Қысқаша теориялық мағлұмат
Химиялық кинетика
Химиялық реакциялардың жылдамдығы
Химиялық реакциялардың жылдамдығы және оның әрекеттесуші заттардың концентрациясына, температураға, катализаторға т.б. тәуелділігі туралы ілім химиялық кинетика деп аталады.
Химиялық кинетиканы зерттеудің теория мен практика үшін маңызы зор. Кез келген химиялық реакцияны пайдаланғанда оның бізге қажетті жылдамдықпен жүруінің пайдалы екендігі түсінікті. Химиялық реакциялардың жылдамдығы әртүрлі болады.
Кейбір реакциялар өте тез жүреді (мысалы, қопарылыс), басқа біреулері тіпті баяу, олардың нәтижесін байқау үшін айлар, жылдар, ғасырлар қажет (мысалы, геохимиялық реакциялар).
Әрекеттесуші заттардың агрегаттық күйіне байланысты химиялық реакциялар гомогендік және гетерогендік болып екі топқа бөлінеді.
Егер әрекеттесуші заттар бірдей агрегаттық күйде болса, реакция гомогенді деп, ал әрекеттесуші заттар әртүрлі агрегаттық күйде болса, реакция гетерогендік деп аталады. Мысалы,
2NО(г) + О2(г) → 2NО2 (г) (гомогендік реакция)
С(қ) + О2(г) → СО2 (г) (гетерогенді реакция)
Химиялық реакциялардың жүру механизмі және кинетика тұрғысынан гомогендік және гетерогендік реакциялардың бір-бірінен елеулі айырмашылықтары бар.
Мұндағы, Vгом - гомогенді реакцияның жылдамдығы, С концентрациясының өзгеруі, t – уақыттың өзгеруі
n – заттың мөлшері (моль саны), S – фаза бетінің ауданы, t- уақыттың өзгеруі.
Химиялық реакцияның жылдамдығы, басқа да процестердің жылдамдығы сияқты, уақытпен өлшенеді.
Химиялық реакция кезінде әрекеттесуші заттардың мөлшері мен концентрациясы өзгереді. Сондықтан химиялық реакцияның жылдамдығын кесімді уақыт ішінде (секунд, сағат, жыл) әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруімен өлшейді.
Концентрация дегенімі көлем бірлігіндегі заттың мөлшері, көбіне 1 литрдегі моль саны. Мысалы, реакция басталмас бұрын заттың концентрациясы С0 (3 моль), реакция басталғанына τ(5) минут өткеннен кейін өлшегенімізде Сτ (2 моль) болсын, сонда реакцияның жылдамдығы:
V = (С0 - Сτ) / τ = (3 - 2) / 5 = 0,2 моль/мин
Достарыңызбен бөлісу: |