Möhkəm başlanğıc materialları da onların məkan ayrılması zamanı bir-biri ilə reaksiya verə bilər. Bu baxımdan, adi bərk fazalı reaksiyalardan fərqli olaraq, stexiometrik miqdarda başlanğıc materialdan istifadə etmək lazım deyil. Son məhsul, başlanğıc materialların nisbətindən asılı olmayaraq, stokiometrik tərkibə malik olacaqdır.
Bərk başlanğıc materiallar və reaksiya məhsulları heterojen kimyəvi tarazlığın sürüşməsinə təsir göstərmir.
Möhkəm başlanğıc materialları da onların məkan ayrılması zamanı bir-biri ilə reaksiya verə bilər. Bu baxımdan əla Son məhsul, başlanğıc materialların nisbətindən asılı olmayaraq, stokiometrik tərkibə malik olacaqdır.
Bərk başlanğıc materialları arasındakı reaksiyalar, bərk maddələrin nəqliyyat reaksiyası vasitəsilə bir-biri ilə əlaqəli olması səbəbindən sürətləndirilə bilər. Bu prinsipin bərk cisimlər arasında çoxsaylı reaksiyalara keçəcəyini proqnozlaşdırmaq olar. Eyni zamanda, sadə nəzəri anlayışlar əsasında müvafiq daşıma reaksiyalarının seçilə bilməsi xüsusilə üstünlük təşkil edir.
Bərk başlanğıc materialın yüklənmiş hissəciklərinin qranulometrik tərkibi və prosesin hidrodinamik rejimi dəyişmir.
Kimyəvi reaksiyada yalnız AZ maddəsi ilə doldurulmuş adsorbsiya mərkəzlərinə daxil olan AI bərk başlanğıc materialının molekulları iştirak edir.
Beləliklə, bərk başlanğıc materialların davamlı tədarükü ilə ərimənin tərkibi PiSy / p2sH nisbəti ilə müəyyən edilir və müxtəlif ölçülü əhəng və karbon parçaları ilə biz ərimənin fərqli bir tərkibini əldə edəcəyik.
Sulu ekstrakt əldə etmək üçün 50 - 80 mq bərk başlanğıc material 3 ml su ilə bir neçə dəqiqə qaynadılır, məhlul buxarlanan kimi damcı ilə doldurulur. Neytral reaksiyaya malik olan sulu ekstraktda (neytral sulu ekstrakt) tədqiq olunan obyekt maye olduqda olduğu kimi, soda ilə xaric edilməli olan müdaxilə edən kationlar ola bilər (bax. Səh. qələvi (sodanın təsirindən sonra) maye və çöküntüləri ayıraraq hazırlanmış məhlulu alır.
Gümüş oksalatın parçalanması üçün sürət-zaman əyriləri. D110 C. Nöqtələr fasiləsiz təcrübələrin nəticələrini, dairələr 60 dəqiqəlik fasilələrlə təcrübəni göstərir. (/ və 30 dəq. (/ /. Belə təcrübələr eyni zamanda göstərir ki, bərk başlanğıc materialın bərk məhsulla sadə qarışdırılması sonuncunun avtokatalitik təsirini aşkar etmək üçün kifayət olmaya bilər.
Kimyəvi- texnoloji proses, burada qaz halındakı başlanğıc maddələr aparatın altından deşiklərdən üfürülür və içindəki bərk başlanğıc maddələr hər zaman asılmış vəziyyətdə qaynayır. Bu halda reaksiyalar mayeləşdirilmiş yatağın özündə davam edir.
Kimya texnoloji prosesdir ki, burada qaz halındakı başlanğıc maddələr aparatın altından deşiklərdən üfürülür və içindəki bərk başlanğıc maddələr hər zaman asılı vəziyyətdə qaynayır. Bu halda reaksiyalar mayeləşdirilmiş yatağın özündə davam edir.
Tipik əyrilər a f (bərk cisimlərin istilik dissosiasiyası prosesinin t. İzahlar mətndə verilmişdir. Termik dissosiasiyanın gedişatını təsvir edərkən reaksiya sürəti ən çox bərk fazanın tərkibindən asılı olaraq aparılır, dərəcəsi ilə ifadə edilir. bərk başlanğıc materialın a çevrilməsi (parçalanması) Şəkil VIII- 12-də a-nın reaksiya müddətindən ən xarakterik asılılıqları göstərilir.
Cədvəldə. 22-də təhlil ediləcək bərk başlanğıc materialdan məhlulun hazırlanması nəticəsində yuxarıda təsvir edilmiş analitik fraksiyalarda anionların tapılması mümkünlüyü ilə bağlı məlumatları ümumiləşdirir.

Volmer nəzəriyyəsi nöqteyi-nəzərindən tədqiq edilən manqan oksalat dihidratının susuzlaşdırılmasında amorf məhsulun əmələ gəlməsi və sonradan kristallaşması rentgen şüalarının difraksiyası ilə sübuta yetirilmişdir, hətta bərk, amorf məhsulun nüvələrinin böyüməsi müşahidə edilmişdir. xüsusi sübut edən kristal məhsulun əmələ gəlməsindən əvvəl katalitik xassələri interfeyslər: bərk ana/bərk məhsul və radioqrafik amorf vəziyyət üçün. Bununla belə, amorf məhsulun kristallaşması kristal hidratların parçalanması zamanı sürətin buxar təzyiqindən asılılığını izah etmək üçün əhəmiyyətli ola bilər. Bu hallarda su molekullarına keçməsi çətin olan amorf məhsul təbəqəsinin əmələ gəlməsi reaksiya sürətinin azalmasına səbəb ola bilər.
Ft - aparata daxil olan bərk maddələrin axını, kq / saat; Fg (0) - aparata daxil olan qazlı maddələrin axını, kq / saat; Fg - kimyəvi qarşılıqlı təsirə girən qazlı maddənin axını, kq / saat; Fr - aparatın reaksiya həcmində qaz fazasının tutduğu həcm, m3; GT - aparatın reaksiya həcmində bərk başlanğıc materialın çəkisi, kq; GT - aparatın reaksiya həcmində qaz halında olan başlanğıc materialın çəkisi, kq; с q - aparatın reaksiya həcmində qaz mənşəli maddənin ekvivalent konsentrasiyası, kq/m8; a - Fm maddənin axınından Fg axınına keçidin stoxiometrik əmsalı; & g, / cg - bərk və qaz fazalarının boşaltma əmsalları, l / saat; K - reaksiya sürətinin sabitidir; F (p) - reaksiyanın ardıcıllığını əks etdirən funksiya; X - çıxış koordinatı (temperatur); Ta - aparatın reaksiya həcminin istilik modelinin vaxt sabiti; K7 - aparatın reaksiya həcminin istilik modelinin gücləndirilməsi əmsalı.
5 1 q siklopentadienil manqan trikarbonil, 13 7 q fosfor trixlorid, 4 25 q alüminium xlorid və 15 ml izopentanın qarışığı güclü qarışdırma ilə qızdırıldı və 45 - 50 C temperaturda 3 saat saxlanıldı. Qızdırmadan əvvəl, qarışıq sarı bir həlldə bərk başlanğıc materialların bir süspansiyonudur.
Nümunədə hansı ionların olmadığını müəyyən etmək vacibdir. İlkin sınaqlar) əsasən bərk başlanğıc materialları ilə aparılır, məhlullar buxarlanır.
Çox vaxt başlanğıc materialın həll olunma sürəti o qədər azdır və ya reaksiya məhsulu o qədər az həll olunur ki, yeni faza orijinalda sıx şəkildə çökür və buna görə də onun xarici forması orijinal maddənin formasını təkrarlayır. Bərk başlanğıc materialın interfeysində baş verən və bərk son məhsulların istehsalına səbəb olan belə çevrilmələr sözün dar mənasında topoxilik reaksiyalar adlanır. Məhlulun həcmində baş verən reaksiyalardan fərqli olaraq, bu halda reaksiya məhsullarının dispersiya dərəcəsi başlanğıc materialların dispersiyasına bənzəyir. Buna görə də, ona baxmağın topokimyəvi üsulu xüsusidir - lakin katalizatorların təsvirində, metalların elektrokazanmasında və korroziya məsələlərində tətbiq olunur.
Əgər buxar təzyiqi bərk cisimlər arasındakı reaksiyaya üstünlük verirsə, kimyəvi daşıma reaksiyalarından da eynisini gözləmək lazımdır. Bərk başlanğıc materiallar arasında qarşılıqlı təsir vasitəsi kimi nəqliyyat reaksiyaları hansı imkanları təmin edir.
Bərk fazalı reaksiyalarda transformasiya yalnız fazanın böyük hissəsində başlaya bilər və sonra yeni və köhnə fazalar arasındakı interfeysdə inkişaf edə bilər. Transformasiya zonasının və ya cəbhənin bərk başlanğıc material ilə bərk məhsul arasındakı interfeys boyunca keçdiyi bu cür reaksiyalara topokimyəvi deyilir. Belə reaksiyalara misal olaraq kristal hidratların aşınmasını göstərmək olar. Hətta Faraday qeyd etdi ki, yaxşı üzlü şəffaf Cu2SO4 - 5H2O kristalları quru havada uzun müddət su itirmir. Digər tərəfdən, onların səthinə bir cızıq tətbiq olunarsa və ya bir qırılma olarsa, o zaman kristalın sürətli susuzlaşması dərhal başlayır, bu da həmişə zədələnmiş ərazidən yayılır.
Çoxlu anionların fraksiyalı aşkar edilməsi o demək deyil ki, anionların aşkarlanması kationların kəşfindən daha asan işdir. Bu dərslikdə tədqiq olunan məhdud sayda anionlara baxmayaraq, tədqiqata suda həll olmayan bərk başlanğıc material verilərsə, təhlil böyük çətinliklər yaradır. Belə bir maddə işdə bir sıra ağırlaşmalarla əlaqəli olan soda (soda ekstraktı) ilə müalicəyə məruz qalır.
Elektrolit məhlulları arasında reaksiyalar yazarkən, hər dəfə müəyyən bir reaksiyanın faktiki gedişatına mane olan hər hansı bir səbəbin olub olmadığını təsəvvür etmək lazımdır. Məsələn, bir elektrolit məhlulu bərk cisimlərlə qarşılıqlı təsirə girirsə və eyni zamanda məhsullardan biri zəif həll olunursa, bərkin səthində eyni bərk reaksiya məhsulunun təbəqəsinin əmələ gəlməsi səbəbindən reaksiya tez dayandırıla bilər. onun sonrakı baş verməsinin qarşısını alan başlanğıc material. Buna görə mərmər üzərində turşunun təsiri ilə karbon qazı əldə etmək üçün sulfat turşusu deyil, xlorid turşusu alınır, çünki sulfat turşusu vəziyyətində mərmər tez bir gips təbəqəsi ilə örtülür (CaSO4 - 2H2O) və reaksiya praktiki olaraq baş vermir.
Vismutun flüorla reaksiyası üçün mayeləşdirilmiş yataq reaktorundan istifadə olunur. Texnologiyadan götürülmüş maye qatlı sintez texnikası aşağıdakı üstünlüklərə malikdir: reaksiya qarışığında istilik tarazlığının tez qurulması, bərk reaksiya məhsullarının sinterlənməsinin olmaması, boru divarları ilə yaxşı istilik mübadiləsi, bərk başlanğıc materialların böyük səth sahəsi və buna görə də sürətli çevrilmə.
R - t sistemi üçün fazalar arasında təmas səthinin artması bərk fazın üyüdülməsi ilə əldə edilir. Qaz halında olan material toz halına salınmış başlanğıc materialla müxtəlif üsullarla təmasda olur, məsələn, materialın bərk hissəcikləri reaktorun rəflərinə yerləşdirilir və qaz axını rəflər üzərində hərəkət edir. Digər hallarda, incə bölünmüş bərk başlanğıc materialı boş həcmdə qaz halında başlanğıc material axınına püskürtülür; beləliklə, toz halında yanacaq buxar qazanlarının sobalarında yandırılır.
Sürətli sənaye proseslərində, qarışıqlarda reaksiyalar bərk maddələr adətən bərk fazaların birbaşa qarşılıqlı təsiri ilə mümkün olandan minlərlə dəfə böyük sürətlə axır. Yaranan məhsulun təbəqəsinin qalınlığı onun əhatə etdiyi taxılın bütün səthində demək olar ki, eynidır. Bu, bərk başlanğıc maddələr arasında gedən reaksiyaların əslində qaz və ya maye fazaların iştirakı ilə getməsi ilə izah olunur.
Bərk cisim reaksiyalarının kimyasının inkişafında tez-tez bərk cisimlərin maye və ya qazın iştirakı olmadan bir-biri ilə reaksiya verə biləcəyi sualı ətrafında müzakirələr aparılmışdır. İndi bu məsələ sırf bərk fazalı reaksiyaların mövcudluğunun xeyrinə həll edilmişdir. Bununla belə, maraqlıdır ki, bərk başlanğıc materialları ilə bir sıra çevrilmələr seriyasında göstərilə bilər, buna baxmayaraq, bəzi maye və ya qaz fazası reaksiya vasitəçisi kimi iştirak edir. Bununla belə, bu sahədə ümumiləşdirmələrdən qaçınmaq lazımdır - əksinə, hər bir fərdi vəziyyətdə sistemin vəziyyətini eksperimental olaraq araşdırmaq lazımdır. Budnikov və Ginstling bu cür tədqiqatları xüsusilə təfərrüatlı şəkildə araşdırdılar.
Bütövlükdə neft və qaz əmələ gəlməsi üçün ilkin maddə problemini həll edilmiş hesab etmək olarsa, əsas olan neft və qaz əmələ gəlməsi mexanizmi problemi hələ də ətraflı şəkildə həll edilməlidir. Üzvi maddələrin, çöküntü süxurların və karbohidrogenlərin (HC) tərkibinin ümumiliyi neft və qazın biosfer mənbəyinin lehinə mühüm arqumentdir. Bərk başlanğıc materialdan maye və qaz karbohidrogenlərinin alınması üçün istilik enerjisinin (isitmə) rolu da aydındır. Bu hallar karbohidrogen hasilatı mərkəzləri haqqında konsepsiya yaratmağa, bütün dünyada geniş yayılmış qaz və neft əmələ gəlməsinin əsas mərhələləri haqqında təsəvvürlər formalaşdırmağa imkan verdi.

