Баешова а.Қ. Жалпы химия (зертханалық жұмыстардың жинағы) Оқу-әдістемелік құрал
Реакция жылдамдығына температураның әсері
жүктеу/скачать 359.41 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Қайтымды және қайтымсыз реакциялар Теориялық бөлім.
| Реакция жылдамдығына температураның әсері
Үш пробиркаға (№1, 2, 3) күкірт қышқылы ерітіндісінен 5 мл-ден құяды, ал басқа үш пробиркаға (№ 4, 5, 6) натрий тиосульфаты ерітіндісінен 5 мл-ден құяды. Барлық пробиркаларды су құйылған стақанға салып, 5-7 минуттан кейін судың температурасын өлшейді. Осыдан кейін 1-ші және 4-ші пробиркалардағы ерітінділерді қосып, ақ тұнба түзілгенше қанша уақыт өткенін жазады. Енді стақанды (қалған пробиркалармен) асбест тор қойылған электр пешіне қойып, температурасын 100С-қа көтереді, 5-7 минут өткен соң 2-ші және 5-ші стақандағы ерітінділерді араластырып, қанша уақытта ақ тұнба түзілгенін жазып қояды. 3-ші және 6-шы пробиркалармен жоғарыда айтылған тәжірибелерді 200С-қа көтеріп, жасайды. Алынған нәтижелерді кестеге жазады.
Температураны 100C- қа көтерген сайын реакция жылдамдығы қалай өзгереді? Қайтымды және қайтымсыз реакциялар Теориялық бөлім. Барлық реакциялар қайтымды және қайтымсыз болып екі топқа бөлінеді. Қайтымсыз реакциялар тек бір бағытта жүреді. Мысалы: 2KClO3→2KCl +3O2 Реакция нәтижесінде түзілген калий хлориді мен оттек қайтадан бертолле тұзын түзе алмайды. Қайтымды реакция деп берілген жағдайда тура және кері бағытта жүре алатын үдерістерді айтады. Мысалы: Fe3O4+4H 2↔3Fe+4H2O Темір қағы сутектің әсерінен тотықсызданып, бос күйіндегі темірге ауысады да, құрамындағы оттекпен сутек қосылып су түзеді. Ал түзілген темірге су буымен әсер етсе, қайтадан темір қағы мен сутек шығады. Солдан оңға қарай жүретін реакцияны тура, ал оңнан солға қарай жүретін реакцияны кері реакция деп атайды. Қайтымды реакцияларда тура және кері реакциялардың жылдамдықтары теңескен күйді тепе-теңдік деп атайды. Химиялық тепе-теңдік кезінде қарама-қарсы бағыттағы реакциялар тоқтап қалмайды, тек олардың жылдамдығы теңесіп, жүйедегі заттардың мөлшері тұрақтанып, тепе-теңдік концентрациясына ие болады. Мұндай тепе-теңдікті жылжымалы немесе динамикалық тепе-теңдік дейді. Химиялық тепе-теңдікті сан жағынан сипаттайтын басты шама тепе-теңдік константасы болып табылады. Мысалы, қайтымды реакцияны былай өрнектесек: А+В=С+D, берілген температурада тепе-теңдік күйде тұрған бұл жүйе үшін тура реакцияның жылдамдығы әсер етуші массалар заңы бойынша: ʋ = k1 [A][B] aл кері реакция жылдамдығы: ʋ = k2 [C][D өзара тең, сондықтан k1 [A][B] =k2 [C][D] бұл теңдеуден мынадай теңдеу шығады: k1 / k2 = [C][D]/ [A][B] Тура және кері реакциялардың қатынасы тұрақты шама, оны К деп белгілеп, тепе-теңдіктің константасы деп атайды. K= k1 / k2 = [C][D]/ [A][B] Бұл теңдеудегі концентрация мәндері тепе-теңдік кезіндегі концентрациялар болып есептелінеді. Кез-келген күрделі қайтымды реакцияны алып, оның жалпы теңдеуін былай өрнектесек: aA+bB↔cC+dD Оған сай тепе-теңдік константасы былай жазылады: K = [C] c [D] d / [A] a [B] b Тура және кері реакция жылдамдықтарының температуралық коэффициенттері әртүрлі болғандықтан, К температураға тәуелді. Егер К≥1 болса, тепе-теңдік оңға ығысады, себебі [C] c[D] d ≥[A] a [B]b, ал егер K≤1 болса, бастапқы заттардың мөлшері онша азаймайды да, шығым төмен болады. Сыртқы жағдай өзгермей тұра берсе, тепе-теңдік жағдайындағы жүйе ұзақ уақыт өзгермей тұра берер еді. Әдетте тепе-теңдікті өзгерте алатын факторлар концентрация, қысым және температура. Осылардың әсерінен тепе-теңдіктің бұзылуын тепе-теңдіктің ығысуы деп атайды. Егер тепе-теңдік күйінде тұрған жүйеде тура реакцияға қатысатын реагенттердің концентрациясын арттырсақ, тепе-теңдік сол заттар өзара әрекеттесетін бағытта, яғни оңға қарай ауады. Керісінше, олардың мөлшерін азайтсақ, тепе-теңдік реакция өнімдерінің әрекеттесу бағытында, яғни солға қарай ығысады. Тепе-теңдік жағдайындағы газдардың қысымын арттырғанда, ол газдардың моль саны азаятын бағытта, яғни қысымның кему бағытына ауады, ал қысым кемісе, тепе теңдік газдың моль санының арту, яғни қысымды жоғарылату бағытына қарай ығысады. Температураны жоғарылатқанда, тепе-теңдік сол жылуды сіңіретін эндотермиялық реакция бағытына қарай ығысады; төмендеткенде, керісінше, жылу шығаратын экзотермиялық реакция бағытына ауады. Осы айтылған мәселелер Ле-Шетелье принципінде тұжырымдалған: Химиялық тепе-теңдік күйдегі жүйе жағдайының (температура, концентрация, қысым) бірін өзгерту тепе-теңдікті өзгертуге қарсы әрекет жасайтын реакция бағытына қарай ығыстырады. жүктеу/скачать 359.41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|