4.1-misol. Har bir reaksiyaning reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
2NO (g) + Cl 2 (g) = 2NOCI (g) (1); CaO (c) + CO 2 (g) \u003d CaCO 3 (c) (2),
har bir tizimdagi bosim 3 marta oshirilsa?
Qaror. Reaktsiya (1) bir jinsli bo'lib, massalar ta'siri qonuniga ko'ra, dastlabki reaksiya tezligi v = k∙ ∙ ; reaksiya (2) geterogendir va uning tezligi v = k∙ tenglama bilan ifodalanadi. Qattiq fazadagi moddalarning konsentratsiyasi (bu reaksiyada CaO) reaksiya jarayonida o'zgarmaydi, shuning uchun u massa ta'siri qonuni tenglamasiga kiritilmagan.
Tizimlarning har birida bosimning 3 marta oshishi tizim hajmining 3 barobar kamayishiga va har bir reaksiyaga kirishuvchi gazsimon moddalarning konsentratsiyasining 3 barobar oshishiga olib keladi. Reaksiya tezligining yangi konsentratsiyasida: v" = k∙ (3) 2 ∙3 = 27 k∙ ∙ (1) va v" = k 3 (2). v va v” tezligi uchun ifodalarni solishtirsak, reaksiya tezligi (1) 27 marta, reaksiya (2) 3 marta ortadi.
4.2-misol. A va B moddalari orasidagi reaktsiya 2A + B \u003d D tenglamasi bilan ifodalanadi. Dastlabki kontsentratsiyalar: C A \u003d 5 mol / l, C B \u003d 3,5 mol / l. Tezlik konstantasi 0,4 ga teng. Reaksiya aralashmasida A moddaning 60% qolgandagi va dastlabki momentdagi reaksiya tezligini hisoblang.
Qaror. Massalarning harakat qonuniga ko'ra v =. Dastlabki daqiqada tezlik v 1 \u003d 0,4 × 5 2 × 3,5 \u003d 35. Bir muncha vaqt o'tgach, A moddasining 60% reaktsiya aralashmasida qoladi, ya'ni A moddasining konsentratsiyasi 5 × 0,6 \ ga teng bo'ladi. u003d 3 mol / l. Bu A ning konsentratsiyasi 5 - 3 = 2 mol / l ga kamayganligini anglatadi. A va B bir-biri bilan 2:1 nisbatda o'zaro ta'sir qilganligi sababli, B moddasining konsentratsiyasi 1 mol ga kamaydi va 3,5 - 1 = 2,5 mol / l ga teng bo'ldi. Shuning uchun, v 2 \u003d 0,4 × 3 2 × 2,5 \u003d 9.
4.3-misol. Reaktsiya boshlanganidan keyin biroz vaqt o'tgach
2NO + O 2 \u003d 2NO 2 moddalar konsentratsiyasi (mol / l): \u003d 0,06;
0,12; = 0,216. NO va O 2 ning dastlabki konsentrasiyalarini toping.
Qaror. NO va O 2 ning dastlabki kontsentratsiyasi reaksiya tenglamasi asosida topiladi, unga ko'ra 2 mol NO 2 mol 2NO 2 hosil bo'lishiga sarflanadi. Masala shartiga ko'ra 0,216 mol NO 2 hosil bo'lgan, buning uchun 0,216 mol NO sarflangan. Demak, NO ning dastlabki konsentratsiyasi quyidagilarga teng:
0,06 + 0,216 = 0,276 mol / l.
Reaksiya tenglamasiga ko'ra 2 mol NO 2 hosil bo'lishi uchun 1 mol O 2, 0,216 mol NO 2 olish uchun 0,216 / 2 = 0,108 mol / O 2 kerak bo'ladi. O 2 ning dastlabki kontsentratsiyasi: \u003d 0,12 + 0,108 \u003d 0,228 mol / l.
Shunday qilib, dastlabki kontsentratsiyalar:
0,276 mol/l; = 0,228 mol/l.
4.4-misol. 323 K da ba'zi reaksiyalar 30 soniyada tugaydi. Reaksiya tezligining harorat koeffitsienti 2 ga teng bo‘lsa, 283 K da reaksiya tezligi va vaqti qanday o‘zgarishini aniqlang.
Qaror. Van't-Xoff qoidasiga ko'ra, reaktsiya tezligi necha marta o'zgarishini topamiz:
2 –4 = .
Reaksiya tezligi 16 marta kamayadi. Reaksiya tezligi va uning vaqti teskari bog'liqdir. Binobarin, bu reaksiya vaqti 16 marta ortadi va 30 × 16 = 480 s = 8 minut bo'ladi.
Vazifalar
№ 4.1 . Reaksiya 3N 2 + CO = CH 4 + H 2 O tenglama bo'yicha boradi
Reaktivlarning dastlabki kontsentratsiyasi (mol/l): = 0,8; CCO = 0,6. Vodorod konsentratsiyasini 1,2 mol/l ga, uglerod oksidi kontsentratsiyasini 0,9 mol/l ga oshirsa, reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
(Javob: 5 barobar ortadi).
