək.

2.2. Sintezlərin aparılması

Litium flüoridi ammonium dihidrofosfatla qızdırdıqda, hidrogen flüoridin uçuculaşması mümkündür. Buna görə də sintezin bir mərhələdə aparılması çətin ki, mümkün deyil. Əvvəlcə LiMPO 4 alınmalıdır və yalnız suyun tamamilə çıxarılmasından sonra litium florid əlavə edilə bilər.

Beləliklə, iki mərhələni ayırd etmək olar.

(1) 2NH 4 H 2 PO 4 + Li 2 CO 3 + 2MO ® 2 LiMPO 4 + 2NH 3 + CO 2 + 2H 2 O.

Burada MO ya oksiddir (NiO, CoO), ya da oksidə parçalanan birləşmədir.

(2) LiMPO 4 + LiF ® Li 2 MPO 4 F

Maddələrin nümunələri tamamilə homojen olana qədər jasper məhlulunda qarışdırılır və üyüdülür, sonra tabletlər sıxılır, uçucu komponentlərin əksəriyyətini çıxarmaq üçün 150-170 ° C temperaturda 2 saat saxlanılır (dərhal daha yüksək temperatura qədər qızdırılırsa, sonra ərimə baş verir və tabletin vahidliyi pozulur) . Sonra temperatur tədricən artırıldı, qarışığı vaxtaşırı üyüdərək, demək olar ki, təmiz LiMPO 4 əldə edildi. Yandırmalar ya mufel sobasında, ya da boru sobasında inert atmosferdə aparılırdı.

Silindrlərdə inert qazlar olmadığına görə azot ammonium xlorid və barium nitritin sulu məhlulunu qızdırmaqla əldə edilməli idi. Azot hasil etmək üçün əsas reaksiyanın baş verdiyi kolba (ekzotermik reaksiya, yüngül qızdırma), ammonyak və azot oksidinin mümkün çirklərini tutmaq üçün kalium dikromat sulfat məhlulu ilə iki yuyucuya birləşdirildi, ardınca məsaməli bir közərmə borusu. oksigen və azot oksidlərindən təmizləmək üçün mis qranulları, sonra kobud qurutma üçün silisium gel ilə və su buxarının daha tam tutulması üçün konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu ilə iki dəfə yuyulur. Bu yuyucular nikel qayıqlarında sıxılmış maddələr qarışıqları olan bir boruya birləşdirildi. Əvvəlcə havanı çıxarmaq üçün tənzimləmədən üç dəfə həcmdə azot keçirildi və yalnız bundan sonra isitmə başladı. Yandırma başa çatdıqdan sonra nümunələr havanın oksidləşməsinin qarşısını almaq üçün azot axınında soyudulur.

Məhsullar rentgen faza analizi ilə yoxlanılıb və təcrübələrin ikinci mərhələsinə keçilib, bunun üçün alınan tabletlər hesablanmış çəkidə litium flüoridlə üyüdülüb və sıxıldıqdan sonra ya mufeldə, ya da inertdə atəşə davam etdirilib. artıq nəzərdən keçirilən texnologiyaya uyğun olaraq boru sobasında atmosfer. Fosfatın daha tam bağlanmasını təmin etmək üçün litium florid beş faiz artıqlıqda təqdim edilmişdir. Bu artıqlıq cəmi 0,7 ağırlıq təşkil edir. qarışığın %-ni təşkil edir və reaksiyaya girməmiş fosfat qarışığından daha az əhəmiyyətlidir.

2.3. Rentgenoqrafiya

Rentgen fazasının analizi mis Ka-radiasiyasında DRON-2.0 difraktometrində aparılmışdır. Bu radiasiya dəmir və xüsusilə kobalt olan birləşmələr üçün çox uyğun deyil, çünki bu elementlərin atomları tərəfindən güclü şəkildə udulur və öz rentgen şüalarını həyəcanlandırır. Nəticədə difraksiya maksimumları zəifləyir və fon kəskin şəkildə artır. Buna görə də, faza təhlilinin həssaslığı azalır, müşahidə edilən əkslərin sayı azalır və güclü intensivlik dalğalanmaları səbəbindən onların ölçülməsinin dəqiqliyi pisləşir. Bu çətinlikləri aradan qaldırmaq üçün fərqli anodlu bir rentgen borusundan istifadə edilməlidir, məsələn, kobalt (lakin sonra eyni problemlər manqan birləşmələri ilə yarana bilər) və ya difraksiya edilmiş şüa üzərində monoxromator quraşdırmaq lazımdır. Amma bizim belə imkanımız yox idi, ona görə də statistik səhvləri azaltmaq üçün kobalt birləşməsinin çəkilişi bir neçə dəfə təkrarlanmalı oldu.