Qaz və maye fazaların iştirakı olmadan baş verən reaksiyaların sürəti o qədər aşağıdır ki, onlar sürətli sənaye proseslərində böyük praktik əhəmiyyət kəsb edə bilməz. Amma praktikada bərk maddələrin qarışıqlarında reaksiyalar adətən bərk maddələrin birbaşa qarşılıqlı təsiri ilə mümkün olduğundan minlərlə dəfə yüksək sürətlə gedir. Yaranan məhsulun təbəqəsinin qalınlığı onun əhatə etdiyi taxılın bütün səthində demək olar ki, eynidır. Bu, bərk başlanğıc maddələr arasında gedən reaksiyaların əslində qaz və ya maye fazaların iştirakı ilə getməsi ilə izah olunur.
Qaz və maye fazaların iştirakı olmadan gedən bu cür reaksiyaların sürəti o qədər aşağıdır ki, sürətli sənaye proseslərində, xüsusən də duzların istehsalında böyük praktik əhəmiyyət kəsb edə bilməz. Təcrübədə bərk maddələrin qarışıqlarında reaksiyalar adətən bərk maddələrin birbaşa qarşılıqlı təsiri ilə mümkün olduğundan minlərlə dəfə yüksək sürətlə gedir. Yaranan məhsulun təbəqəsinin qalınlığı onun əhatə etdiyi taxılın bütün səthində demək olar ki, eynidır. Bu, bərk başlanğıc maddələr arasında gedən reaksiyaların əslində qaz və ya maye fazaların iştirakı ilə getməsi ilə izah olunur.
Qaz və maye fazaların iştirakı olmadan baş verən reaksiyaların sürəti o qədər aşağıdır ki, onlar sürətli sənaye proseslərində böyük praktik əhəmiyyət kəsb edə bilməz. Amma praktikada bərk maddələrin qarışıqlarında reaksiyalar adətən bərk cisimlərin birbaşa qarşılıqlı təsiri ilə mümkün olandan minlərlə dəfə böyük sürətlə gedir. Yaranan məhsulun təbəqəsinin qalınlığı onun əhatə etdiyi taxılın bütün səthində demək olar ki, eynidır. Bu, bərk başlanğıc maddələr arasında gedən reaksiyaların əslində qaz və ya maye fazaların iştirakı ilə getməsi ilə izah olunur.
İnanılmazdır ki, bu sıxıcı gərginliklər, bunlarla əlaqədardır bərk cisimlər gərginliyə nisbətən daha güclüdür, mikroskopik kristalların məhv edilməsi üçün lazım olan dəyərə çatmışdır. Potasyum permanganatın parçalanma sürətinin tərs propo olan səthin ölçüsündən asılılığını öyrənmək üçün birbaşa təcrübələr. Bu onu göstərir ki, parçalanma özlüyündə həmişə reaksiyanın müşahidə olunan sürətlənməsinə səbəb olmur. Bərk maddələrin reaksiyasının sürətlənməsinin budaqlanmış zəncirvari reaksiyaların olması ilə izahı da müəyyən çətinliklərlə qarşılaşır. Bərk fazadakı şərtlər qaz və ya maye fazadakı şərtlərdən heterojenliyinə görə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Zəncir mexanizmi mövcuddursa, belə bir reaksiya hələ də bərk başlanğıc material və reaksiya məhsulu arasındakı interfeys ilə məhdudlaşır. Buna görə də, zəncir mexanizminin mövcudluğunda belə, interfeysin xüsusi xüsusiyyətlərinin səbəbləri ilə bağlı sual yaranır: ilkin bərk / bərk məhsul.

AT müasir elm adətən reagentlər adlanan başlanğıc maddələrin qarşılıqlı təsiri nəticəsində baş verən kimyəvi və nüvə reaksiyalarını fərqləndirir. Nəticədə, digər kimyəvi maddələr məhsulları adlanır. Bütün qarşılıqlı təsirlər müəyyən şəraitdə (temperatur, radiasiya, katalizatorların olması və s.) baş verir. Kimyəvi reaksiyaların reaktivlərinin atomlarının 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 meydana 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 maddələrdəki 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 reaksiyaları: HBr + NaOH → NaBr + H2O, belə reaksiyalar nəticəsində duz və su əmələ gəlir və oksidləşmə vəziyyətləri. kimyəvi elementlər, orijinal maddələrə daxildir, dəyişməz.

İrəli və əks 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 edilən 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 ilə qarşılıqlı təsirdə olduqda, etanol və natrium xlorid əmələ gəlir: 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 şərtlərdə 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.

TƏrif

Kimyəvi reaksiya tərkibində və (və ya) strukturunda dəyişiklik olan maddələrin çevrilməsi adlanır.

Çox vaxt kimyəvi reaksiyalar ilkin maddələrin (reagentlərin) son maddələrə (məhsullara) çevrilməsi prosesi kimi başa düşülür.