№ 4.2 . N 2 O ning parchalanish reaktsiyasi 2N 2 O \u003d 2N 2 + O 2 tenglamasiga muvofiq davom etadi. Reaksiya tezligi konstantasi 5·10 -4 ga teng. Dastlabki kontsentratsiya
0,32 mol/l. 50% N 2 O parchalanishining boshlang'ich momenti va momentidagi reaksiya tezligini aniqlang. ( Javob: 5,12 . 10 -5 ; 1,28 . 10 -5).
№ 4.3 . A va B moddalar orasidagi reaksiya tenglama bilan ifodalanadi
A + 2B = D. Dastlabki konsentratsiyalar: C A = 0,3 mol / l va C B = 0,4 mol / l. Tezlik konstantasi 0,8 ga teng. Reaksiyaning dastlabki tezligini hisoblang va A moddaning konsentratsiyasi 0,1 mol ga kamayganda, ma'lum vaqtdan keyin reaksiya tezligi qanday o'zgarganini aniqlang.
(Javob: 3,84 . 10 -2; 6 martaga kamaydi).
№ 4.4 .Agar harorat 30°C ga pasayganda reaksiya vaqti 64 marta oshsa, reaksiya tezligining harorat koeffitsienti nimaga teng? ( Javob: 4).
№ 4.5 .Reaksiya 45 daqiqada qanday haroratda tugashini hisoblang, agar 20°C da 3 soat davom etsa.Reaksiya tezligining harorat koeffitsienti 3 ( Javob: 32.6 haqida C).
№ 4.6. Agar bosim 3 marta oshirilsa va harorat bir vaqtning o'zida 30 ° C ga oshirilsa (g = 2) CO + Cl 2 = COCl 2 reaktsiya tezligi qanday o'zgaradi?
(Javob: 72 barobar ortadi).
№ 4.7 . Reaksiyalar tenglamalarga muvofiq davom etadi
C (c) + O 2 (g) \u003d CO 2 (g) (1); 2CO (g) + O 2 (g) \u003d 2CO 2 (g) (2)
(1) va (2) reaksiyalar tezligi qanday o'zgaradi, agar har bir sistemada: a) bosim 3 marta kamaytirilsa; b) idish hajmini 3 barobar oshirish; v) kislorod kontsentratsiyasini 3 marta oshiradi? ( Javob: a) (1) da 3 ga, (2) da 27 marta kamayadi);
b) (1) da 3 ga, (2) da 27 marta kamayadi); c) (1) va (2) ga 3 barobar ortadi).
№ 4.8 . Reaksiya H 2 + I 2 \u003d 2HI tenglamasiga muvofiq davom etadi. Tezlik konstantasi 0,16 ga teng. Vodorod va yodning dastlabki konsentratsiyasi mos ravishda 0,04 mol/l va 0,05 mol/l ni tashkil qiladi. Reaksiyaning dastlabki tezligini va H 2 konsentratsiyasi 0,03 mol/l ga tenglashganda uning tezligini hisoblang. ( Javob: 3,2 . 10 -3 ; 1,9 . 10 -3).
№ 4.9 . Oltingugurt va uning dioksidining oksidlanishi tenglamalar bo'yicha davom etadi:
S (k) + O 2 (g) \u003d SO 2 (g) (1); 2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g) (2)
(1) va (2) reaksiyalar tezligi qanday o'zgaradi, agar har bir sistemada: a) bosim 4 marta oshirilsa; b) idish hajmini 4 marta kamaytirish; v) kislorod kontsentratsiyasini 4 marta oshiradi? ( Javob: a) (1) ga 4 ga, (2) ga 64 (marta) ga oshadi;
b) (1) 4 ga, (2) ga 64 marta ortadi); c) (1) va (2) ga 4 marta ortadi).
№ 4.10 . 2A + B = D reaksiya tezligi konstantasi 0,8 ga teng. Dastlabki konsentratsiyalar: C A = 2,5 mol/l va C B = 1,5 mol/l. Reaktsiya natijasida C B moddasining konsentratsiyasi 0,6 mol / l bo'lib chiqdi. C A ga nima teng bo'lganini va reaktsiya tezligini hisoblang. ( Javob: 0,7 mol/l; 0,235).
№ 4.11. Reaksiya 4HCl + O 2 = 2H 2 O + 2Cl 2 tenglamasiga muvofiq davom etadi.
Reaksiya boshlanganidan bir muncha vaqt o'tgach, unda ishtirok etgan moddalarning kontsentratsiyasi (mol / l) bo'ldi: \u003d 0,85; = 0,44; = 0,30. HCl va O 2 ning dastlabki konsentrasiyalarini hisoblang. ( Javob:= 1,45; = 0,59 mol/l).
№ 4.12 . CO + H 2 O ↔ CO 2 + H 2 reaktsiyasidagi moddalarning boshlang'ich konsentratsiyasi
teng edi (mol/l): C CO = 0,5; = 0,6; = 0,4; = 0,2. 60% H 2 O reaksiyaga kirishgandan keyin reaksiyaga kirgan barcha moddalarning kontsentratsiyasini hisoblang. ( Javob: CCO = 0,14; = 0,24; = 0,76; = 0,56 mol/l).