Faza təhlili PDF-2 toz difraksiya məlumat bazasından istifadə etdi.

Aktiv kompleksin formalaşması üçün enerji E A sərf edərək müəyyən enerji maneəsini dəf etmək lazımdır. Bu enerji aktivləşdirmə enerjisi - müəyyən bir temperaturda orta enerji ilə müqayisədə bəzi artıq enerji, molekulların toqquşmalarının effektiv olması üçün olmalıdır.

Ümumi halda, A + B = C + D kimyəvi reaksiyası üçün A + B = A¼B = C + D aktiv kompleksinin vəziyyəti ilə başlanğıc maddələr A və B-dən C və D reaksiya məhsullarına keçid ola bilər. enerji diaqramları şəklində sxematik şəkildə göstərilməlidir (şək. 6.2).

Güclü maddələr arasında adətən reaksiyalar kovalent bağlar E A-nın böyük dəyərləri ilə xarakterizə olunur və yavaş-yavaş gedir, məsələn:

E A-nın aşağı dəyərləri və çox yüksək sürətlər elektrolit məhlullarında ion qarşılıqlı təsirləri xarakterizə olunur. Misal üçün:

Ca + 2 + SO \u003d CaSO 4.

Bu, əks yüklü ionların bir-birinə cəlb edilməsi və qarşılıqlı təsirdə olan hissəciklərin itələyici qüvvələrinə qalib gəlmək üçün heç bir enerji tələb olunmaması ilə izah olunur.

Katalizatorun təsiri

Proses zamanı miqdarı dəyişməyən xüsusi maddələrin kiçik əlavələrinin təsiri altında reaksiya sürətinin dəyişməsi kataliz adlanır.

Kimyəvi reaksiyanın sürətini dəyişən maddələrə katalizatorlar deyilir.(sürəti dəyişən maddələr kimyəvi proseslər canlı orqanizmlərdə - fermentlər). Katalizator reaksiyalarda istehlak edilmir və son məhsulların tərkibinə daxil edilmir.

Katalizatorun iştirakı ilə baş verən kimyəvi reaksiyalara katalitik deyilir. Müsbət kataliz var - katalizatorun iştirakı ilə kimyəvi reaksiyanın sürəti artır - və mənfi kataliz (inhibe) - katalizatorun (inhibitorun) iştirakı ilə kimyəvi reaksiyanın sürəti yavaşlayır.

1. Platin katalizatorunun iştirakı ilə kükürd dioksidin oksidləşməsi:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 - müsbət kataliz.

2. Oksigenin iştirakı ilə hidrogen xlorid əmələ gəlməsinin ləngiməsi:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl - mənfi kataliz.

Fərqləndirin: a) homojen kataliz - reaktivlər və katalizator birfazalı sistem təşkil edir; b) heterojen kataliz - reaktivlər və katalizator müxtəlif fazalar sistemini təşkil edir.

Katalizatorun təsir mexanizmi. Müsbət katalizatorların təsir mexanizmi reaksiyanın aktivləşmə enerjisinin azalmasına qədər azalır. Bu zaman enerji səviyyəsi daha aşağı olan aktiv kompleks əmələ gəlir və kimyəvi reaksiyanın sürəti çox artır. Əncirdə. 6.3 katalizatorun olmadığı (1) və (2) iştirakı ilə baş verən kimyəvi reaksiyanın enerji diaqramını göstərir.

A + B = AB yavaş reaksiyası K katalizatorunun iştirakı ilə aparılırsa, o zaman katalizator başlanğıc materiallardan biri ilə kimyəvi təsirə girərək qeyri-sabit aralıq birləşmə əmələ gətirir: A + K = AK.

Bu prosesin aktivləşmə enerjisi azdır. Aralıq birləşmə AA reaktivdir, başqa bir başlanğıc materialla reaksiya verir, katalizator ayrılır və reaksiya zonasını tərk edir:

Hər iki prosesi yekunlaşdıraraq, sürətli reaksiya üçün tənliyi əldə edirik: A + B + (K) = AB + (K).

Misal. NO katalizatorunun iştirakı ilə kükürd dioksidin oksidləşməsi: 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 - yavaş reaksiya;

Bir katalizatorun tətbiqi ilə - NO - bir ara birləşmə əmələ gəlir: 2NO + O 2 \u003d 2NO 2.