Kimyəvi reaksiyalar başlanğıc materialların və reaksiya məhsullarının düsturlarını ehtiva edən kimyəvi tənliklərdən istifadə etməklə yazılır. Qanuna görə kütləvi konservasiya, kimyəvi tənliyin sol və sağ tərəflərindəki hər bir elementin atomlarının sayı eynidir. Adətən, tənliyin sol tərəfində başlanğıc maddələrin düsturları, sağ tərəfində isə məhsulların düsturları yazılır. Tənliyin sol və sağ hissələrində hər bir elementin atomlarının sayının bərabərliyi maddələrin düsturlarının qarşısına tam ədədli stoxiometrik əmsalların qoyulması ilə əldə edilir.

Kimyəvi tənliklərdə reaksiyanın xüsusiyyətləri haqqında əlavə məlumatlar ola bilər: temperatur, təzyiq, radiasiya və s., bu, bərabərlik işarəsinin üstündəki (və ya "altında") müvafiq simvolla göstərilir.

Bütün kimyəvi reaksiyalar müəyyən xüsusiyyətlərə malik olan bir neçə sinifdə qruplaşdırıla bilər.

Kimyəvi reaksiyaların ilkin və əmələ gələn maddələrin sayına və tərkibinə görə təsnifatı

Bu təsnifata görə kimyəvi reaksiyalar birləşmə, parçalanma, əvəzetmə, mübadilə reaksiyalarına bölünür.

Nəticə olaraq mürəkkəb reaksiyalar iki və ya daha çox (mürəkkəb və ya sadə) maddədən bir yeni maddə əmələ gəlir. Ümumiyyətlə, belə bir kimyəvi reaksiya üçün tənlik belə görünəcəkdir:

Misal üçün:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Qarışıq reaksiyalar əksər hallarda ekzotermikdir, yəni. istilik buraxılması ilə axır. Reaksiyada sadə maddələr iştirak edirsə, bu cür reaksiyalar ən çox redoks (ORD) olur, yəni. elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin dəyişməsi ilə baş verir. Mürəkkəb maddələr arasında birləşmənin reaksiyasının OVR-yə aid edilə biləcəyini birmənalı şəkildə söyləmək mümkün deyil.

Bir mürəkkəb maddədən bir neçə başqa yeni maddələrin (mürəkkəb və ya sadə) əmələ gəldiyi reaksiyalar aşağıdakı kimi təsnif edilir. parçalanma reaksiyaları. Ümumiyyətlə, kimyəvi parçalanma reaksiyasının tənliyi belə görünəcək:

Misal üçün:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O \u003d CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 \u003d 2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

Parçalanma reaksiyalarının əksəriyyəti qızdırma ilə gedir (1,4,5). Elektrik cərəyanı ilə parçalanma mümkündür (2). Oksigen tərkibli turşuların (1, 3, 4, 5, 7) kristal hidratlarının, turşularının, əsaslarının və duzlarının parçalanması elementlərin oksidləşmə vəziyyətini dəyişdirmədən davam edir, yəni. bu reaksiyalar OVR üçün tətbiq edilmir. OVR parçalanma reaksiyalarına tərkibindəki elementlər tərəfindən əmələ gələn oksidlərin, turşuların və duzların parçalanması daxildir. daha yüksək dərəcələr oksidləşmə (6).

Parçalanma reaksiyalarına üzvi kimyada da rast gəlinir, lakin digər adlar altında - krekinq (8), dehidrogenləşmə (9):

C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)

C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2 (9)

At əvəzetmə reaksiyaları sadə maddə mürəkkəblə qarşılıqlı əlaqədə olur, yeni sadə və yeni mürəkkəb maddə əmələ gətirir. Ümumiyyətlə, kimyəvi əvəzetmə reaksiyası üçün tənlik belə görünür:

Misal üçün:

2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 \u003d 2KCl + Br 2 (3)

2KSlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Cl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 = ZCaSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + Hcl (7)

Əvəzetmə reaksiyaları əsasən redoks reaksiyalarıdır (1 - 4, 7). Oksidləşmə dərəcələrində heç bir dəyişiklik olmayan parçalanma reaksiyalarına misallar azdır (5, 6).

Mübadilə reaksiyaları mürəkkəb maddələr arasında baş verən və onların mübadilə etdikləri reaksiyalara deyilir tərkib hissələri. Adətən bu termin sulu məhlulda ionların iştirak etdiyi reaksiyalar üçün istifadə olunur. Ümumiyyətlə, kimyəvi mübadilə reaksiyasının tənliyi belə görünəcək:

AB + CD = AD + CB

Misal üçün:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaOH = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

Mübadilə reaksiyaları redoks deyil. Bu mübadilə reaksiyalarının xüsusi halı neytrallaşma reaksiyalarıdır (turşuların qələvilərlə qarşılıqlı təsir reaksiyaları) (2). Mübadilə reaksiyaları o istiqamətdə gedir ki, maddələrdən ən azı biri reaksiya sferasından qazlı maddə (3), çöküntü (4, 5) və ya zəif dissosiasiya olunan birləşmə, əksər hallarda su (1, 2) şəklində çıxarılır. ).

Oksidləşmə dərəcələrinin dəyişməsinə görə kimyəvi reaksiyaların təsnifatı

Reaksiyaya girən maddələri və reaksiya məhsullarını təşkil edən elementlərin oksidləşmə dərəcələrinin dəyişməsindən asılı olaraq bütün kimyəvi reaksiyalar redoks (1, 2) və oksidləşmə vəziyyətini dəyişmədən baş verənlərə (3, 4) bölünür.

2Mg + CO 2 \u003d 2MgO + C (1)

Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (reduktant)

C 4+ + 4e \u003d C 0 (oksidləşdirici maddə)

FeS 2 + 8HNO 3 (konc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (reduksiyaedici)

N 5+ + 3e \u003d N 2+ (oksidləşdirici maddə)

AgNO 3 + HCl \u003d AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Kimyəvi reaksiyaların istilik effektinə görə təsnifatı

Reaksiya zamanı istiliyin (enerjinin) ayrılmasından və ya udulmasından asılı olaraq, bütün kimyəvi reaksiyalar şərti olaraq müvafiq olaraq ekzo - (1, 2) və endotermik (3) bölünür. Reaksiya zamanı ayrılan və ya udulan istilik miqdarına (enerji) reaksiyanın istiliyi deyilir. Əgər tənlik buraxılan və ya udulmuş istiliyin miqdarını göstərirsə, onda belə tənliklər termokimyəvi adlanır.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 kJ (1)

2Mg + O 2 \u003d 2MgO + 602,5 kJ (2)

N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 kJ (3)

Kimyəvi reaksiyaların reaksiyanın istiqamətinə görə təsnifatı

Reaksiya istiqamətinə görə geri dönən (məhsulları alındıqları eyni şəraitdə başlanğıc maddələrin əmələ gəlməsi ilə bir-biri ilə reaksiyaya girə bilən kimyəvi proseslər) və geri dönməyən (kimyəvi proseslər, kimyəvi proseslər, kimyəvi proseslər). başlanğıc maddələrin əmələ gəlməsi ilə bir-biri ilə reaksiya verə bilməyən məhsullar ).

Geri dönən reaksiyalar üçün ümumi formada tənlik adətən aşağıdakı kimi yazılır:

A + B ↔ AB

Misal üçün:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOS 2 H 5 + H 2 O

Geri dönməz reaksiyalara misal olaraq aşağıdakı reaksiyaları göstərmək olar:

2KSlO 3 → 2KSl + ZO 2

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O

Reaksiyanın dönməzliyinin sübutu qaz halında olan bir maddənin, çöküntünün və ya aşağı dissosiasiya edən birləşmənin, çox vaxt suyun reaksiya məhsulları kimi xidmət edə bilər.

Katalizatorun iştirakı ilə kimyəvi reaksiyaların təsnifatı

Bu baxımdan katalitik və katalitik olmayan reaksiyalar fərqləndirilir.

Katalizator kimyəvi reaksiyanı sürətləndirən bir maddədir. Katalizatorların iştirak etdiyi reaksiyalara katalitik deyilir. Bəzi reaksiyalar katalizator olmadan ümumiyyətlə mümkün deyil:

2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 katalizator)

Çox vaxt reaksiya məhsullarından biri bu reaksiyanı sürətləndirən katalizator rolunu oynayır (avtokatalitik reaksiyalar):

MeO + 2HF \u003d MeF 2 + H 2 O, burada Mən metaldır.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Glava 6

Kimyəvi kinetika. kimyəvi balans.

6.1.Kimyəvikinetika.

Kimyəvi kinetika- sürətləri və mexanizmləri öyrənən kimya sahəsi kimyəvi proseslər, habelə onların müxtəlif amillərdən asılılığı.

Kimyəvi reaksiyaların kinetikasının öyrənilməsi həm kimyəvi proseslərin mexanizmlərini müəyyən etməyə, həm də onların praktiki həyata keçirilməsində kimyəvi proseslərə nəzarət etməyə imkan verir.

Hər hansı kimyəvi proses reaktivlərin reaksiya məhsullarına çevrilməsidir:

reaktivlər → keçid vəziyyəti → reaksiya məhsulları.

Reagentlər (mənbə maddələr) - kimyəvi qarşılıqlı təsir prosesinə daxil olan maddələr.

reaksiya məhsulları- kimyəvi çevrilmə prosesinin sonunda əmələ gələn maddələr. Geri dönən proseslərdə irəli reaksiyanın məhsulları əks reaksiyanın reaktivləridir.

geri dönməz reaksiyalar- verilmiş şəraitdə demək olar ki, bir istiqamətdə gedən reaksiyalar (→ işarəsi ilə qeyd olunur).

Misal üçün:

CaCO 3 → CaO + CO 2

Geri dönən reaksiyalar- iki əks istiqamətdə eyni vaxtda gedən reaksiyalar (işarə ilə qeyd olunur).

keçid vəziyyəti (aktivləşdirilmiş kompleks) - bu, başlanğıc materiallar (reagentlər) və reaksiya məhsulları arasında aralıq olan kimyəvi sistemin vəziyyətidir. Bu vəziyyətdə köhnə kimyəvi bağlar qırılır və yeni kimyəvi bağlar əmələ gəlir. Bundan əlavə, aktivləşdirilmiş kompleks reaksiya məhsullarına çevrilir.