№ 4.13 . 2CO + O 2 \u003d CO 2 reaktsiya tezligi qanday o'zgaradi, agar:
a) reaksiya idishining hajmini 3 marta oshirish; b) CO kontsentratsiyasini 3 marta oshirish; v) haroratni 40 o C ga oshirish (g = 2)? ( Javob: a) 27 marta kamayadi; b) 9 barobar ortadi; c) 16 barobar ortadi).
№ 4.14 . 10°C da reaksiya 20 daqiqada tugaydi. Agar harorat koeffitsienti 3 bo'lsa, harorat 40 ° C ga ko'tarilganda reaksiya qancha davom etadi? ( Javob: 44,4 s).
№ 4.15 . Necha marta oshirish kerak
a) 2CO \u003d CO 2 + C tizimidagi CO kontsentratsiyasi, shuning uchun reaktsiya tezligi 4 barobar ortadi?
b) reaktsiya tezligi 100 marta oshishi uchun N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 tizimidagi vodorod konsentratsiyasi?
v) 2NO + O 2 = 2NO 2 sistemadagi bosim shunday bo'lsinki, NO 2 hosil bo'lish tezligi 10 3 marta ortadi? ( Javob: 2 marta; 4,64 marta; 10 marta).
№ 4.16 . Reaksiya tezligi A + 2B \u003d AB 2 C A \u003d 0,15 mol / l va
C B \u003d 0,4 mol / l 2,4 ∙ 10 -3 ga teng. B konsentratsiyasi 0,2 mol/l ga aylanganda tezlik konstantasini va reaksiya tezligini aniqlang. ( Javob: 0,1; 2 ∙ 10 -4).
№ 4.17 . Agar A moddaning konsentratsiyasi 3 barobar oshsa, B moddaning konsentratsiyasi 2 baravar kamaytirilsa va harorat 40 ° C ga oshsa, 2A + B = A 2 B reaktsiya tezligi qanday o'zgaradi (g \u003d 2 )? ( Javob: 72 barobar ortadi).
№ 4.18. Reaksiya 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O tenglama boʻyicha boradi.
Reaksiya boshlanganidan bir muncha vaqt o'tgach, undagi moddalarning kontsentratsiyasi (mol / l) bo'ldi: \u003d 0,009; = 0,02; = 0,003. Hisoblang: = 0,7 mol/l).
1. A gazi 4,5 mol miqdoridagi modda va B gazi miqdori 3 mol bo'lgan idishda aralashtirildi. A va B gazlari A + B \u003d C tenglamasiga muvofiq reaksiyaga kirishadi. Biroz vaqt o'tgach, tizimda 2 mol modda bilan C gazi hosil bo'ldi. Tizimda reaksiyaga kirishmagan A va B gazlarining qancha miqdori qolgan?
Reaksiya tenglamasidan kelib chiqadiki:
Dn(A) = Dn(B) = Dn(C) = 2 mol,
bu yerda Dn - reaksiya jarayonida modda miqdorining o'zgarishi.
Shunday qilib, idishda qoladi:
n 2 (A) = n 1 (A) - Dn (A); n 2 (A) \u003d (4,5 - 2) mol \u003d 2,5 mol;
n 2 (B) = n 1 (B) - Dn (B); n 2 (B) \u003d (3 - 2) mol \u003d 1 mol.
2. Reaksiya quyidagi tenglama bo‘yicha boradi: 2A + B ⇄ C va A modda uchun ikkinchi, B modda uchun birinchi tartib bor. Vaqtning dastlabki momentida reaksiya tezligi 15 mol/l×s ni tashkil qiladi. B moddaning 50% reaksiyaga kirishgan momentdagi tezlik konstantasini va to'g'ridan-to'g'ri reaksiya tezligini hisoblang, agar dastlabki konsentratsiyalar teng bo'lsa: S(A) = 10 mol/l; C(B) = 5 mol/l. Kimyoviy reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
Reaksiyaga kirgan S(B) ga teng:
C(B) \u003d 0,5 5 \u003d 2,5 mol / l.
Shunga ko'ra, reaksiyaga kirgan C(A) ga teng:
2 mol/l A - 1 mol/l B
C(A) - 2,5 mol/l B
Reaksiyadan keyin C(A) va C(B):
C(A) \u003d 10 - 5 \u003d 5 mol / l,
C(B) \u003d 5 - 2,5 \u003d 2,5 mol / l.
To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi quyidagicha bo'ladi:
Kimyoviy reaksiya tezligi o'zgaradi:
ya'ni 8 barobarga kamayadi.
3. A va B moddalari orasidagi reaksiya tenglama bilan ifodalanadi: A + 2B \u003d C va birinchi tartib A modda uchun, ikkinchisi B modda uchun. Moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi: C (A) \u003d 2 mol / l; C(B) = 4 mol/l; tezlik konstantasi 1,0 ga teng. A moddaning konsentratsiyasi 0,3 mol/l ga kamayganda, reaksiyaning dastlabki tezligini va ma’lum vaqtdan keyingi tezligini toping.
