ХИМИЯЛЫҚ КИНЕТИКА

 

Химиялық реакциялар жылдамдығы және оның әр түрлі факторларға тәуелділігін зерттеумен химияның ерекше бөлімі химиялық кинетика шұғылданады.

Химиялықреакцияның жылдамдығын кесімді уақыт ішінде (секунд, сағат, жыл) әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруімен өлшейді.

Концентрация дегеніміз көлем бірлігіндегі заттың мөлшері көбінесе 1 литрдей моль саны. Мысалы, реакция басталмас бұрын заттың концентрациясы С_о (3 моль), реакция басталғанына t(5) минут өткеннен кейін өлшегенімізде С_t (2 моль) болсын, сонда реакцияның жылдамдығы:

 

Химиялық реакцияның жылдамдығына әрекеттесуші заттардың табиғи қасиеттерден басқа, реакция жүруіне туғызған жағдай да әсер етеді. Реакция жағдайының бастылары: әрекетесуші заттардың табиғаты, қысым, температура, әрекеттесуші заттардың концентрациясы және катализатор.

Осы жағдайлардың әсерлеріне тәуелді химиялық реакцияның жылдамдығының өзгеруін, химиялық кинетика бөлімі зерттейді.

Химиялық реакция жылдамдығына әрекеттесуін

заттардың табиғатының әсер етуі

 

Заттың табиғатының химиялық реакцияның жылдамдығына әcepi үлкен.

Бұрын айтып кeткeнiмiздей кейбір реакциялар өте тез өтеді, басқалары тіпті баяу, айлап, жылдап өтеді. Мысалы:

а) 2Rb + 2Н₂О = 2RbOH + Н₂ (қопарылыс болады)

б) Ag + Н₂О → реакция өте баяу жүреді, айлап, жылдап өтeдi.

Заттардың өзара әpeкеттесулерi үшін олардың бөлшектері (молекула, атом, ион) бip-бipiмeн соқтығысуы қажет. Соқтығысу нәтижесінде бөлшектердің электрон бұлттарының тығыздықтары өзгepiп, жаңа химиялық байланыстар түзіледі. Жылдамдықтың температураға тәуелділігін Вант-Гоффтың эмпирикалық ережесімен бағалауға болады: «температура әрбір 10⁰С-қа артқанда реакцияның жылдамдығы 2-4 есе өседі».

Вант-Гофф ережесінің математикалық теңдеуін реакцияның жылдамдық константаларының не жылдамдықтарының арақатынасы арқылы өрнегі:

 

мұнда х - жылдамдықтың температуралық коэффициенті, жоғарыда айтылғандай оның мәні 2-4 аралығында жатады. Бұл теңдеулер жуықтап орындалатынына қарамастан көптеген процестердің температураға теуеділігін білуде маңызды роль атқарады.