Əksər kimyəvi reaksiyalar kompleks adlanır və bir neçə mərhələdən ibarətdir elementar reaksiyalar .

elementar reaksiya- tək əmələ gəlmə və ya qırılma aktı kimyəvi bağ. Kimyəvi reaksiyanı təşkil edən elementar reaksiyalar toplusunu müəyyən edir kimyəvi reaksiya mexanizmi.

Kimyəvi reaksiya tənliyi adətən sistemin ilkin vəziyyətini (ilkin maddələr) və son vəziyyətini (reaksiya məhsulları) göstərir. Eyni zamanda, kimyəvi reaksiyanın faktiki mexanizmi kifayət qədər mürəkkəb ola bilər və bir sıra elementar reaksiyaları əhatə edə bilər. Kompleks kimyəvi reaksiyalardır tərs, paralel, ardıcıl və digər çoxmərhələli reaksiyalar (zəncirvari reaksiyalar , qoşa reaksiyalar və s.).

Kimyəvi reaksiyanın müxtəlif mərhələlərinin sürətləri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirsə, bütövlükdə kompleks reaksiyanın sürəti onun ən yavaş mərhələsinin sürəti ilə müəyyən edilir. Bu mərhələ (elementar reaksiya) adlanır məhdudlaşdırıcı mərhələ.

Reaksiyaya girən maddələrin faza vəziyyətindən asılı olaraq iki növ kimyəvi reaksiya var: homojen və heterojen.

faza sistemin digər hissələrindən fiziki və kimyəvi xassələrinə görə fərqlənən və onlardan interfeys vasitəsilə ayrılan hissəsi adlanır. Bir fazalı sistemlər adlanır homojen sistemlər, bir neçə mərhələdən - heterojen. Homojen sistemə misal olaraq eyni qaz fazasında olan maddələrin (azot, oksigen və s.) qarışığı olan hava ola bilər. Suda (mayedə) təbaşir (bərk) süspansiyonu heterojen iki fazalı sistemin nümunəsidir.

Müvafiq olaraq, qarşılıqlı təsir göstərən maddələrin eyni fazada olduğu reaksiyalar deyilir homojen reaksiyalar. Bu cür reaksiyalarda maddələrin qarşılıqlı təsiri reaksiya məkanının bütün həcmi boyunca baş verir.

Heterojen reaksiyalara faza sərhədində baş verən reaksiyalar daxildir. Heterojen reaksiyaya misal sinkin (bərk faza) xlorid turşusu məhlulu (maye faza) ilə reaksiyasıdır. Heterojen bir sistemdə reaksiya həmişə iki faza arasındakı interfeysdə baş verir, çünki yalnız burada müxtəlif fazalarda olan reaksiya verən maddələr bir-biri ilə toqquşa bilər.

Kimyəvi reaksiyalar adətən özlərinə görə fərqlənirlər molekulyarlıq, olanlar. hər bir elementar qarşılıqlı təsir aktında iştirak edən molekulların sayına görə . Bu əsasda reaksiyalar monomolekulyar, bimolekulyar və trimolekulyar olaraq fərqlənir.

Monomolekulyar elementar aktın bir molekulun kimyəvi çevrilməsi olduğu reaksiyalar adlanır , misal üçün:

Bimolekulyar hesab olunur iki molekulun toqquşması zamanı elementar aktın baş verdiyi reaksiyalar, məsələn:

AT trimolekulyar reaksiyalar üçün elementar hərəkət üç molekulun eyni vaxtda toqquşması ilə həyata keçirilir, məsələn:

Eyni anda üçdən çox molekulun toqquşması demək olar ki, qeyri-mümkündür, buna görə də daha böyük molekulyar reaksiyalar praktikada baş vermir.

Kimyəvi reaksiyaların sürətləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Kimyəvi reaksiyalar bütün geoloji dövrlərdə, məsələn, hava şəraiti kimi çox yavaş gedə bilər. qayalar alüminosilikatların çevrilməsidir:

K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 + CO 2 + 2H 2 O → K 2 CO 3 + 4SiO 2 + Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O.

ortoklaz - feldispat kalium kvars. qum kaolinit (gil)

Bəzi reaksiyalar demək olar ki, dərhal baş verir, məsələn, kömür, kükürd və nitrat qarışığı olan qara tozun partlaması:

3C + S + 2KNO 3 = N 2 + 3CO 2 + K 2 S.

Kimyəvi reaksiyanın sürəti onun baş vermə intensivliyinin kəmiyyət ölçüsüdür.

Ümumiyyətlə kimyəvi reaksiyanın sürəti altında reaksiya məkanının vahidində vaxt vahidində baş verən elementar reaksiyaların sayını başa düşmək.

Homojen proseslər üçün reaksiya sahəsi reaksiya qabının həcmi olduğundan

homojen reaksiyalar üçün ilə Kimyəvi reaksiyanın sürəti, vahid həcmdə vahid vaxtda reaksiya verən maddənin miqdarı ilə müəyyən edilir.

Nəzərə alsaq ki, müəyyən həcmdə olan maddənin miqdarı maddənin konsentrasiyasını xarakterizə edir, onda

Reaksiya sürəti vahid vaxtda maddələrdən birinin molar konsentrasiyasının dəyişməsini göstərən dəyərdir.

Sabit həcmdə və temperaturda reaktivlərdən birinin konsentrasiyası aşağı düşərsə ilə 1-ə ilə 2-dən bir müddət üçün t 1-ə t 2, onda, tərifə uyğun olaraq, müəyyən bir müddət üçün reaksiya sürəti (orta reaksiya sürəti) bərabərdir:

Adətən, homojen reaksiyalar üçün sürət ölçüsü V[mol/l s].

Heterojen reaksiyalar üçün reaksiya sahəsi olduğu üçün səthi reaksiyanın baş verdiyi , onda heterojen kimyəvi reaksiyalar üçün reaksiya sürəti reaksiyanın baş verdiyi səthin vahid sahəsinə aiddir. Müvafiq olaraq, heterojen reaksiyanın orta sürəti aşağıdakı formaya malikdir:

harada S reaksiyanın baş verdiyi səth sahəsidir.

Heterojen reaksiyalar üçün sürətin ölçüsü [mol/l s m 2]-dir.

Kimyəvi reaksiyanın sürəti bir sıra amillərdən asılıdır:

reaktivlərin təbiəti;

reaktivlərin konsentrasiyası;

təzyiq (qaz sistemləri üçün);

sistem temperaturu;

səth sahəsi (heterojen sistemlər üçün);

sistemdə katalizatorun olması və digər amillər.

Hər bir kimyəvi qarşılıqlı təsir hissəciklərin toqquşmasının nəticəsi olduğundan, konsentrasiyanın artması (müəyyən həcmdə hissəciklərin sayı) daha tez-tez toqquşmalara və nəticədə reaksiya sürətinin artmasına səbəb olur. Kimyəvi reaksiyaların sürətinin reaktivlərin molar konsentrasiyalarından asılılığı kimyəvi kinetikanın əsas qanunu ilə təsvir olunur - hərəkət edən kütlələrin qanunu 1865-ci ildə N.N.Beketov və 1867-ci ildə K.M.Quldberq və P.Vaage tərəfindən tərtib edilmişdir.

Fəaliyyət göstərən kütlələr qanunu oxuyur: Sabit bir temperaturda elementar kimyəvi reaksiyanın sürəti reaktivlərin molar konsentrasiyalarının məhsulu ilə düz mütənasibdir. onların stoxiometrik əmsallarına bərabər güclərdə.

Reaksiya sürətinin hər bir maddənin konsentrasiyasından asılılığını ifadə edən tənlik deyilir reaksiya kinetik tənliyi .

Qeyd etmək lazımdır ki, kütləvi hərəkət qanunu yalnız ən sadə homojen reaksiyalara tam tətbiq olunur. Əgər reaksiya bir neçə mərhələdə gedirsə, onda qanun mərhələlərin hər biri üçün etibarlıdır və mürəkkəb kimyəvi prosesin sürəti ən yavaş reaksiyanın sürəti ilə müəyyən edilir, yəni məhdudlaşdırıcı mərhələ bütün proses.

Ümumi halda, elementar reaksiya eyni vaxtda daxil olarsa t maddə molekulları AMMA və n maddə molekulları AT:

mAMMA + nAT = FROM,

sonra reaksiya sürəti üçün tənlik (kinetik tənlik) oxşayır:

harada k adlanan mütənasiblik əmsalıdır sürət sabiti kimyəvi reaksiya; [ AMMA AMMA; [B] maddənin molar konsentrasiyasıdır B; m və n reaksiya tənliyində stokiometrik əmsallardır.

Başa düşmək reaksiya sürəti sabitinin fiziki mənası , reaktivlərin konsentrasiyası üçün yuxarıdakı tənliklərdə qəbul edilməlidir [ AMMA] = 1 mol/l və [ AT] = 1 mol/l (və ya onların məhsulunu vahidə bərabərləşdirin), sonra:

Ona görə də aydın olur ki reaksiya sürəti sabiti k reaktivlərin konsentrasiyalarının (və ya onların kinetik tənliklərdə məhsulunun) vahidə bərabər olduğu reaksiya sürətinə ədədi olaraq bərabərdir..

Reaksiya dərəcəsi sabiti k reaksiyaya girən maddələrin təbiətindən və temperaturdan asılıdır, lakin reaktivlərin konsentrasiyasının qiymətindən asılı deyil.

Heterojen reaksiyalar üçün bərk fazanın konsentrasiyası kimyəvi reaksiyanın sürəti ifadəsinə daxil edilmir.