Ommaviy harakat qonuniga ko'ra:
Agar A moddaning konsentratsiyasi 0,3 mol/l ga kamaysa, B moddaning konsentratsiyasi 0,3 × 2 = 0,6 mol/l ga kamayadi. Reaktsiyadan keyin kontsentratsiyalar:
4. Yopiq idishda sodir bo'ladigan to'g'ridan-to'g'ri va teskari gaz fazali reaktsiyalarning tezligi tenglamalar bilan ifodalanadi:
Massalar ta'siri qonuniga ko'ra, boshlang'ich sharoitda to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezligi:
Gazsimon tizimlar uchun bosimning 3 baravar oshishi gaz aralashmasi hajmining 3 baravar kamayishiga olib keladi, barcha uchta gazning kontsentratsiyasi bir xil miqdorda oshadi va ikkala reaktsiya tezligi ham o'zgaradi. mos ravishda teng:
Reaktsiya tezligi nisbati:
Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi 27 marta, teskari - 9 marta ortadi.
5. 50 0 S haroratdagi reaksiya 2 minut 15 sekundda boradi. 70 0 S haroratda bu reaksiya qancha vaqt ichida tugaydi, bu harorat oralig'ida g tezligining harorat koeffitsienti 3 bo'lsa?
Haroratning 50 dan 70 0 C gacha ko'tarilishi bilan reaksiya tezligi Vant-Xoff qoidasiga muvofiq ortadi:
qayerda = 70 0 S, \u003d 50 0 S, a va - berilgan haroratlarda reaktsiya tezligi.
Biz olamiz:
bular. reaksiya tezligi 9 marta ortadi.
Ta'rifga ko'ra, reaktsiya vaqti reaktsiya tezligiga teskari proportsionaldir, shuning uchun:
haroratlarda reaksiya vaqti qayerda va va .
Bu erdan biz olamiz:
= 135 s (2 min 15 s) ekanligini hisobga olib, biz haroratda reaksiya vaqtini aniqlaymiz :
6. dan harorat oshishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi necha marta ortadi = 10 0 C gacha = 80 0 S , g tezlikning harorat koeffitsienti 2 ga teng bo'lsa?
Van't-Xoff qoidasidan:
Reaksiya tezligi 128 marta ortadi.
7. Dorining bemor organizmidan ajralib chiqish kinetikasini o‘rganganda, 3 soat ichida bemor organizmida preparatning boshlang‘ich miqdorining 50% qolishi aniqlandi. Agar bu birinchi tartibli reaksiya ekanligi ma'lum bo'lsa, preparatni inson organizmidan chiqarib yuborish reaktsiyasining yarimparchalanish davri va tezligi konstantasini aniqlang.
Ma'lum bir vaqt davomida preparatning 50% tanadan chiqarilganligi sababli, keyin t 1/2 = 3 soat. Tenglamadan reaksiya tezligi konstantasini hisoblaymiz:
8. Preparatning suvli eritmalarini laboratoriya tadqiqotlarida gidroliz natijasida preparatning sutkalik konsentratsiyasi 0,05 mol/l dan 0,03 mol/l gacha kamayishi aniqlandi. Preparatning gidroliz reaksiyasining yarim yemirilish davrini hisoblang.
Gidroliz reaktsiyalari odatda suvning sezilarli darajada ko'pligi bilan kechganligi sababli uning konsentratsiyasi doimiy bo'lishi mumkin. Binobarin, reaksiya jarayonida faqat preparatning konsentratsiyasi o'zgaradi va gidroliz reaktsiyasini birinchi tartibli reaksiya deb hisoblash mumkin.
Reaksiya tezligi konstantasining qiymatini tenglamadan topamiz:
9. Preparatning bemor tanasidan yarim yemirilish davri (birinchi tartibli reaksiya) 5 soat. Preparatning 75% tanadan chiqariladigan vaqtni aniqlang.
Preparatning 75% tanadan olib tashlanishi bilan C / C 0 nisbati 0,25 ni tashkil qiladi. Bunday holda formuladan foydalanish qulay:
,
10. Saxaroza gidroliz reaksiyasining tezlik konstantasi 2,31×10 - 3 soat - 1 ga teng. Hisoblash:
1) reaksiyaning yarim yemirilish davri;
2) saxarozaning 20% gidrolizga uchragan vaqt;
3) glyukozaning qaysi qismi 5 kundan keyin gidrolizga uchraydi.
1. Yarim yemirilish davri:
2. 20% saxaroza gidrolizga uchragach, C/C 0 nisbati 0,8 ni tashkil qiladi. Natijada:
3. 5 kundan keyin (120 soat) C / C 0 nisbati quyidagicha bo'ladi:
Natijada, glyukozaning 24% gidrolizga uchradi.
11. Ayrim birinchi tartibli reaksiya jarayonida 30 daqiqada moddaning dastlabki miqdorining 60% ga aylanadi. 1 soatdan keyin moddaning qaysi qismi qolishini aniqlang.
1. 30 daqiqadan so'ng qolgan moddaning miqdori:
C 1 \u003d C 0 - 0,6 C 0 \u003d 0,4 × C 0.
ya'ni C 0 / C 1 nisbati 2,5 ga teng.
