Химиялық реакция жылдамдығына әртүрлі
факторлардың әсері
Заттардың табиғатының әсері: Заттың табиғатының химиялық реакция жылдамдығына әсері үлкен. Бұрын айтып кеткеніміздей кейбір реакциялар өте тез жүреді. Мысалы,
2Rb + 2Н2О → 2 RbОН + Н2 (қопарылыс беруі)
Ag + Н2О = реакция өте баяу жүреді, айлап, жылдап өтеді.
Реакция жылдамдығына концентрацияның әсері. Жоғарыда айтылғандай, реакция жылдамдығы белгілі бір уақыт ішінде реакцияласушы заттардың концентрациясының өзгеруімен өлшенеді. Мысалы, реакцияға қатысатын заттың концентрациясы 1 моль/л болып, ал реакция бір минут ішінде жүргеннен кейін, 0,8 моль/л қалса, бір минут ішінде жұмсалған 0,2 моль/л осы реакцияның жылдамдығын көрсетеді. Реакцияның жылдамдығы алғашқы кезде жоғары болады, ал уақыт өткен сайын төмендей береді. Оның себебі реакцияның алғашқы кезінде әрекеттесуші заттардың концентрациясы көп болады да, олар жиі соқтығысады. Реакция нәтижесінде түзілетін заттар көбейген сайын оған қатысатын заттардың концентрациясы азаяды да, соқтығысулары сирейді, осыдан реакцияның жылдамдығы төмендейді.
Сондықтан реакцияның жылдамдығы белгілі бір уақыт үшін ғана өлшенеді. Реакцияның орташа жылдамдығы берілген уақыттағы τ2- τ1 концентрациясының с1-с2 өзгеруімен өлшенеді. Оны мына формула бойынша табады:
V= с1-с2 / τ2- τ1
Әрекеттесуші заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін зерттей келе Норвегия ғалымдары Гульдберг пен Вааге химиялық кинетика үшін маңызы зор әрекеттесуші массалар заңын ашты (1867ж).
Химиялық реакциялардың жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрациясының көбейтіндісіне тура пропорционал болады. Мынадай реакция жүреді делік:
mA + nB = cC
Бұл реакция үшін әрекеттесуші массалар заңының математикалық өрнегі былай жазылады:
V = k [A]m[B]n
Мұндағы V-реакция жылдамдығы, k-жылдамдық тұрақтысы, оның мәні әрекеттесетін заттардың табиғатына және температураға байланысты болады. [A], [B] - А және В заттарының концентрациясы, m,n-формуладағы коэффициенттер, яғни формулалар алдындағы коэффициенттер зат концентрациясының дәреже көрсеткіші түрінде жазылады.
Егер әрекеттесетін А және В заттарының әрқайсысының концентрациясы 1 моль/л – ге тең болса, реакция жылдамдығы жылдамдық тұрақтысына тең болады, яғни
[A]=[B]=1; V=k
Жылдамдық тұрақтысының мәні неғұрлым көп болса, соғұрлым реакция тез жүреді.
3. Реакция жылдамдығының температураға әсері. Температураның жоғарылауына байланысты молекулалардың қозғалысы жиілеп, олардың бір-бірімен соқтығысуы артады. Бұл соқтығысулар реакцияның жылдамдығын арттырады. Температураның өсуіне байланысты активтелген молекулалардың саны артады. Мұның өзі реакцияның жылдамдығының артуына жағдай туғызады. Мысалы, температураны 1000С арттырғанда активтелген молекулалардың саны шамамен 1000 есе артады, яғни реакцияның жылдамдығы да осы мөлшерде артады.
Реакция жылдамдығының температураға байланыстылығы Вант-Гофф ережесімен анықталады. Температураны 100С жоғарылатқанда реакция 2-4 есеартады.
Бұл ереженің математикалық өрнегі мынадай:
Kt+10 /kt = = 2-4
Мұндағы V t1- бастапқы температура кезіндегі реакция жылдамдығы, V t2 – температураны бірнеше рет 100С-қа арттырғаннан кейінгі реакция жылдамдығы, -химиялықкоэффициент, t1, t2 – бастапқы, соңғы температуралар.
Достарыңызбен бөлісу: |