Məsələn, metan sintez reaksiyasında:

Reaksiya qaz fazasında davam edərsə, sistemdəki təzyiqin dəyişməsi onun sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir, çünki qaz fazasında təzyiqin dəyişməsi konsentrasiyanın mütənasib dəyişməsinə səbəb olur. Beləliklə, təzyiqin artması konsentrasiyanın mütənasib artmasına səbəb olur və təzyiqin azalması müvafiq olaraq qaz reaktivinin konsentrasiyasını azaldır.

Təzyiqdə dəyişiklik praktiki olaraq maye və bərk maddələrin konsentrasiyasına (maddənin qatılaşdırılmış vəziyyəti) təsir göstərmir və maye və ya bərk fazalarda baş verən reaksiyaların sürətinə təsir göstərmir.

Kimyəvi reaksiyalar reaksiya verən maddələrin hissəciklərinin toqquşması nəticəsində baş verir. Bununla belə, reaktiv hissəciklərin hər toqquşması belə deyil təsirli , yəni. reaksiya məhsullarının əmələ gəlməsinə gətirib çıxarır. Yalnız daha yüksək enerjili hissəciklər aktiv hissəciklər kimyəvi reaksiya aparmağa qadirdir. Temperaturun artması ilə hissəciklərin kinetik enerjisi artır və aktiv hissəciklərin sayı artır, buna görə də kimyəvi proseslərin sürəti artır.

Reaksiya sürətinin temperaturdan asılılığı müəyyən edilir Vant Hoff qaydası : temperaturun hər 10 0 C artması üçün kimyəvi reaksiyanın sürəti iki-dörd dəfə artır.

V 1 sistemin başlanğıc temperaturunda reaksiya sürətidir t 1 , V 2 sistemin son temperaturunda reaksiya sürətidir t 2 ,

γ reaksiyanın temperatur əmsalıdır (vant Hoff əmsalı), 2÷4-ə bərabərdir.

Temperatur əmsalının dəyərini bilmək γ temperaturun artması ilə reaksiya sürətinin dəyişməsini hesablamağa imkan verir T 1-ə T 2. Bu vəziyyətdə formuladan istifadə edə bilərsiniz:

Aydındır ki, temperatur eksponent olaraq artdıqca reaksiya sürəti eksponensial olaraq artır. Temperaturun reaksiya sürətinə təsiri nə qədər böyükdürsə, reaksiyanın temperatur əmsalının g qiyməti də bir o qədər böyük olar.

Qeyd etmək lazımdır ki, Vant Hoff qaydası təxminidir və yalnız kiçik temperatur dəyişikliklərinin reaksiya sürətinə təsirinin təxmini qiymətləndirilməsi üçün tətbiq edilir.

Reaksiyaların davam etməsi üçün lazım olan enerji müxtəlif təsirlərlə (istilik, işıq, elektrik cərəyanı, lazer şüalanması, plazma, radioaktiv şüalanma, yüksək təzyiq və s.).

Reaksiyalar təsnif edilə bilər istilik, fotokimyəvi, elektrokimyəvi, radiasiya-kimyəvi Bütün bu təsirlərlə bərabər və ya daha çox enerjiyə malik olan aktiv molekulların nisbəti artır. bu qarşılıqlı təsir üçün tələb olunan minimum enerji E min.

Aktiv molekullar toqquşduqda, sözdə aktivləşdirilmiş kompleks , daxilində atomların yenidən bölüşdürülməsi baş verir.

Reaksiyaya girən maddələrin molekullarının orta enerjisini aktivləşdirilmiş kompleksin enerjisinə artırmaq üçün tələb olunan enerjiyə aktivləşmə enerjisi Ea deyilir.

Aktivləşdirmə enerjisi reaktiv molekulların müəyyən bir gərginliyi aradan qaldırmaq üçün əldə etməli olduğu bəzi əlavə enerji hesab edilə bilər. enerji maneəsi . Beləliklə, E a ra reaksiya verən hissəciklərin orta enerjisi arasındakı fərqə E ref və aktivləşdirilmiş kompleksin enerjisi E min. Aktivləşdirmə enerjisi reaktivlərin təbiəti ilə müəyyən edilir. Məna E a 0 ilə 400 kJ arasında dəyişir. Əgər dəyər E a 150 kJ-dən çox olarsa, bu cür reaksiyalar praktiki olaraq standarta yaxın temperaturda getmir.

Reaksiya zamanı sistemin enerjisinin dəyişməsini aşağıdakı enerji diaqramından istifadə etməklə qrafik şəkildə göstərmək olar (şək. 6.1).

düyü. 6.1. Ekzotermik reaksiyanın enerji diaqramı:

E ref - ilkin maddələrin orta enerjisi; E məhsul reaksiya məhsullarının orta enerjisidir; E min - aktivləşdirilmiş kompleksin enerjisi; E akt - aktivləşdirmə enerjisi; ΔH p - kimyəvi reaksiyanın istilik effekti

Enerji diaqramından görünür ki, reaksiya məhsullarının enerji dəyərləri ilə başlanğıc maddələrin enerjisi arasındakı fərq reaksiyanın istilik effekti olacaqdır.

E məhsul. – E istinad. \u003d ΔH səh.

görə Arrhenius tənliyi, aktivləşdirmə enerjisinin dəyəri nə qədər yüksək olarsa E Kimyəvi reaksiyanın sürət sabiti nə qədər çox olarsa k temperaturdan asılıdır:

E- aktivləşmə enerjisi (J/mol),

R universal qaz sabitidir,

T temperatur K,

AMMA- Arrhenius sabiti,

e\u003d 2.718 - təbii loqarifmlərin əsası.

Katalizatorlar- Bunlar kimyəvi reaksiyanın sürətini artıran maddələrdir. Aralıq kimyəvi birləşmə yaratmaq üçün reagentlərlə qarşılıqlı əlaqədə olurlar və reaksiyanın sonunda sərbəst buraxılırlar. Katalizatorların kimyəvi reaksiyalara təsiri deyilir kataliz.

Məsələn, otaq temperaturunda alüminium tozu və kristal yod qarışığı heç bir nəzərə çarpan qarşılıqlı təsir əlamətləri göstərmir, lakin şiddətli reaksiyaya səbəb olmaq üçün bir damla su kifayətdir:

fərqləndirmək homojen kataliz (katalizator reaktivlərlə, məsələn, qaz qarışığı ilə homojen bir sistem yaradır) və heterojen kataliz (katalizator və reaktivlər müxtəlif fazalardadır və katalitik proses interfeysdə baş verir).

Homojen kataliz mexanizmini izah etmək üçün ən çox istifadə olunur ara nəzəriyyə (Fransız tədqiqatçısı Sabatier tərəfindən təklif edilmiş və rus alimi N.D. Zelinskinin əsərlərində işlənmişdir). Bu nəzəriyyəyə görə, reaksiya kimi yavaş bir proses:

katalizatorun iştirakı ilə sürətlə davam edir, lakin iki mərhələdə. Prosesin birinci mərhələsində reaktivlərdən birinin katalizatorla aralıq birləşməsi əmələ gəlir. Bir pişik.

Birinci mərhələ:

A + kat = A.∙. pişik.

İkinci mərhələdə yaranan birləşmə başqa bir reagentlə aktivləşdirilmiş kompleks əmələ gətirir. A.∙.kat.∙.B], son məhsula çevrilir AB katalizator regenerasiyası ilə kat.

İkinci mərhələ:

A.∙.kat + B = = AB + kat.

Katalizatorun reagentlərlə aralıq qarşılıqlı təsiri prosesi istiqamətləndirir yeni yol, daha aşağı enerji maneəsi ilə xarakterizə olunur. Bu minvalla, katalizatorların təsir mexanizmi ara birləşmələrin əmələ gəlməsi hesabına reaksiyanın aktivləşmə enerjisinin azalması ilə bağlıdır.

Məsələn, yavaş reaksiya:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3 yavaş-yavaş.

Kükürd turşusunun istehsalı üçün sənaye azot metodunda, reaksiyanı əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirən katalizator kimi azot oksidi (II) istifadə olunur:

Heterogen kataliz neft emalı proseslərində geniş istifadə olunur. Katalizatorlar platin, nikel, alüminium oksidi və s. Hidrogenləşmə bitki yağı nikel katalizatoru üzərində işləyir (diatomlu torpaqda nikel) və s.

Heterogen katalizə misal olaraq kontakt üsulu ilə sulfat turşusunun istehsalında V 2 O 5 katalizatorunda SO 2-nin SO 3-ə oksidləşməsini göstərmək olar.

Katalizatorun aktivliyini artıran maddələr deyilir promouterlər (və ya aktivatorlar). Bu halda promotorların özləri katalitik xüsusiyyətlərə malik olmaya bilərlər.

Katalitik zəhərlər - reaksiya qarışığında xarici çirkləri, qismən və ya gətirib çıxarır ümumi itki katalizator fəaliyyəti. Beləliklə, fosfor və arsenin izləri SO 2-nin SO 3-ə oksidləşməsində V 2 O 5 katalizatorunda aktivliyin sürətlə itirilməsinə səbəb olur.

Kimya sənayesinin bir çox mühüm sahələri, məsələn, sulfat turşusu, ammonyak, azot turşusu, sintetik kauçuk, bir sıra polimerlər və s. istehsalı katalizatorların iştirakı ilə həyata keçirilir.

Bitki və heyvan orqanizmlərində biokimyəvi reaksiyalar sürətlənir biokimyəvi katalizatorlar – fermentlər.

kəskin reaksiya mühitinə xüsusi maddələr əlavə etməklə arzuolunmaz kimyəvi proseslərin gedişini ləngitmək mümkündür - inhibitorları. Məsələn, metalların korroziya ilə məhv edilməsinin arzuolunmaz proseslərini gecikdirmək üçün müxtəlif üsullardan geniş istifadə olunur. metal korroziya inhibitorları .