2. Reaksiya tezligi konstantasini toping:
3. 1 soatdan keyin qolgan C 2 moddaning miqdori quyidagi formula bilan aniqlanadi:
Shunday qilib, 1 soatdan keyin asl moddaning 16% qoladi.
O'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar
1. Kimyoviy reaksiya tezligi deb nimaga aytiladi?
2. Gomogen reaksiyaning haqiqiy tezligi deb nimaga aytiladi?
3. Gomogen reaksiya tezligi qanday o'lchamga ega?
4. Geterogen reaksiya tezligi deb nimaga aytiladi?
5. Geterogen reaksiya tezligi qanday o'lchamga ega?
6. Reaksiya tezligiga ta’sir etuvchi omillarni sanab bering.
7. Massalar ta’siri qonunini tuzing.
8. Reaksiya tezligi konstantasining fizik ma’nosi nima? Reaksiyaning tezlik konstantasi nimaga bog'liq va nimaga bog'liq emas?
9. Reaksiya tartibi deb nimaga aytiladi? Nol, birinchi, ikkinchi va uchinchi tartibli reaksiya tenglamalariga misollar keltiring.
10. Reaksiya tezligi konstantasining o‘lchami reaksiya tartibiga bog‘liqmi?
11. Reaksiyaning molekulyarligi nima deyiladi?
13. Oddiy va murakkab reaksiyalarga ta’rif bering. Murakkab reaksiyalarning tasnifini keltiring.
14. Van't-Xoff qoidasini tuzing. Vant-Xoff qoidasining matematik ifodasini keltiring.
15. Reaksiya tezligi aktivlanish energiyasiga qanday bog’liq? Arrenius tenglamasini yozing.
16. Faollashgan kompleks nima? Nima uchun reaksiyalar faollashgan komplekslarning hosil bo'lish bosqichlarida o'tadi?
17. Katalizator deb nimaga aytiladi? Gomogen va geterogen kataliz. Nima uchun reaksiyalar katalizatorlar ishtirokida tezroq boradi?
18. Fermentativ kataliz nima? Michaelis-Menten tenglamasini yozing.
Mustaqil hal qilish uchun vazifalar variantlari
Variant raqami 1
1. A va B moddalari orasidagi reaksiya 2A + B \u003d C tenglamasi bilan ifodalanadi va A moddasi uchun ikkinchi, B moddasi uchun birinchi tartib bor. Moddalarning dastlabki konsentratsiyasi: C 0 (A) \u003d 0,4 mol / l; C 0 (B) \u003d 0,8 mol / l; k = 0,6. A moddaning konsentratsiyasi 0,2 mol/l ga kamayganda, reaksiyaning dastlabki tezligini va ma’lum vaqtdan keyingi tezligini toping.
2. Reaksiya tezligi 64 marta oshishi uchun haroratni necha darajaga oshirish kerak? Reaksiya tezligi g harorat koeffitsienti 2 ga teng.
a) tizimdagi bosim ikki baravar oshganda?
b) gazlar hajmining 2 barobar ortishi bilan?
Variant raqami 2
1. Reaksiya tenglama bo‘yicha boradi: A + B = C va A moddada va B moddada birinchi darajaga ega. A ning konsentratsiyasi 2 dan 8 mol/l ga, B ning konsentratsiyasi esa 3 dan oshdi. 9 mol/l. Oldinga reaksiya tezligi qanchaga oshdi?
2. 150 0 S da reaksiya 10 daqiqada tugaydi. Harorat koeffitsienti g ni 2 ga teng qilib, 170 0 S da reaksiya necha daqiqa tugashini hisoblang.
3. Reaksiya tezligi tenglama bilan ifodalanadi: 
Boshlang'ich moddalarning konsentratsiyasini 3 marta oshirganda reaksiya tezligi necha marta o'zgaradi?
Variant raqami 3
1. Reaksiya tenglama bilan ifodalanadi: A + B \u003d C va A va B moddalarida birinchi darajaga ega. Dastlabki konsentratsiyalarda C 0 (A) \u003d 3 mol / l va C 0 (B) \ u003d 5 mol / l, to'g'ridan-to'g'ri reaksiya tezligi 0,3 mol/l×s ga teng. A ning konsentratsiyasi 2 mol/L ga kamayganda, ma’lum vaqtdan keyin tezlik konstantasini va reaksiya tezligini aniqlang.
2. Harorat 10 dan 70 0 S gacha ko’tarilganda kimyoviy reaksiya tezligi g tezligining harorat koeffitsienti 2 ga teng bo’lsa, uning tezligi necha marta ortadi?
3. Reaksiya tezligi A (tv) + 2B (gaz) = C (tv) tenglama bilan ifodalanadi: 
Agar B konsentratsiyasi ikki baravar oshirilsa, reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
Variant raqami 4
1. Reaksiya quyidagi tenglama bo‘yicha boradi: 2A + B = 2C va A modda uchun ikkinchi, B modda uchun birinchi tartib bor. Agar boshlang‘ich bo‘lsa, B moddaning 40% reaksiyaga kirishgan momentdagi to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligini hisoblang. konsentratsiyalar: C 0 (A) = 8 mol/l; C 0 (B) = 4 mol/l; k = 0,4.
