Reaktsiya tartibi: tushunchasi, turlari

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 17:58

Kimyoviy kinetikada reaksiya tartibini topish muhim vazifalardan biridir. Bu qiymat rasmiy bo'lsa-da, har qanday reaktsiya tezligining konsentratsiyaga eksperimental bog'liqligini eng yaxshi aks ettirish imkonini beradi. Qoida tariqasida, reaktsiya tezligini topish uchun boshlang'ich birikmalarning kontsentratsiyasi ularning stexiometrik koeffitsientlariga mos keladigan kuchlarda olinadi. Lekin bu juda oddiy reaktsiyalar uchun amal qiladi.

Modda boʻyicha kimyoviy reaksiyaning borish tartibi empirik tarzda olingan reaksiya tezligini topish formulasiga ushbu birikmaning konsentratsiyasi kiritilgan n daraja qiymati hisoblanadi. Ammo umumiy tartib moddalar uchun barcha buyurtmalar yig'indisidir: n=n₁ + n₂. n₁ va n_{2 qiymatlari bir bosqichli reaksiyalar tenglamalarida stexiometrik koeffitsientlarga mos keladi. Aslida ular ijobiy yoki salbiy, butun yoki kasr boʻlishi mumkin.}

Masalan, tezlikni aniqlash formulasiga mos keladigan H₂+ I₂ ― > 2HH oʻzaro taʼsir tenglamasi uchun v=kC H_CI_{, moddalar tartibi n}H_{=1 van}I_{=1, umumiy reaksiya tartibi n=n}H_+nI_=1+1=2.

Nol tartib

Ba'zi reaksiyalar nol reaktsiya tartibiga ega. Qoida tariqasida, ular boshlang'ich birikmalarning kontsentratsiyasiga ta'sir qilmaydi. Bu quyidagi hollarda sodir bo'ladi:

• agar biron bir boshlang'ich modda sezilarli darajada oshirilsa;
• agar tezlik reaksiyada ishtirok etuvchi molekulalarning faollanish energiyasi bilan boshqarilsa, masalan, fotosintezda.

Misol sifatida etil sirka efirining suv bilan oʻzaro taʼsiri reaksiyasini koʻrib chiqaylik, yaʼni. uning sovunlanishi.

SO₃SOOS₂L₅ + L₂ O ―> S₃SOOK + S₂E_5O

Birlamchi moddalarning oʻzaro eruvchanligi nihoyatda kichik boʻlgani uchun ularning koʻpchiligi turli fazalarda boʻladi. Kimyoviy reaksiyada efir sarflanganda uning yangi qismi efir qatlamidan o‘z vaqtida kelib chiqadi, ya’ni uning eritmadagi konsentratsiyasi kamaymaydi.

Birinchi tartibli reaktsiyalar

Moddalarning bu oʻzaro taʼsirini shartli ravishda tenglama bilan yozish mumkin: A―>B. Misol tariqasida dimetil efirning parchalanishini keltirish mumkin:

S₃OSE₃―>S₄+L_{2 +CO}

Buning uchun reaksiya tezligi v=kC_{S2N6O sifatida aniqlanadi. Bunday holda, modda bo'yicha tartib va umumiy tartib mos keladi va bittaga teng.}

Ma'lum bir C konsentratsiyasini aniqlash vaqti (t) birinchi tartibli reaktsiyalar uchun amaliy ahamiyatga ega, agar boshlang'ich bo'lsa.konsentratsiyasi C_o, shuningdek yarim yemirilish davri t_{1/2, bu asl moddaning yarmi reaksiyaga kirishish vaqti bo'lgan vaqt..}

Ikkinchi tartibli reaktsiyalar

A + B tipidagi reaktsiyalar ―> mahsuloti bunday o'zaro ta'sirlarga bog'liq bo'lishi mumkin. Masalan, vodorod yodini ishlab chiqarish yoki etil asetatning ishqoriy sovunlanishi uchun yuqoridagi reaksiya:

SO₃COOS₂H₅ + OH- ―> CH 3_{SOO- + S}2_H5_{O, v=kC}S4N8O2 _SOH-_.