6.1.1. Nəzəriyyə biliklərinin özünə nəzarəti üçün suallar

"Kimyəvi kinetika" mövzusunda

1. Kimyəvi kinetika nəyi öyrənir?

2. “Reagentlər” termini ilə ümumiyyətlə nə başa düşülür?

3. “Reaksiya məhsulları” termini ilə ümumi olaraq nə başa düşülür?

4. Kimyəvi reaksiyalarda geri dönən proseslər necə göstərilir?

5. “Aktivləşdirilmiş kompleks” termini ilə ümumiyyətlə nə başa düşülür?

6. Elementar reaksiya nədir?

7. Hansı reaksiyalar mürəkkəb hesab olunur?

8. Reaksiyaların hansı mərhələsi məhdudlaşdırıcı mərhələ adlanır?

9. “Mərhələ” anlayışını müəyyənləşdirin?

10. Hansı sistemlər homojen hesab olunur?

11. Hansı sistemlər heterojen hesab olunur?

12. Homojen sistemlərə misallar göstərin.

13. Heterojen sistemlərə misallar göstərin.

14. Reaksiyanın “molekulyarlığı” nə hesab olunur?

15. “Kimyəvi reaksiyanın sürəti” termini nəyi nəzərdə tutur?

16. Sürətli və yavaş reaksiyalara misallar göstərin.

17. “Bircins kimyəvi reaksiyanın sürəti” termini nəyi nəzərdə tutur?

18. “Heterogen kimyəvi reaksiyanın sürəti” termini nəyi nəzərdə tutur?

19. Kimyəvi reaksiyanın sürətini hansı amillər müəyyən edir?

20. Kimyəvi kinetikanın əsas qanununu tərtib edin.

21. Kimyəvi reaksiyaların sürət sabiti nədir?

22. Kimyəvi reaksiyaların sürət sabiti hansı amillərdən asılıdır?

23. Kimyəvi reaksiyaların kinetik tənliyinə hansı maddələrin konsentrasiyası daxil deyil?

24. Kimyəvi reaksiyanın sürəti təzyiqdən necə asılıdır?

25. Kimyəvi reaksiyanın sürəti temperaturdan necə asılıdır?

26. Vant Hoff qaydası necə tərtib olunur?

27. “Kimyəvi reaksiyanın temperatur əmsalı” nədir?

28. “Aktivləşdirmə enerjisi” anlayışını müəyyənləşdirin.

29. “Kimyəvi reaksiyanın katalizatoru” anlayışının tərifini verin?

30. Homojen kataliz nədir?

31. Heterogen kataliz nədir?

32. Homojen katalizdə katalizatorun təsir mexanizmi necə izah olunur?

33. Katalitik reaksiyalara misallar göstərin.

34. Fermentlər hansılardır?

35. Promouterlər hansılardır?

6.1.2. Tipik problemlərin həlli nümunələri

"Kimyəvi kinetika" mövzusunda

Misal 1. Reaksiya sürəti reaktivlərin təmas səthindən asılıdır:

1) barium xlorid məhlulu ilə sulfat turşusu,

2) hidrogenin xlorda yanması,

3) kalium hidroksid məhlulu ilə sulfat turşusu,

4) oksigendə dəmirin yanması.

Heterojen reaksiyaların sürəti reaksiya verən maddələrin təmas səthindən asılıdır. Yuxarıda göstərilən reaksiyalar arasında heterojen reaksiya, yəni. müxtəlif fazaların olması ilə xarakterizə olunur, oksigendə (qaz fazası) dəmirin (bərk faza) yanma reaksiyasıdır.

Cavab verin. 3.

Misal 2 Reaksiya sürəti necə dəyişəcək?

2H 2 (g) + O 2 (G) \u003d 2H 2 O (g)

başlanğıc maddələrin konsentrasiyası iki dəfə artdıqda?

Reaksiya sürətinin reaktivlərin konsentrasiyasından asılılığını təyin edən reaksiyanın kinetik tənliyini yazaq:

V 1 = k [H 2 ] 2 [О 2 ].

İlkin maddələrin konsentrasiyası 2 dəfə artırılarsa, kinetik tənlik aşağıdakı formanı alacaq:

V 2 = k (2 [H 2 ]) 2 2 [О 2 ] = 8 k [H 2 ] 2 [О 2 ], yəni.

Başlanğıc maddələrin konsentrasiyasının iki dəfə artması ilə bu reaksiyanın sürəti 8 dəfə artdı.

Cavab verin. səkkiz.

Misal 3 CH 4 (G) + 2O 2 (G) \u003d CO 2 (G) + 2H 2 O (G) sistemindəki ümumi təzyiq 5 dəfə azalarsa, reaksiya sürəti necə dəyişəcək?

Reaksiyanın kinetik tənliyinə uyğun olaraq, bu reaksiyanın sürəti aşağıdakılarla müəyyən ediləcək:

V 1 = k[CH 4] [O 2] 2.

Təzyiq beş dəfə azaldılsa, qaz halında olan maddələrin hər birinin konsentrasiyası da beş dəfə azalacaq. Bu şərtlər altında reaksiyanın kinetik tənliyi aşağıdakı kimi olacaqdır:

reaksiya sürətinin 125 dəfə azaldığını müəyyən etmək olar.

Cavab verin. 125.

Misal 4 Sistemdəki temperatur 20-dən 60°C-ə qalxarsa, reaksiya temperatur əmsalı 3 ilə xarakterizə olunan reaksiyanın sürəti necə dəyişəcək?

Həll. Van't Hoff qaydasına görə

Temperaturun 40 0 ​​C artması ilə bu reaksiyanın sürəti 81 dəfə artdı

Cavab verin. 81.

6.1.3. Özünü hazırlamaq üçün suallar və tapşırıqlar

Kimyəvi reaksiyaların sürəti

1. asılı olaraq fiziki vəziyyət reaktivlərin kimyəvi reaksiyaları aşağıdakılara bölünür:

1) ekzotermik və endotermik,

2) geri dönən və dönməz;

3) katalitik və katalitik olmayan,

4) homojen və heterojen.

2. Homojen reaksiyaların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin:

3. Bircins reaksiyanın sürətini hesablamaq üçün istifadə edilə bilən ifadələrin verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin:

4. Homojen reaksiyanın sürətinin ölçü vahidi ola bilər:

1) mol/l s,

3) mol/l ,

4) l/mol s.

5. Ədalətli ifadələrin verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin. Homojen reaksiya zamanı

AMMA + 2B® 2 C + D:

1) konsentrasiya AMMA və AT azalır

2) konsentrasiya FROM konsentrasiyadan daha sürətli artır D,

4) konsentrasiya AT konsentrasiyadan daha tez azalır AMMA,

8) reaksiya sürəti sabit qalır.

6. Reaksiya zamanı əmələ gələn maddənin konsentrasiyasının vaxt dəyişikliyini düzgün əks etdirən xətt hansı rəqəmlə göstərilir?

7. Sona qədər gedən reaksiyada başlanğıc maddənin konsentrasiyasının vaxtının dəyişməsi, sağəyri təsvir edir:

9. Reaksiyaların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini, sürətini göstərin asılı deyil hansı maddə üzrə hesablanır?

10. Reaksiya sürətinə təsir edən amillərin verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin:

1) reaktivlərin təbiəti,

2) reaktivlərin konsentrasiyası,

4) reaksiya sisteminin temperaturu,

8) reaksiya sistemində katalizatorun olması.

11. Kimyəvi kinetikanın əsas qanunu reaksiya sürətinin aşağıdakılardan asılılığını müəyyən edir:

1) reaktivlərin temperaturu,

2) reaktivlərin konsentrasiyası,

3) reaktivlərin təbiəti,

4) reaksiya müddəti.

12. Düzgün ifadələrin verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin. Kimyəvi kinetika:

1) fizika bölməsi,

2) kimyəvi reaksiyanın sürətini öyrənir,

4) kütləvi hərəkət qanunundan istifadə edir;

8) reaksiyaların sürətinin onların baş vermə şərtlərindən asılılığını öyrənir.

13. Ya.X. Van't Hoff:

1) kimya üzrə Nobel mükafatının ilk laureatı,

2) reaksiya sürətinin temperaturdan asılılığını öyrənmiş,

4) reaksiya sürətinin maddələrin konsentrasiyasından asılılığını öyrənmiş,

8) kütləvi hərəkət qanununu tərtib etmişdir.

14. Eyni şəraitdə reaksiya daha sürətli gedir:

1) Ca + H 2 O ®

3) Mg + H 2 O ®

4) Zn + H 2 O ®

15. Hidrogenin təkamül sürəti reaksiyada ən yüksəkdir:

1) Zn + HCl (5% məhlul) ®

2) Zn + HCl (10% məhlul) ®

3) Zn + HCl (15% məhlul) ®

4) Zn + HCl (30% məhlul) ®

16. Reaktivin konsentrasiyası təsir etmir reaksiya sürətinə görə, əgər reaksiyada olan bu maddə qəbul edilərsə:

1) bərk vəziyyət,

2) qaz halı,

3) həll olunmuş vəziyyət.

17. A + B = C (mol / l × s) reaksiyasının orta sürətini hesablayın, əgər A ilkin konsentrasiyası 0,8 mol / l olduğu və 10 saniyədən sonra 0,6 mol / l olduğu məlumdursa.

1) 0,2, 2) 0,01, 3) 0,1, 4) 0,02.

18. Reaksiyada A və B maddələrinin konsentrasiyaları neçə mol/l azaldı A + 2B® 3 C eyni zamanda konsentrasiyanın olduğu məlumdursa FROM 4,5 mol/l artıb?