2. 100 0 S da ba’zi reaksiya 5 daqiqada tugaydi. Tezlikning harorat koeffitsienti g 3 bo'lsa, 80 0 S da qancha vaqt tugaydi?
3. Reaksiya tezligi 3A + B = C tenglama bilan ifodalanadi: 
To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi necha marta o'zgaradi?
a) A moddaning konsentratsiyasi ikki baravar oshganda?
b) boshlang'ich moddalar konsentratsiyasining bir vaqtning o'zida 2 marta kamayishi bilan?
Variant raqami 5
1. Haroratning 40 dan 70 0 S gacha oshishi bilan ma’lum reaksiya tezligi 8 martaga oshdi. g qiymatini aniqlang.
2. Reaksiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + 3B \u003d 2C va birinchi tartib A modda uchun, ikkinchisi B modda uchun. Moddalarning boshlang'ich konsentratsiyasi: C 0 (A) \u003d 2 mol / l; C 0 (B) = 6 mol/l; k = 1. To'g'ridan-to'g'ri reaktsiyaning boshlang'ich tezligini va A moddaning konsentratsiyasi 1 mol/l ga kamaygan momentdagi tezligini hisoblang. Kimyoviy reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
3. Gaz fazasida sodir bo'ladigan va tenglamalarga bo'ysunadigan to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaksiyalarning tezligi qanday o'zgaradi?
Variant raqami 6
1. Yopiq idishda 1 mol A va 3 mol B dan iborat gazlar aralashmasi mavjud bo'lib, u tenglama bo'yicha reaksiyaga kirishadi: A + 3B = 2C. To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi tenglama bilan tavsiflanadi 
0,5 mol A reaksiyaga kirishgandan keyin to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligi necha marta kamayadi?
2. G tezligining harorat koeffitsienti 3 bo'lsa, reaksiya tezligi 9 marta oshishi uchun haroratni necha darajaga oshirish kerak?
3. To'g'ridan-to'g'ri gaz fazasi reaktsiyasining tezligi qanday o'zgaradi: 2A = B, tartibi 0,5 deb baholanadi, tizimdagi bosimning izotermik pasayishi bilan 3 marta?
Variant raqami 7
1. A va B moddalari orasidagi reaktsiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + 2B \u003d C va A moddada va B moddada birinchi darajaga ega. Reaksiyaga kiruvchi moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi: C 0 (A) \u003d 1,5 mol / l; C 0 (B) = 3 mol/l; k = 0,4. 75% A reaksiyaga kirishganda, vaqtning dastlabki momentida va biroz vaqtdan keyin kimyoviy reaksiya tezligini hisoblang.
2. Haroratning 30 0 S ga oshishi bilan reaksiya tezligi 27 marta oshsa, g tezligining harorat koeffitsienti nimaga teng?
3. Gaz fazasida sodir bo'ladigan va tenglamalarga bo'ysunadigan to'g'ridan-to'g'ri va teskari reaksiyalarning tezligi qanday o'zgaradi?
bosimning 2 marta izotermik oshishi bilan?
Variant raqami 8
1. 1 mol A va 2 mol B moddasi bo'lgan 1 litrli eritmada reaktsiya davom etadi: A + 3B \u003d 2C + D. To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya A moddada birinchi, ikkinchisi B moddada bo'ladi. 0,65 mol A moddadan keyin to'g'ridan-to'g'ri pasayish reaksiyasining tezligi necha marta bo'ladi?
2. Harorat -5 dan +5 0 S gacha ko'tarilganda bakterial gidroliz tezligi (fermentativ jarayon) 4 marta ortadi. Reaksiya tezligi g harorat koeffitsientining qiymatini toping.
3. 2A (gaz) \u003d B (gaz) + C (qattiq) tizimda A moddaning konsentratsiyasini necha marta oshirish kerak, shunda ikkinchi tartibli reaktsiya bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi oshadi. 4 marta?
Variant raqami 9
1. Reaksiya quyidagi tenglama bo‘yicha boradi: 2A + B = 2C va A modda uchun ikkinchi, B modda uchun birinchi tartib bor. To‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligi 8 mol/l×s. B moddaning 30% reaksiyaga kirishgan momentdagi tezlik konstantasini va to'g'ridan-to'g'ri reaksiya tezligini hisoblang, agar dastlabki konsentratsiyalar: C 0 (A) = 2 mol/l; C 0 (B) \u003d 1 mol / l. Kimyoviy reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
2. Haroratning 10 dan 50 0 S gacha oshishi bilan reaksiya tezligi 16 martaga oshdi. Tezlik g harorat koeffitsientini aniqlang.
3. Reaksiya quyidagi tenglama bo‘yicha boradi: A + B = C + D + E va A modda uchun birinchi, B modda uchun nolga ega. Reaksiyaga kirishuvchi aralashmani 3 marta suyultirilgandan keyin to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligi qanday o‘zgaradi ?