Heterojen katalizdə sürətləndirici təsir adsorbsiya ilə əlaqələndirilir. Adsorbsiya - qazların, buxarların, həll olunan maddələrin səth tərəfindən udulması hadisəsi bərk bədən. Katalizatorun səthi vahid deyil. Üzərində reaksiya verən maddələrin adsorbsiyasının baş verdiyi aktiv mərkəzlər var ki, bu da onların konsentrasiyasını artırır.

Katalizatorun təsirini gücləndirən maddələr də var, baxmayaraq ki, onlar katalizator deyillər. Bu maddələrə promotorlar deyilir.

KİMYİ TARAZILIQ

">24. "> "> Geri dönən və geri dönməyən reaksiyaların əlamətləri. Tarazlıq meyarları. Tarazlıq sabiti. Le Şatelye prinsipi.

;color:#000000;background:#ffffff">1. Reaksiya adlanır;color:#000000;fon:#ffffff">reversible;color:#000000;background:#ffffff">, əgər onun istiqaməti reaksiyada iştirak edən maddələrin konsentrasiyalarından asılıdırsa. Məsələn, N;vertical-align:alt;color:#000000;fon:#ffffff">2;rəng:#000000;fon:#ffffff"> + 3H;vertical-align:alt;color:#000000;fon:#ffffff">2;rəng:#000000;fon:#ffffff"> = 2NH;vertical-align:alt;color:#000000;fon:#ffffff">3;color:#000000;fon:#ffffff"> qaz qarışığında ammonyakın az konsentrasiyası və azot və hidrogenin yüksək konsentrasiyası zamanı ammonyak əmələ gəlir; əksinə, ammonyakın yüksək konsentrasiyası zamanı parçalanır, reaksiya əks istiqamətdə davam edir.Tamamlandıqdan sonra geri dönən reaksiya, yəni kimyəvi tarazlıq əldə edildikdə, sistem həm ilkin maddələri, həm də reaksiya məhsullarını ehtiva edir.

;color:#000000;background:#ffffff">Geri dönməz reaksiyalar;color:#000000;background:#ffffff"> - alınan maddələrin tam olaraq verilmiş şəraitdə bir-biri ilə reaksiya verməyən reaksiya məhsullarına çevrildiyi reaksiyalar, məsələn;fon:#ffffff">, ;color:#000000;fon:#ffffff">yanır;fon:#ffffff"> ;rəng:#000000;fon:#ffffff">karbohidrogenlər;fon:#ffffff">, ;color:#000000;fon:#ffffff">təhsil;rəng:#000000;fon:#ffffff">aşağı dissosiasiya;fon:#ffffff"> ;color:#000000;fon:#ffffff">birləşmələr, yağıntılar, qazlı maddələrin əmələ gəlməsi.

">Kimyəvi balans"> - birbaşa reaksiya sürətinin olduğu sistemin vəziyyəti (" xml:lang="en-US" lang="en-US">V;vertical-align:sub">1 ">) əks reaksiyanın sürətinə bərabərdir (" xml:lang="en-US" lang="en-US">V;vertical-align:sub">2 ">).Kimyəvi tarazlıqda maddələrin konsentrasiyaları dəyişməz qalır.Kimyəvi tarazlıq dinamik xarakter daşıyır: tarazlıqda birbaşa və əks reaksiyalar dayanmır.

"> Kimyəvi tarazlığın vəziyyəti kəmiyyətcə düz xəttin sabitlərinin nisbəti olan tarazlıq sabiti ilə xarakterizə olunur (" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">1 ">) və tərs ( " xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub">2 ">) reaksiyalar.

" xml:lang="en-US" lang="en-US">K = K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">1/" xml:lang="en-US" lang="en-US">K;vertical-align:sub" xml:lang="en-US" lang="en-US">2" xml:lang="en-US" lang="en-US">= ([C];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">c" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [D];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">d" xml:lang="en-US" lang="en-US">) / ([A];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">a" xml:lang="en-US" lang="en-US"> [B];vertical-align:super" xml:lang="en-US" lang="en-US">b" xml:lang="en-US" lang="en-US">)

"> Tarazlıq sabiti reaksiya verən maddələrin temperaturundan və təbiətindən asılıdır. Tarazlıq sabiti nə qədər böyük olarsa, tarazlıq bir o qədər birbaşa reaksiya məhsullarının əmələ gəlməsinə doğru sürüşür.