Shuningdek (k) turdagi alohida parchalanish reaksiyalari: 2A ―> mahsulot ikkinchi tartibli. Masalan:

• 2NOCl ―> 2NO + Cl₂, v=kC²_NOCl.
• 2O_{3 ―>} 3O₂, v=kC² _O3.
• 2NO₂ ―> 2NO + O2, v=kC²_NO2.

Keyingi reaktsiyalar

Uchinchi va keyingi tartiblarning reaktsiyalari oldingi variantlarga qaraganda kamroq uchraydi. Bu uch yoki undan ortiq zarrachalar kosmosda bir vaqtning o'zida uchrashish ehtimoli pastligi bilan bog'liq. Biroq, ularning monooksidlaridan azot va karbonat angidrid hosil bo'lishi bunday o'zaro ta'sirlarga misol bo'la oladi:

• 2NN+L₂→ 2N₂, v=kC² NO_CO2.
• 2SO+O₂→ 2SO₂, v=kC² CO_CO2.

Bunday reaktsiyalar uchun hamreaktivlar konsentratsiyasining uning oqish vaqtiga bog'liqligi mavjud. Yarim yemirilish davri va reaksiya tezligi konstantalarini topish formulalari xuddi shu reaksiyalar tartibiga teng n indeksini kiritish orqali birlashtiriladi.

Reaksiyaning molekulyarligi

Reaksiya tartibini uning molekulyarligi bilan aralashtirib yubormang, bu aniq kimyoviy transformatsiya aktini bajaradigan molekulalar soni bilan belgilanadi. Eksperimental tarzda aniqlanadigan tartibdan farqli o'laroq, kimyoviy reaktsiyaning molekulyarligi nazariy asosga ega. Uni aniqlash uchun siz jarayonning mohiyatini, molekulalar bir-biri bilan aynan qanday ta'sir qilishini, ular qanday transformatsiya bosqichlaridan o'tishini tushunishingiz kerak.

Qiyosiy xususiyatlar

Buyurtma	Molekulyarlik
Rasmiy qiymat	Jismoniy ma'no bor, reaksiyaga kirishuvchi molekulalar sonini ko'rsatadi
Turli raqamli qiymatlarni qabul qilishi mumkin	Uchta qiymatdan faqat bittasini qabul qiladi: 1, 2, 3
Har qanday murakkablikdagi va koʻp bosqichli reaksiyalar uchun amal qiladi	Faqat elementar bir bosqichli reaksiyalar uchun amal qiladi

Bir xil reaksiya uchun tartib va molekulyarlik mos kelmasligining bir qancha sabablari bor:

• agar reagentlardan biri yuqorida aytib o'tilganidek, ortiqcha miqdorda olingan bo'lsa;
• koʻp heterojen reaksiyalar uchun ularni amalga oshirish jarayonida tartib oʻzgarishi mumkin, ayniqsa ularning paydo boʻlish shartlari oʻzgarsa;
• katalitik reaksiyalar koʻp bosqichli mexanizmga ega boʻlib, uning mohiyati har doim ham stoxiometrik tenglamada aks etavermaydi;
• murakkab koʻp bosqichli reaksiyalarda oraliq moddalardan faqat bittasi umumiy tezlikka taʼsir qilishi mumkin, natijada butun transformatsiya tartibini belgilaydi.

Monomolekulyar reaksiyalarga molekulalarning parchalanishi kiradi:

I_{2 ―> 2I}

Bimolekulyar reaksiyalarda ikkita molekula toʻqnashadi. Bundan tashqari, bu har xil moddalarning molekulalari bo'lishi mumkin va bir xil:

H₂+ I_{2 ―> 2HH}

Trimolekulyar reaktsiyalar shunday reaksiyalar deb ataladi, ularni amalga oshirish uchun uchta boshlang'ich moddalar molekulasi kerak bo'ladi:

2NN + H₂ ―> N₂l + H_2O

H₂ + O₂ ―> 2H_2O