Variant raqami 10
1. Reaksiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + 2B \u003d AB 2 va birinchi tartib A moddada, ikkinchisi B moddada. Reaksiya tezligi konstantasi 0,01. Dastlabki konsentratsiyalarda reaksiya tezligini hisoblang: C 0 (A) = 0,8 mol/l; C 0 (B) \u003d 0,8 mol / l va 0,2 mol / l AB 2 moddasi hosil bo'lish vaqtidagi reaktsiya tezligi.
2. Harorat 30 dan 60 0 S gacha ko’tarilganda kimyoviy reaksiya tezligi g tezligining harorat koeffitsienti 3 ga teng bo’lsa, uning tezligi necha marta ortadi?
3. Preparatning bemor tanasidan yarim yemirilish davri (birinchi tartibli reaksiya) 6 soat. Inson tanasida preparatning tarkibi 8 marta kamayishi vaqtini aniqlang.
Variant raqami 11
1. Reaksiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + B \u003d 2C va A moddada va B moddada birinchi darajaga ega. Moddalarning boshlang'ich konsentratsiyasi: C 0 (A) \u003d 0,3 mol / l; C 0 (B) \u003d 0,5 mol / l; k = 0,1. A kontsentratsiyasi 0,1 mol/l ga kamayganda, bir muncha vaqt o'tgach, dastlabki reaktsiya tezligini va reaktsiya tezligini toping.
2. 100 0 S da ba’zi reaksiyalar 16 daqiqada tugaydi. g tezligining harorat koeffitsientini 2 ga olib, 140 0 C da bir xil reaksiya necha daqiqada tugashini hisoblang?
3. Preparatning bemor tanasidan yarim yemirilish davri (birinchi tartibli reaksiya) 2 soat. Preparatning 99% tanadan chiqariladigan vaqtni aniqlang.
Variant raqami 12
1. Reaksiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + 2B \u003d C va birinchi tartib A modda uchun, ikkinchisi B modda uchun. Moddalarning boshlang'ich konsentratsiyasi: C 0 (A) \u003d 0,9 mol / l; C 0 (B) \u003d 1,5 mol / l; k = 0,6. Reaksiyaning boshlang‘ich tezligini va A moddaning 50% sarflanganidan keyin ma’lum vaqt o‘tgandan keyingi tezligini toping.
2. Kimyoviy reaksiya tezligining harorat koeffitsienti nimaga teng , agar haroratning 30 0 S ga oshishi bilan tezlik 27 marta oshadi?
3. Ayrim birinchi tartibli reaksiyalarning yarim yemirilish davri 30 minut. Dastlabki miqdorning qaysi qismi 1 soatdan keyin qolishini hisoblang.
Variant raqami 13
1. Reaksiya tenglama bo‘yicha boradi: 2A + B = 2C va A modda uchun ikkinchi, B modda uchun birinchi tartib bor. Reaksiya tezligi konstantasi 5 × 10 - 2. Reaksiya tezligini dastlabki konsentratsiyalarda hisoblang C 0 (A) = 0,4 mol/l; C 0 (B) \u003d 0,9 mol / l va reaktsiya tezligi 0,1 mol C moddasi hosil bo'lganda.
2. 10 0 S haroratda reaksiya 80 minutda davom etadi. G tezligining harorat koeffitsienti 2 ga teng bo'lsa, reaksiya 20 daqiqada qanday haroratda tugaydi?
3. Laboratoriya tadqiqotlari jarayonida kun davomida bemor organizmida preparatning konsentratsiyasi 0,1 mol/l dan 0,02 mol/l gacha kamayganligi aniqlandi. Preparatning yarim yemirilish davrini hisoblang, bu reaksiya birinchi darajali.
Variant raqami 14
1. Hajmi 1 l bo'lgan yopiq idishda 1 mol gaz A va 3 mol gaz B dan iborat gazlar aralashmasi mavjud bo'lib, u tenglama bo'yicha reaksiyaga kirishadi: A + 3B = 2C. To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya A moddada birinchi, ikkinchisi B moddada bo'ladi. 0,5 mol gaz A reaksiyaga kirishgandan keyin to'g'ridan-to'g'ri reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
2. Tizim haroratining 10 dan 50 0 S gacha oshishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi 16 martaga oshdi. Reaksiya tezligi g harorat koeffitsientini aniqlang .
3. Chernobil AESdagi avariya paytida (1986) radionuklidi Cs-137 ajralib chiqdi, uning yarimparchalanish davri 30 yil. Hozirgi vaqtda tanaga kirgan radionuklidning qaysi qismi qolganligini hisoblang.
Variant raqami 15
1. Reaksiya tenglama bo'yicha davom etadi: A + B \u003d C A moddada va B moddada birinchi darajaga ega. C moddalarining dastlabki konsentratsiyasida 0 (A) \u003d 0,6 mol / l; C 0 (B) = 0,8 mol/l, reaksiya tezligi 0,03 mol/l×s. A moddaning konsentratsiyasi 0,3 mol/l ga pasayganda ma’lum vaqtdan keyin tezlik konstantasini va reaksiya tezligini aniqlang.
2. 0 0 C da reaksiya tezligi 1 mol/l×s. Reaksiya tezligining harorat koeffitsienti 3 ga teng bo'lsa, 30 0 C da bu reaksiya tezligini hisoblang.
