1. Жанудың түрлері

9
mn
k
ab
k
dt
dm
2
1


.
Тепе-теңдік шартына сай 
dt
dm
=0 
және 
1
2
k
k
mn
ab

.
Бірақ (3) теңдеуге қатысты 
K
mn
ab

болады, сондықтан
1
2
k
k
K

, (15) 
яғни, 
тепе
-
теңдік
 
тұрақтысы
 
К
 
кері
 
және
 
тура
 
реакциялардың
 
жылдамдық
 
тұрақтыларының
 
қатынасы
-
на
 
тең
.
Газдың қайтымды бимолекулалық реакцияларының қатарына йодты сутегінің түзілу 
және айырылу реакциясын жатқызуға болады:
Н
2
+ J
2
↔ HJ + HJ (16) 
1 суретте осы реакцияның уақыт бойынша өтуі бейнеленген. Ол тәжірибе нәтижесінде 
алынған. Графикте екі қисық көрсетілген: жоғарғысы йодты сутектің ажырауына, төменгісі 
оның түзілуіне сәйкес келеді. Қос қисық та шектік мәндерінде ортақ шектік құрамға HJ 
ұмтылады, ол берілген температура үшін HJ тепе-тең құрамына сай.
 
1 сурет - Н
2
+ J
2
↔HJ + HJ реакциясының уақыт
бойынша өтуі; 
Жоғарғы қисық – HJ айырылуы,
Төменгі қисық – HJ түзілуі.
Жану облысындағы қайтымды реакциялар – жану өнімдерінің диссоциация 
реакциялары. Қарапайым отындар үшін жану өнімдері бұл – төмендегі теңдеуге сәйкес 
түзілетін су буы мен көмірқышқылдары:

10
2Н
2
+ O
2
↔ 2Н
2
O 
2CO + O
2
↔ 2CO
2
Мұндай реакциялар үшін тепе – теңдік тұрақтылары жеткілікті түрде жақсы өлшенген.
Бұл реакциялар тәжірибе барысында жоғары температураларда - 2000
0
С маңында 
қолданылады.
Біз қарастырып отырған реакцияларға ғана тән қасиеттерге (яғни, қарапайым типті 
реакциялар, олардың өтуі классикалық кинетика заңдарына бағынады) процестің 
изотермиялық ағыны барысында реакция жылдамдығының өзгеруінің арнайы заңы жатады.
Кез келген реттіліктегі қайтымды немесе қайтымсыз реакциялар үшін реакция 
жылдамдығы реакцияның өтуіне қатысты бастапқы заттардың концентрациясының кемуіне 
байланысты әрқашанда прогрессивті түрде кемиді. Реакцияның ең үлкен жылдамдығы 
уақыттың бастапқы мезетіне сәйкес келеді (2 сурет).

2 сурет – Реакция жылдамдығының уақытқа тәуелділігі 

Бұл сурет реакцияның изотермиялық ағынына сәйкес келеді. Изотермиялық емес 
жағдайларда жоғарыдағы қисықтардың түрі өзгеріске ұшырайды. Бұл кезде реакция 
жылдамдығының температураға тәуелділігінің заңдылық-тары маңызды рөл атқарады.
Химиялық реакциялардың бірнеше саны ғана моно- және бимолекулалық типтегі 
қарапайым реакцияларға жатады. Жану реакциясы барысындағы химиялық ауысулар 
анағұрлым күрделі айналулар мен сан түрлі әдістер арқылы жүзеге асады. Бұған қарапайым 
химиялық теңдеуден көз жеткізуге болады. Бақыланатын реакциялардың күрделілігі мен 
өзіндік ерекшелігі жаңа типті кинетиканы – тізбектік және автокатализдік реакциялардың 
кинетикасын жасауға түрткі болды. Бұл жаңа типті реакцияларда негізгі орынды аралық 
ауысулардың өзіндік кинетикасы алады.
Ауысулардың күрделі болуы себепті реакция жылдамдығының берілген уақыт 
мезетінде әсер ететін бастапқы заттардың концентрациясына тәуелділігі мағынасындағы 
реакцияның қосынды сипаты қосынды химиялық теңдеуге ешқашанда сәйкес келмейді және 
ереже бойынша реакцияның бүтін санды ретін бермейді. Әрбір компонент бойынша рет 
бөлшектік болуы мүмкіндігі сияқты соңғы айтылған қасиет те бөлшектік болуы мүмкін.
ν
1 
+ 
ν
2 
+
ν
3
+…. мәндерінің қосындысы ретінде анықталған рет қысымға қатысты 
дәреже көрсеткішіне сай анықталған ретпен сәйкес келмеуі мүмкін.
Осы жағдайлардың салдарынан реакция реті ұғымының ауқымын кеңейте түсуге тура 
келеді (дәлірек айтсақ, жалпы химиялық процесс ұғымының мағынасын). Ол үшін реакцияға 

11
қатысатын бастапқы белсенді компоненттердің әрқайсысы бойынша бөлшектік реті бар 
реакцияны енгізу керек.
Бұл шарттың тәжірибелік мағынасы өте зор, өйткені, қандай да бір жану процесін 
қолдану барысында нәтижесінде жанудың жылдамдығы қосынды макроскопиялық немесе 
интегралдық динамикалық (кинетикалық) заңдылықтармен анықталады.
Реакция жылдамдығын қандай да бір тұрақтыны К шамасының берілген 
температурасында бастапқы заттардың әсерлесетін концентрациясының функциясына 
көбейтіндісі ретіндегі қарапайым елестетуге ұқсас жалпы жағдайда былай жазуға болады:
...
ν
c
ν
b
ν
ka
w
dt
dm
3
2
1


(17) 
Мұндағы 
ν
1
, 
ν
2
, 
ν
3
, … бөлшектік сандар болуы мүмкін.

жүктеу/скачать 323,87 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: