Тақырыбы: атом-молекулалық ілім. Химияның негізгі түсініктері мен заңдары
жүктеу/скачать 1,81 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Активтендіру энергиясы
| Температураның әсері. Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігі Вант-Гофф ережесі бойынша анықталады.
температураны әрбір 10°С көтерсе көптеген реакциялардың жылдамдығы 2—4 есе артады. Бұл тәуелділікті математикада мына қатынас бойынша өрнектейді (4.3) Мұндағы , —бастапқы (t1) және соңғы (t2) температурадағы реакция жылдамдығы, ал γ - әрекеттесуші заттардың температурасын 10°С көтергенде реакция жылдамдығының неше есе өсетіндігін көрсететін реакция жылдамдығының температурасының коэффициенті. Вант-Гофф ережесі реакция жылдамдығына температураның қалай әсер ететіндігіне тек қана жуықтап баға береді. Температура реакция жылдамдығына әсер етіп жылдамдық константасын жоғарылатады. Активтендіру энергиясы Реакция жылдамдығының температураға байланысты күшті өзгеретіндігін активтендіру теориясы түсіндіреді. Бұл теория бойынша химиялық әрекеттесуге тек қана осы реакцияны жүргізуге жететін энергиясы бар активті молекулалар (бөлшектер) қатысады. Активсіз молекуланы активтендіру үшін оған қажетті қосымша энергия беру керек — бұл процесті активтендіру деп атайды. Активтендірудің бір жолы — температураны жоғарылату: температураны көтергенде активті молекулалардың саны күшті артады, сондықтан реакция жылдамдығы күрт жоғарылайды. Әрекеттесуші заттардың молекуласын (бөлшектерін) активтендіру үшін жұмсалатын энергияны активтендіру энергиясы деп атайды. Оның мәнін тәжірибе жүзінде анықтайды, ЕА әрпімен белгілеп, әдетте кДж/моль мен өрнектейді. Мәселен, сутегімен иодты қосу үшін (Н2+І2 = 2НІ) Еа = 167,4 кДж/моль, а иодсутекті ыдырату үшін (2НІ = Н2+І2) Е =186,2 кДж/моль керек. А ктивтендіру энергиясының мәні Еа әрекеттесуші заттардың табиғатына байланысты, әрі әрбір реакцияның сипаттамасы болып саналады. Мұндай түсініктер 4.2-суретте жалпы А2 + В2 = 2АВ реакциясының негізінде түсіндіріледі. Ординаттар осі системаның потенциалдық энергиясын, абсциссалар осі — реакция жүруін көрсетеді: алғашқы күй -> ауыспалы күй - > соңғы күй. Әрекеттесуші заттар А2 мен В2 реакция өнімін АВ түзу үшін олар энергетикалық барьерден С (4.2-сурет) өту керек. Бұған активтендіру энергиясы Еа жұмсалады, системаның энергиясы да осындай мөлшерге артады. Бұл кезде әрекеттесуші заттардың бөлшектерінен ауыспалы күй немесе активтелген комплекс (С нүктесінде) деп аталатын аралық тұрақсыз топтар пайда болады. Олардың ыдырауы соңғы өнім АВ түзілуіне әкеледі. Реакция механизмін мына схемамен ернектеуге болады. Бөлшектерді активтендіруге жұмсалатын энергиядан активтенген комплекс ыдырағанда бөлініп шығатын энергия көп болса экзотермиялық реакция болады. Эндотермиялық реакцияға қарама-қарсы процесс — АВ затынан А2 және В2 заттарының түзілуі мысал болады: 2АВ = А2 + В2. Мұндай кезде процесс активтелген комплекс А2В2 түзе жүреді, бірақ активтендіру энергиясы тура процестікіне қарағанда кептеу болады: а = Еа + ∆H (∆H— реакцияның жылу эффектісі). Эндотермиялық реакцияны жүргізу үшін сырттан үздіксіз энергия келіп тұруы керек. 4.2-суреттен көрініп тұрғандай системаның соңғы (Н) күйі мен бастапқы (На) күйінің айырмасы реакцияның жылу эффектісіне тең . АН = Нсоны—Налг. Реакциянын, жылдамдығы активтендіру энергиясының шамасына тікелей тәуелді болады: егер ол кіші болса, онда белгілі уақыт ішінде реакция жүргенде энергетикалық барьерден көптеген бөлшектер өтіп реакция жылдамдығы артады, ал егер активтендіру энергия үлкен болса — реакция жай жүреді. Иондар әрекеттескен кезде активтендіру энергия өте аз болады, сондықтанда иондық реакциялар үлкен жылдамдықпен (іс жүзінде лезде) жүреді. жүктеу/скачать 1,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|