D FROM A D FROM B

19. 2CO + O 2 ® 2CO 2 (mol / l × s) reaksiyasının orta sürətini hesablayın, əgər CO-nun ilkin konsentrasiyasının 0,60 mol / l olduğu və 10 saniyədən sonra 0,15 mol / l olduğu məlumdursa . Bu müddət ərzində CO 2-nin konsentrasiyası neçə mol/l dəyişdi?

3) 0,045; 0,045,

20. Sistemi neçə dərəcə qızdırmaq lazımdır ki, onda baş verən reaksiyanın sürəti 2–4 dəfə artsın?

1) 150, 2) 10, 3) 200, 4) 50.

21. 20°C-də reaksiya sürəti 0,2 mol/l×s-dir. Reaksiya sürətinin temperatur əmsalı 3 olarsa, 60°C-də (mol/l×s) reaksiya sürətini təyin edin.

1) 16,2, 2) 32,4, 3) 8,1, 4) 4,05.

22. Reaksiya sürətinin temperaturdan empirik asılılığı sağ tənliyi əks etdirir:

23. 20°C-də reaksiya sürəti 0,08 mol/l×s-dir. Reaksiya sürətinin temperatur əmsalı 2 olarsa, 0°C-də (mol/l×s) reaksiya sürətini hesablayın.

1) 0,16, 2) 0,04, 3) 0,02, 4) 0,002.

24. Reaksiya sürətinin temperatur əmsalı 3 olarsa, temperaturun 40°C artması ilə reaksiya sürəti neçə dəfə artacaq?

1) 64, 2) 243, 3) 81, 4) 27.

25. Reaksiya sürətinin temperatur əmsalı 4 olarsa, reaksiya sürəti 64 dəfə artsın deyə, temperaturu neçə dərəcə artırmaq lazımdır?

1) 60, 2) 81, 3) 27, 4) 30.

26. Temperatur 50°C yüksəldikdə reaksiya sürətinin 32 dəfə artdığı məlumdursa, reaksiya sürətinin temperatur əmsalını hesablayın.

1) 3, 2) 2, 3) 4, 4) 2,5.

27. Temperaturun artması ilə reaksiya sürətinin artmasının səbəbi aşağıdakıların artmasıdır:

1) molekulların hərəkət sürəti,

2) molekullar arasındakı toqquşmaların sayı,

3) aktiv molekulların nisbətləri,

4) reaksiya məhsullarının molekullarının sabitliyi.

28. MnO 2-nin katalizator olduğu reaksiyaların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin:

1) 2KClO 3 ® 2KCl + 3O 2,

2) 2Al + 3I 2 ® 2AlI 3 ,

4) 2H 2 O 2 ® 2H 2 O + O 2,

8) 2SO 2 + O 2 ® 2SO 3.

29. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Sənayedə katalitik reaksiyaların köməyi ilə:

1) xlorid turşusu,

2) sulfat turşusu,

4) ammonyak,

8) azot turşusu.

30. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Katalizator:

1) reaksiyada iştirak edir,

2) yalnız bərk vəziyyətdə istifadə olunur,

4) reaksiya zamanı istehlak edilmir,

8) tərkibində mütləq bir metal atomu var.

31. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Aşağıdakılar katalizator kimi istifadə olunur:

32. Katalizatorun aktivliyini azaldan maddələrə deyilir:

1) təşviqatçılar,

2) regeneratorlar,

3) inhibitorlar,

4) katalitik zəhərlər.

33. Katalitik deyil reaksiya:

1) (C 6 H 10 O 5) n + n H2O® n C6H12O6,

sellüloza

2) 2SO 2 + O 2 ® 2SO 3,

3) 3H 2 + N 2 ® 2NH 3,

4) NH 3 + HCl ® NH 4 Cl.

34. Homojen kataliz tənliyi hansı ədədin altında verilmişdir?

35. Katalizatorun təsir mexanizmi ifadəni düzgün əks etdirir. Katalizator:

1) başlanğıc hissəciklərin kinetik enerjisini artırır, onların toqquşma sayını artırır,

2) başlanğıc maddələrlə asanlıqla son maddələrə çevrilən ara birləşmələr əmələ gətirir;

3) başlanğıc maddələrlə qarşılıqlı təsir göstərmədən reaksiyanı yeni bir yola yönəldir;

4) ilkin hissəciklərin kinetik enerjisinin azalması onların toqquşmalarının sayını artırır.

36. Katalitik reaksiyada promotorun rolu ondan ibarətdir ki, o:

1) katalizatorun aktivliyini azaldır;

2) katalizatorun aktivliyini artırır;

3) reaksiyanı istədiyiniz istiqamətə aparır,

4) katalizatoru katalitik zəhərlərdən qoruyur.

37. Fermentlər:

1) bioloji katalizatorlar,

2) zülal xarakterinə malikdir,

4) hərəkətin spesifikliyinə görə fərqlənməmək,

8) canlı orqanizmlərdə biokimyəvi prosesləri sürətləndirir.

38. Reaksiya heterojendir:

39. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Kömürün yanma sürətini artırmaq üçün: C + O 2 ® CO 2, aşağıdakıları etməlisiniz:

1) O 2 konsentrasiyasını artırmaq,

2) kömür konsentrasiyasını artırmaq,

4) kömür üyütmək,

8) karbon qazının konsentrasiyasını artırmaq.

40. A reaktivi reaksiyaya alınarsa: A t + X qaz ® bərk halda, onda reaksiya sürətinə aşağıdakılar təsir edir:

1) konsentrasiya A,

2) A ilə X kontaktının səth sahəsi,

4) molyar kütlə A,

8) X maddəsinin konsentrasiyası.

41. Heterogen reaksiyanın sürətinin ölçüsü:

1) mol / l, 2) mol / sm 3 × s,

3) mol / l × s 4) mol / sm 2 × s.

42. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Mayeləşdirilmiş yataq prinsipi istifadə olunur:

1) reagentlərin təmas səthini artırmaq;

2) piritləri atəşə tutarkən,

4) neft məhsullarının katalitik krekinqi zamanı;

8) katalizatorun aktivliyini bərpa etmək.

43. ən az

1) Na + H 2 O ® 2) Ca + H 2 O ®

3) K + H 2 O ® 4) Mg + H 2 O ®

44. Qrafikdə hidrogen yodunun parçalanmasının katalitik olmayan və katalitik reaksiyalarının enerji diaqramları göstərilmişdir. Aktivləşdirmə enerjisindəki dəyişiklik enerji seqmentini əks etdirir:

1) b, 2) c, 3) d, 4) b-c.

45. ən böyük Aktivləşdirmə enerjisi sxemlə təsvir olunan reaksiyadır:

1) AgNO 3 + KCl ® AgCl + KNO 3,

2) BaCl 2 + K 2 SO 4 ® BaSO 4 + 2KCl,

3) 2Na + 2H 2 O ® 2NaOH + 2H 2,

6.2. kimyəvi balans.

Praktik olaraq geri dönməz kimyəvi reaksiyalarla yanaşı:

СaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + 2AgCl ↓ və başqaları.

Kimyəvi çevrilmə sona çatmadığı zaman çoxsaylı proseslər məlumdur, lakin stoxiometrik reaksiya tənliyinin həm solunda, həm də sağ tərəfində olan bütün iştirakçıların və reaksiya məhsullarının tarazlıq qarışığı meydana çıxır. Beləliklə, standart şərtlərdə sistem geri çevrilə bilər:

Ümumiyyətlə, formaya malik olan bir sistemin nümunəsində geri dönən proseslərin axınının xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirin:

Birbaşa → və tərs ← reaksiyalarının bir mərhələdə getməsi şərti ilə, kütlə hərəkəti qanununa uyğun olaraq, sürətlərin qiymətləri birbaşa ( V düz) və tərs ( V arr) reaksiyalar aşağıdakı kinetik tənliklərlə təsvir edilir:

harada k düz və k arr - birbaşa və əks reaksiyaların müvafiq olaraq sürət sabitləri.

Zamanın ilkin anında (bax. Şəkil 6.2) başlanğıc maddələrin konsentrasiyası [A] və [B] və nəticədə birbaşa reaksiyanın sürəti maksimum dəyərə malikdir. Reaksiya məhsullarının [C] və [D] konsentrasiyası və başlanğıc andakı əks reaksiyanın sürəti sıfıra bərabərdir. Reaksiya zamanı başlanğıc materialların konsentrasiyası azalır, bu da irəli reaksiyanın sürətinin azalmasına səbəb olur. Reaksiya məhsullarının konsentrasiyası və nəticədə əks reaksiyanın sürəti artır. Nəhayət, irəli və tərs reaksiyaların sürətlərinin bərabərləşdiyi bir nöqtə gəlir.

Hansı sistemin vəziyyəti V düz = V arr çağırdı kimyəvi tarazlıq. Bu balansdır dinamik , sistemdə ikitərəfli reaksiya baş verdiyi üçün - birbaşa ( A və B- reagentlər, C və D– məhsullar) və əksinə ( A və B– məhsullar, C və D– reagentlər) istiqamətləri.

V arr.

Reaksiya vaxtı

düyü. 6.2. İrəli və əks reaksiyaların sürətlərinin asılılığı

baş verdikləri andan.

Tarazlıqda olan geri dönən sistemdə prosesin bütün iştirakçılarının konsentrasiyası deyilir tarazlıq konsentrasiyaları, çünki həm irəli, həm də tərs reaksiyalar davamlı və eyni sürətlə gedir.