">kimyəvi tarazlığın yerdəyişməsi.

"\u003e 1. Reaktivin konsentrasiyasında dəyişiklik. In-in

1. "\u003e İn-in refin sonunun artırılması sağa keçir
2. "> Məhsulların artması tarazlığı sola keçirəcək

">2. Təzyiq (yalnız qazlar üçün)

1. ">Təzyiq artımı. Tarazlığı içəriyə dəyişir yan-in daha kiçik bir həcm tutur.
2. "\u003e Təzyiqin azalması tarazlığı daha böyük bir həcm tutan v-v-ə doğru dəyişir

"> 3. Temperatur.

1. "> Ekzotermik p-ci artım üçün. T sola sürüşür
2. "> Endotermik üçün T artımı sağa sürüşür.
3. "> Katalizatorlar kimyəvi tarazlığa təsir etmir, ancaq onun başlanğıcını sürətləndirir

"> Le Chatelier prinsipi"> dinamik tarazlıq vəziyyətində olan bir sistemə hər hansı bir şəkildə təsir edərsə, bu təsirin qarşısını alan reaksiya əsasən əldə edilir.

" xml:lang="en-US" lang="en-US">N2+O2↔NO+ ∆H

" xml:lang="en-US" lang="en-US">→ t◦→

" xml:lang="en-US" lang="en-US">↓← ↓ t◦←

" xml:lang="en-US" lang="en-US"> ← p-

AT müasir elm adətən reagentlər adlanan başlanğıc maddələrin qarşılıqlı təsiri nəticəsində baş verən kimyəvi və nüvə reaksiyalarını fərqləndirir. Nəticədə məhsul adlanan başqa kimyəvi maddələr əmələ gəlir. Bütün qarşılıqlı təsirlər müəyyən şəraitdə (temperatur, radiasiya, katalizatorların olması və s.) baş verir. Kimyəvi reaksiyaların reaktivlərinin atom nüvələri dəyişmir. Nüvə çevrilmələrində yeni nüvələr və hissəciklər əmələ gəlir. Kimyəvi reaksiyaların növlərini təyin edən bir neçə fərqli əlamət var.

Təsnifat ilkin və əmələ gələn maddələrin sayına əsaslana bilər. Bu halda, bütün növ kimyəvi reaksiyalar beş qrupa bölünür:

1. Parçalanmalar (bir maddədən bir neçə yenisi alınır), məsələn, kalium xlorid və oksigenə qızdırmaqla parçalanma: KCLO3 → 2KCL + 3O2.
2. Su ilə qarşılıqlı əlaqədə olan birləşmələr (iki və ya daha çox birləşmə bir yenisini əmələ gətirir), kalsium oksidi kalsium hidroksidinə çevrilir: H2O + CaO → Ca(OH)2;
3. Əvəzedicilər (məhsulların sayı bir komponentin digəri ilə əvəz olunduğu başlanğıc maddələrin sayına bərabərdir), mis sulfatda dəmir, mis əvəz edərək, qara sulfat əmələ gətirir: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.
4. İkiqat mübadilə (iki maddənin molekulları onları tərk edən hissələri mübadilə edir), metallar daxil olur və anion mübadiləsi aparır, çökmüş gümüş yodid və kadium nitrat əmələ gətirir: KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3.
5. Polimorfik çevrilmə (maddənin bir kristal şəklindən digərinə keçidi var), rəngli yodid qızdırıldıqda sarı civə yodidinə çevrilir: HgI2 (qırmızı) ↔ HgI2 (sarı).

Kimyəvi çevrilmələr reaksiya verən maddələrdə elementlərin oksidləşmə vəziyyətinin dəyişməsi əsasında nəzərə alınarsa, kimyəvi reaksiyaların növlərini qruplara bölmək olar:

1. Oksidləşmə dərəcəsinin dəyişməsi ilə - redoks reaksiyaları (ORD). Nümunə olaraq dəmirin xlorid turşusu ilə qarşılıqlı təsirini nəzərdən keçirək: Fe + HCL → FeCl2 + H2, nəticədə dəmirin oksidləşmə vəziyyəti (elektronları verən reduksiyaedici) 0-dan -2-yə qədər dəyişdi və hidrogen (oksidləşdirici) elektronları qəbul edən agent) +1-dən 0-a qədər.
2. Oksidləşmə vəziyyətində dəyişiklik yoxdur (yəni, OVR yoxdur). Məsələn, hidrogen bromidin natrium hidroksidlə turşu-qələvi qarşılıqlı təsir reaksiyaları: HBr + NaOH → NaBr + H2O, belə reaksiyalar nəticəsində duz və su əmələ gəlir və oksidləşmə vəziyyətləri. kimyəvi elementlər, orijinal maddələrə daxildir, dəyişməz.

