Химиялық реакциялардың жылдамдығы Гомогенді және гетерогенді жүйелер
жүктеу/скачать 204.56 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Химиялық процесстер.2
- ХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК
Химиялық процесстер.1Химия өнеркәсібінде жүретін процестер энергияны бөлу, сіңіру немесе энергияны басқа түрге ауыстыру арқылы жүреді. Химия өндірісінде қолданылатын энергия түрі технологиялық процесске тәуелді болады. Электр энергиясы электролиз, электрохимия және электромагнит процестерінде пайдаланылады. Химия өнеркәсібінде электр энергиясын шикізатты жару, ұсақтау, араластыру, үрлегіш жұмысы және компрессорға қажетті механикалық энергияға айналдырады. Жылу энергиясы химиялық реакциялармен қатар жүретін физикалық процестерді жүзеге асыру үшін қолданылады.Химиялық процесстер.2Химиялық процесстің жылдамдығын зерттейтін химияның бөлімін – химиялық кинетика деп атайды. Химиялық реакциялар белгілі бір фаза шеңберінде немесе екі фазаның жанасу бетінде жүруі мүмкін. Химияда жүйе деп қарастырылатын затты немесе қоспаны айтады. Бір фазадан тұратын жүйені гомогенді, ал бірнеше фазадан тұратын жүйені гетерогенді жүйе деп атайды, сәйкес жүйеде жүретін реакцияларды гомогенді және гетеоргенді реакциялар деп жіктейді. N2(г) + O2(г) → 2NO – гомогенді реакция C(қ) + O2(г) → CO2 - гетерогенді реакцияХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК
Химиялық тепе-теңдікті сан жағынан сипаттайтын көрсеткіш тепе-теңдік константасы (тұрақтысы) (К) деп аталады: aA+bB=pP+qQ, мұндағы бас әріптер — заттардың формулалары, кіші әріптер — реакциядағы молекула сандарын көрсететін коэффициенттер. Тепе-теңдік константасы тура және кері реакциялардың жылдамдық константаларының (k1,k2) қатынасы деп те аталады: K=k1/k2. К — белгілі температурада тура реакция өнімдері мен реакциясы алынған заттардың мольдік көбейтінділерінің қатынасын көрсететін тұрақты шама. Химиялық тепе-теңдікті зерттеудің теориялық және практикалық маңызы бар. Бірдей жағдайда қарама-қарсы екі бағытта жүретін реакцияларды қайтымды деп атайды. N2 + 3H2 ↔ 2NH3 , Fe3O4 + 4H2 ↔ 3Fe + 4H2O. Солдан оңға қарай жазылған реакцияны тура, оңнан солға қарай жазылған реакцияны кері реакция деп атайды. Қайтымсыз реакция деп атау тек шартты түрде ғана: 2КСІО3 → 2КСІ + 3О2, 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2. Химиялық реакция жүрген кезде алғашқы заттардың концентрациялары азаяды, олай болса, әрекеттесуші массалар заңы бойынша реакция жылдамдығы да азаяды. Егер реакция қайтымды болса, белгілі бір уақыт өткен соң кері реакцияның жылдамдығы арта бастайды, себебі реакция нәтижесінде пайда болған заттар концентрациялары артады. Егер реакция қайтымды болса, белгілі бір уақыт өткен соң кері реакцияның жылдамдығы арта бастайды, себебі реакция нәтижесінде пайда болған заттар концентрациялары артады. Тура және кері реакциялар жылдамдықтары теңескенде химиялық тепе-теңдік орнайды, енді реакцияға қатысатын заттардың концентрациялары ары қарай өзгермейді. Егер жалпы теңдеуді былай жазса аА + bВ ↔ сС + ▲▲, онда тура реакция жылдамдығы u→ = k→ [A]a × [B]b; u ← = k ← [C]c × [▲]▲ тепе-теңдік кезінде u→ = u ← , олай болса, k→ [A]a × [B]b = k ← [C]c × [▲]▲ сонда, k→ /k ← = К т – реакцияның тепе-теңдік константасы болады. Тепе-теңдік константасына кіретін концентрацияларды тепе-теңдік концентрациялары деп атайды. Сонымен, тепе-теңдік константасы сол температурада тұрақты шама, реакция нәтижесінде түзілген заттардың тепе-теңдік концентрациялары көбейтіндісінің реакцияға түскен заттардың тепе-теңдік концентрациялары көбейтіндісіне қатынасын көрсетеді: К т = [C]c × [▲]▲ /[A]a × [B]b Тепе-теңдік константасы – реакцияның маңызды сипаттамасы, оның мәні көп болған сайын, реакция ↔тереңірек» жүреді, яғни реакция нәтижесінде түзілген заттардың шығымы жоғары болады. Гетерогенді реакциялар үшін тепе-теңдік константасы мәніне де қатты заттардың концентрациясы кірмейді, реакциялар жылдамдығы мәніне кірмеген сияқты. Химиялық тепе-теңдік кезінде реакциялар тоқтамайды, тек қарама-қарсы реакциялардың жылдамдықтары теңеседі, уақыт бірлігінде түзілген заттар молекулаларының саны реакцияға түскен заттар молекулалары санына тең болады.Олай болса, химиялық тепе-теңдік динамикалық, жылжымалы болады.Тепе-теңдік константасы реакцияласатын заттар табиғатына және температураға тәуелді, ал концентрацияларына тәуелді емес. жүктеу/скачать 204.56 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|