Kimyəvi tarazlığın kəmiyyət xarakteristikası uyğun olandan istifadə etməklə əldə edilə bilər kinetik tənliklər :

Sabit bir temperaturda reaksiyaların sürət sabitləri sabit olduğundan, nisbət də sabit olacaqdır

çağırdı kimyəvi tarazlıq sabiti. Birbaşa və əks reaksiyalar üçün kinetik tənliklərin düzgün hissələrini bərabərləşdirərək, əldə edə bilərik:

harada K p reaksiya iştirakçılarının tarazlıq konsentrasiyaları ilə ifadə olunan kimyəvi tarazlıq sabitidir.

Kimyəvi tarazlıq sabiti, reaksiya məhsullarının tarazlıq konsentrasiyalarının məhsulunun onların stoxiometrik əmsallarının gücündə başlanğıc materialların tarazlıq konsentrasiyalarının məhsuluna nisbətidir.

Məsələn, üçün geri dönən reaksiya

tarazlıq sabiti üçün ifadələr formaya malikdir:

Kimyəvi çevrilmə prosesində iki və ya daha çox faza iştirak edirsə, tarazlıq sabitinin ifadəsi yalnız reagentlərin konsentrasiyalarında dəyişikliklərin baş verdiyi fazaları nəzərə almalıdır. Məsələn, sistem üçün tarazlıq sabitinin ifadəsində

reaksiyadan əvvəl və sonra qaz halında olan maddələrin mollarının ümumi sayı sabit qalır və sistemdə təzyiq dəyişmir. Bu sistemdəki tarazlıq təzyiqlə dəyişmir.

Kimyəvi tarazlığın yerdəyişməsinə temperaturun dəyişməsinin təsiri.

Hər bir geri dönən reaksiyada istiqamətlərdən biri ekzotermik prosesə, digəri isə endotermik prosesə uyğun gəlir. Beləliklə, ammonyak sintezi reaksiyasında irəli reaksiya ekzotermik, əks reaksiya isə endotermikdir.

1) H 2, N 2 və NH 3 konsentrasiyaları zamanla dəyişmir,

3) vahid vaxtda parçalanan NH 3 molekullarının sayı bu müddət ərzində əmələ gələn H 2 və N 2 molekullarının ümumi sayının yarısına bərabərdir;

4) ümumi sayı Vahid vaxtda NH 3-ə çevrilən H 2 və N 2 molekulları eyni vaxtda əmələ gələn NH 3 molekullarının sayına bərabərdir.

49. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya miqdarını göstərin. Sistemdəki kimyəvi tarazlıq: 2SO 2 + O 2 2SO 3 ∆Н ˂0 pozulacaq:

1) sistemdə təzyiqin azalması,

2) istilik,

4) oksigen konsentrasiyasının artması.

50. Düzgün cavabların verildiyi şərti ədədlərin sayını və ya cəmini göstərin. N 2 + 3H 2 2NH 3 ∆Н ˂0 sistemindəki tarazlığı sola sürüşdürmək üçün lazımdır:

1) sistemə H 2 daxil edin,

2) sistemdən NH 3 çıxarın,

4) təzyiqi artırmaq,

8) temperaturu artırın.

51. 2SO 2 + O 2 2SO 3 ∆Н ˂0 reaksiyasının tarazlığını sağa sürüşdürmək üçün lazımdır:

1) sistemi qızdırın,

2) sistemə O 2 daxil edin,

4) sistemə SO 3 daxil edin,

8) sistemdəki təzyiqi azaltmaq.

52. Le Chatelier qaydası (prinsipi). uyğun gəlmir bəyanat:

1) temperaturun artması tarazlığı endotermik reaksiyaya doğru dəyişir;

2) temperaturun aşağı salınması tarazlığı ekzotermik reaksiyaya doğru dəyişir;

3) təzyiqin artması tarazlığı həcmin artmasına səbəb olan reaksiyaya doğru sürüşdürür;

N 2 + O 2 ∆Н ˂0.2H 2 O (buxar), 2NH 3 kat. 3H2+N2. b,

2) k 1 H = k 2 2 ,

67. Tarazlıq sabiti üzrə ( Kp) təsir edir:

1) təzyiq,

2) temperatur,

3) konsentrasiya,

4) katalizator.

Qoy məktəbdə müalicə edək kimyaən mürəkkəb və buna görə də "sevilməmiş" fənlərdən biri kimi, lakin kimyanın vacib və əhəmiyyətli olduğunu mübahisə etməyə dəyməz, çünki mübahisə uğursuzluğa məhkumdur. Kimya da fizika kimi bizi əhatə edir: o molekullar, atomlar, bunlardan maddələr, metallar, qeyri-metallar, əlaqələri və s. Buna görə də kimya- təbiət elminin ən mühüm və geniş sahələrindən biridir.

kimya–maddələr, onların xassələri və çevrilmələri haqqında elmdir.

Kimya fənni var maddi aləmin obyektlərinin mövcudluq formaları. Kimyanın hansı obyektləri (maddələri) öyrənməsindən asılı olaraq, kimya adətən bölünür qeyri-üzvi və üzvi. Qeyri-üzvi maddələrə misal ola bilər oksigen, su, silisium, ammonyak və soda, üzvi maddələrin nümunələri - metan, asetilen, etanol, sirkə turşusu və saxaroza.

Bütün maddələr, binalar kimi, kərpicdən tikilir - hissəciklər və xarakterizə olunur müəyyən kimyəvi xüsusiyyətlər toplusu- maddələrin kimyəvi reaksiyalarda iştirak etmək qabiliyyəti.

Kimyəvi reaksiyalar - bunlar daha sadələrdən mürəkkəb maddələrin əmələ gəlməsi, bir mürəkkəb maddənin digərinə keçməsi, mürəkkəb maddələrin tərkibində daha sadə olan bir neçə maddəyə parçalanması prosesləridir. Başqa sözlə, kimyəvi reaksiyalar bir maddənin digərinə çevrilməsidir.

Hazırda məlumdur milyonlarla maddə, onlara daim yeni maddələr əlavə olunur - həm təbiətdə kəşf edilir, həm də insan tərəfindən sintez edilir, yəni. süni yolla əldə edilir. Kimyəvi reaksiyaların sayı məhdud deyil, yəni. ölçüyəgəlməz dərəcədə böyük.

Kimyanın əsas anlayışlarını xatırlayın - maddə, kimyəvi reaksiyalar və s.

Kimyanın mərkəzi anlayışı konsepsiyadır maddə. Hər bir maddə var unikal xüsusiyyətlər dəsti- hər bir xüsusi maddənin fərdiliyini müəyyən edən fiziki xüsusiyyətlər, məsələn, sıxlıq, rəng, özlülük, uçuculuq, ərimə nöqtəsi və qaynama nöqtəsi.

Bütün maddələr ola bilər üç ümumi dövlət – möhkəm (buz), maye (su) və qazlı (buxar) xarici fiziki şəraitdən asılı olaraq. Gördüyümüz kimi, su H2O elan edilmiş bütün ştatlarda təqdim edilmişdir.

Kimyəvi xassələri maddələr aqreqasiya vəziyyətindən asılı deyil, lakin fiziki xassələri, əksinə, asılıdır. Beləliklə, hər hansı bir birləşmə vəziyyətində kükürd S yandırdıqda əmələ gəlir kükürd dioksidi SO 2, yəni. eyni kimyəvi xassə, lakin fiziki xassələri nümayiş etdirir kükürd müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində çox fərqlidirlər: məsələn, maye kükürdün sıxlığı 1,8 q / sm 3, bərk kükürd 2,1 q/sm3 və qazlı kükürd 0,004 q/sm3.

Maddələrin kimyəvi xassələri kimyəvi reaksiyalarla aşkarlanır və xarakterizə olunur. Reaksiyalar hər iki qarışıqda davam edə bilər müxtəlif maddələr, və eyni maddə daxilində. Kimyəvi reaksiya baş verdikdə həmişə yeni maddələr əmələ gəlir.

Kimyəvi reaksiyalar ümumi şəkildə göstərilmişdir reaksiya tənliyi: Reagentlər → Məhsullar, harada reagentlər reaksiya üçün götürülən başlanğıc materiallardır və məhsullar - Bunlar reaksiya nəticəsində əmələ gələn yeni maddələrdir.

Həmişə kimyəvi reaksiyalar müşayiət olunur fiziki təsirlər- ola bilər istiliyin udulması və ya buraxılması, maddələrin birləşmə vəziyyətinin və rənginin dəyişməsi; reaksiyaların gedişi çox vaxt bu təsirlərin olması ilə mühakimə olunur. Bəli, parçalanma yaşıl mineral malaxit müşayiət etdi istilik udma(buna görə də reaksiya qızdırıldıqda davam edir) və parçalanma nəticəsində, bərk qara mis (II) oksid və rəngsiz maddələr karbon qazı CO 2 və maye su H 2 O.

Kimyəvi reaksiyaları ayırd etmək lazımdır fiziki proseslər, yalnız xarici forma və ya birləşmə vəziyyətini dəyişən maddə (lakin onun tərkibi deyil); ən çox rast gəlinənlərdir fiziki proseslər, Necə əzmə, presləmə, birgə əritmə, qarışdırma, həll etmə, çöküntünün süzülməsi, distillə.

Kimyəvi reaksiyaların köməyi ilə təbiətdə mövcud olan praktiki olaraq vacib maddələr əldə etmək mümkündür məhdud miqdarda (azot gübrələri) və ya ümumiyyətlə baş vermir ( sintetik dərmanlar, kimyəvi liflər, plastiklər). Başqa sözlə, kimya insan həyatı üçün lazım olan maddələri sintez etməyə imkan verir. Amma kimyəvi istehsal həm də bizi əhatə edən dünyaya çoxlu zərərlər gətirir - şəklində çirklənmə, zərərli emissiyalar, flora və faunanın zəhərlənməsi, buna görə də kimyadan istifadə rasional, diqqətli və məqsədəuyğun olmalıdır.

blog.site, materialın tam və ya qismən surəti ilə mənbəyə keçid tələb olunur.