İrəli və tərs istiqamətlərdə axın sürətini nəzərə alsaq, bütün növ kimyəvi reaksiyaları da iki qrupa bölmək olar:

1. Reversible - eyni zamanda iki istiqamətdə axanlar. Əksər reaksiyalar geri çevrilir. Nümunə olaraq, karbon qazının suda həll olunmayan qeyri-sabit karbon turşusunun əmələ gəlməsini göstərmək olar ki, bu da başlanğıc maddələrə parçalanır: H2O + CO2 ↔ H2CO3.
2. Geri dönməz - yalnız irəli istiqamətdə axır, başlanğıc maddələrdən birinin tam istehlakından sonra onlar tamamlanır, bundan sonra yalnız məhsullar və artıq qəbul edilmiş başlanğıc maddə mövcuddur. Adətən məhsullardan biri ya çökdürülmüş həll olunmayan maddədir, ya da təkamül nəticəsində yaranan qazdır. Məsələn, sulfat turşusu və barium xlorid reaksiyaya girdikdə: H2SO4 + BaCl2 + → BaSO4↓ + 2HCl, həll olunmayan

Üzvi kimyada kimyəvi reaksiyaların növlərini dörd qrupa bölmək olar:

1. Əvəzetmə (bir atom və ya atom qrupları digərləri ilə əvəz olunur), məsələn, xloroetan natrium hidroksid, etanol və natrium xlorid ilə reaksiya verdikdə: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, yəni xlor atomu hidrogenlə əvəz olunur. atom.
2. Qoşma (iki molekul reaksiya verir və bir əmələ gətirir), məsələn, etilen molekulunda qoşa rabitənin qırıldığı yerdə brom birləşir: Br2 + CH2=CH2 → BrCH2—CH2Br.
3. Parçalanma (bir molekul iki və ya daha çox molekula parçalanır), məsələn, müəyyən şərtlər altında etanol etilen və suya parçalanır: C2H5OH → CH2=CH2 + H2O.
4. Yenidən qurulma (izomerləşmə, bir molekul digərinə çevrildikdə, lakin içindəki atomların keyfiyyət və kəmiyyət tərkibi dəyişməz), məsələn, 3-xlororuten-1 (C4H7CL) 1 xlorobuten-2 (C4H7CL) çevrilir. Burada xlor atomu karbohidrogen zəncirindəki üçüncü karbon atomundan birinciyə keçdi və qoşa bağ birinci və ikinci karbon atomlarını birləşdirdi, sonra ikinci və üçüncü atomları birləşdirməyə başladı.

Digər kimyəvi reaksiya növləri də məlumdur:

1. Absorbsiya (endotermik) və ya istiliyin sərbəst buraxılması (ekzotermik) ilə axmaqla.
2. Reaktivlərin və ya əmələ gələn məhsulların növünə görə. Su ilə qarşılıqlı əlaqə - hidroliz, hidrogen ilə - hidrogenləşmə, oksigen ilə - oksidləşmə və ya yanma. Suyun ayrılması susuzlaşdırma, hidrogen dehidrogenləşmə və s.
3. Qarşılıqlı təsir şərtlərinə görə: katalizatorların (katalitik) iştirakı ilə, aşağı və ya təsiri altında. yüksək temperatur, təzyiq dəyişdikdə, işıqda və s.
4. Reaksiya mexanizminə görə: ion, radikal və ya zəncirvari reaksiyalar.

Aktiv kompleksin formalaşması üçün enerji E A sərf edərək müəyyən enerji maneəsini dəf etmək lazımdır. Bu enerji aktivləşdirmə enerjisi - müəyyən bir temperaturda orta enerji ilə müqayisədə bəzi artıq enerji, molekulların toqquşmalarının effektiv olması üçün olmalıdır.

Ümumi halda, A + B = C + D kimyəvi reaksiyası üçün A + B = A¼B = C + D aktiv kompleksinin vəziyyəti ilə başlanğıc maddələr A və B-dən C və D reaksiya məhsullarına keçid ola bilər. enerji diaqramları şəklində sxematik şəkildə göstərilməlidir (şək. 6.2).

Elektrolit məhlullarında ion qarşılıqlı təsirləri E A-nın aşağı dəyərləri və çox yüksək dərəcələrlə xarakterizə olunur. Misal üçün:

Ca + 2 + SO \u003d CaSO 4.

Bu, əks yüklü ionların bir-birinə cəlb edilməsi və qarşılıqlı təsirdə olan hissəciklərin itələyici qüvvələrinə qalib gəlmək üçün heç bir enerji tələb olunmaması ilə izah olunur.

Katalizatorun təsiri

Proses zamanı miqdarı dəyişməyən xüsusi maddələrin kiçik əlavələrinin təsiri altında reaksiya sürətinin dəyişməsi kataliz adlanır.

Kimyəvi reaksiyanın sürətini dəyişən maddələrə katalizatorlar deyilir.(canlı orqanizmlərdə kimyəvi proseslərin sürətini dəyişən maddələr - fermentlər). Katalizator reaksiyalarda istehlak edilmir və son məhsulların tərkibinə daxil edilmir.

Katalizatorun iştirakı ilə baş verən kimyəvi reaksiyalara katalitik deyilir. Müsbət kataliz var - katalizatorun iştirakı ilə kimyəvi reaksiyanın sürəti artır - və mənfi kataliz (inhibe) - katalizatorun (inhibitorun) iştirakı ilə kimyəvi reaksiyanın sürəti yavaşlayır.

1. Platin katalizatorunun iştirakı ilə kükürd dioksidin oksidləşməsi:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 - müsbət kataliz.

2. Oksigenin iştirakı ilə hidrogen xlorid əmələ gəlməsinin ləngiməsi:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl - mənfi kataliz.

Fərqləndirin: a) homojen kataliz - reaktivlər və katalizator birfazalı sistem təşkil edir; b) heterojen kataliz - reaktivlər və katalizator müxtəlif fazalar sistemini təşkil edir.

Katalizatorun təsir mexanizmi. Müsbət katalizatorların təsir mexanizmi reaksiyanın aktivləşmə enerjisinin azalmasına qədər azalır. Bu zaman enerji səviyyəsi daha aşağı olan aktiv kompleks əmələ gəlir və kimyəvi reaksiyanın sürəti çox artır. Əncirdə. 6.3 katalizatorun olmadığı (1) və (2) iştirakı ilə baş verən kimyəvi reaksiyanın enerji diaqramını göstərir.

A + B = AB yavaş reaksiyası K katalizatorunun iştirakı ilə aparılırsa, o zaman katalizator başlanğıc materiallardan biri ilə kimyəvi təsirə girərək qeyri-sabit aralıq birləşmə əmələ gətirir: A + K = AK.

Bu prosesin aktivləşmə enerjisi azdır. Aralıq birləşmə AA reaktivdir, başqa bir başlanğıc materialla reaksiya verir, katalizator ayrılır və reaksiya zonasını tərk edir:

Hər iki prosesi yekunlaşdıraraq, sürətli reaksiya üçün tənliyi əldə edirik: A + B + (K) = AB + (K).

Misal. NO katalizatorunun iştirakı ilə kükürd dioksidin oksidləşməsi: 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 - yavaş reaksiya;

Bir katalizatorun tətbiqi ilə - NO - bir ara birləşmə əmələ gəlir: 2NO + O 2 \u003d 2NO 2.

Heterojen katalizdə sürətləndirici təsir adsorbsiya ilə əlaqələndirilir. Adsorbsiya qazların, buxarların, həll olunmuş maddələrin bərk cismin səthi tərəfindən udulması hadisəsidir. Katalizatorun səthi vahid deyil. Üzərində reaksiya verən maddələrin adsorbsiyasının baş verdiyi aktiv mərkəzlər var ki, bu da onların konsentrasiyasını artırır.

Bəzi maddələr qatı katalizatorun - katalitik zəhərlərin (bunlara qurğuşun, arsen, civə, siyanid birləşmələrinin birləşmələri) aktivliyini azaldır və ya tamamilə məhv edir. Platin katalizatorları katalitik zəhərlərə xüsusilə həssasdır.

Katalizatorun təsirini gücləndirən maddələr də var, baxmayaraq ki, onlar katalizator deyillər. Bu maddələrə promotorlar deyilir.

KİMYİ TARAZILIQ

©2015-2019 saytı
Bütün hüquqlar onların müəlliflərinə məxsusdur. Bu sayt müəllifliyi iddia etmir, lakin pulsuz istifadəni təmin edir.
Səhifənin yaranma tarixi: 24-03-2016