3. 25 0 S da pestitsid gidroliz tezligi konstantasi 0,32 s - 1 ga teng. Namunadagi pestitsidning dastlabki konsentratsiyasi 2,5 mol/l ni tashkil etdi. Pestitsid kontsentratsiyasi 0,01 mol/l gacha tushishi uchun zarur bo'lgan vaqtni hisoblang.
Variant raqami 16
1. Parchalanish reaktsiyasi tenglama bo'yicha davom etadi: 2A \u003d 2B + C va A moddada ikkinchi darajaga ega. 200 0 C da bu reaktsiyaning tezlik konstantasi 0,05 ga teng. Dastlabki konsentratsiya S(A) = 2 mol/l. A moddaning 80% parchalangan boshlang'ich moment va momentdagi ko'rsatilgan haroratdagi reaktsiya tezligini aniqlang.
2. To'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi qanday o'zgaradi: 2A (tv) + 3B (gaz) \u003d 2C (tv), agar tizimdagi bosim bo'lsa, A moddasi uchun nol, uchinchisi B moddasi uchun 3 marta ko'paydi?
3. Ayrim birinchi tartibli reaksiya jarayonida 45 daqiqada moddaning dastlabki miqdorining 20% i transformatsiyaga uchraydi. 1,5 soatdan keyin moddaning qaysi qismi qolishini aniqlang.
Variant raqami 17
1. Gazlarning o'zaro ta'siri tenglama bo'yicha davom etadi: A + 2B \u003d 2C va A moddasi bo'yicha birinchi va B moddasi bo'yicha ikkinchi darajaga ega. Gazlarning dastlabki kontsentratsiyasi: C 0 (A) \ u003d 2 mol / l; C 0 (B) = 4 mol/l; k = 0,02. A moddasining 50% reaksiyaga kirishgan vaqtning dastlabki momentida va ma’lum vaqtdan keyin to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligini hisoblang.
2. 20 0 S da reaksiya 2 minutda davom etadi. Agar g = 2 bo'lsa, 0 0 C da bir xil reaksiya qancha vaqt davom etadi?
3. Chumoli kislota oltin yuzasida uglerod oksidi (IV) va vodorodga parchalanadi. Bu reaksiyaning 140 0 S da tezlik konstantasi 5,5×10 - 4 min -1, 185 0 C da 9,2 × 10 - 3 min -1 ga teng. Bu reaksiyaning aktivlanish energiyasini aniqlang.
Variant raqami 18
1. Reaksiya tenglama bo‘yicha boradi: 2A + B = 2C va A moddada va B moddada birinchi tartibga ega. Reaksiya tezligi 0,5 mol/l×s. Moddalarning dastlabki konsentrasiyalari teng: S(A) = 6 mol/l; C(B) = 3 mol/l. B moddaning konsentratsiyasi 1 mol/l ga kamayganda bu reaksiyaning tezlik konstantasini va ma’lum vaqtdan keyin reaksiya tezligini aniqlang.
2. 20 0 S da reaksiya 2 minutda davom etadi. Agar g = 2 bo'lsa, 50 0 C da bir xil reaksiya qancha vaqt davom etadi?
3. 25 0 S da qamish qand inversiyasi reaksiyasining tezlik konstantasi 9,67×10 - 3 min - 1 , 40 0 C da esa 73,4 × 10 - 3 min -1 ga teng. Belgilangan harorat oralig'ida ushbu reaksiyaning faollashuv energiyasini aniqlang.
Nazorat savollari va topshiriqlari
1. Kimyoviy reaksiyalar tezligi, o'rtacha tezlik va oniy tezlik orasidagi farq.
2. Kimyoviy reaksiyalar uchun massalar ta’siri qonunining matematik ifodasini yozing:
2A + B = A 2 B
4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3
3. Kimyoviy reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar tabiatiga, haroratga bog’liqligi. Vant-Xoff qonuni, Arrenius tenglamasi. Gomogen va geterogen kataliz. Misollar. Katalizatorning ta'sir qilish mexanizmi. Kimyoviy reaksiyaning aktivlanish energiyasi.
4. A + 2B \u003d AB 2 reaktsiyasining tezlik konstantasi 2 10 -3 l / (mol s). Uning C A = C B = 0,4 mol/l bo'lgan boshlang'ich momentida va ma'lum vaqtdan keyin tezligini hisoblang. Bu vaqtga kelib AB 2 moddasining konsentratsiyasi 0,1 mol/l ni tashkil etdi.
5. Kislorod konsentratsiyasi 5 marta oshirilsa, metanning kislorodda yonishi?
6. Kimyoviy reaktsiya A + B \u003d C tenglamasiga muvofiq davom etadi. Vaqtning dastlabki momentida C A \u003d 2,7 mol / l, C B \u003d 2,5 mol / l. 0,5 soatdan keyin A moddasining konsentratsiyasi pasayib, C A \u003d 2,5 mol / l ga teng bo'ldi. B va C moddalarining shu momentgacha bo'lgan konsentratsiyasini va belgilangan vaqt oralig'idagi o'rtacha tezligini hisoblang.
7. 2NO 2 + O 2 = 2NO 2 kimyoviy reaksiya tezligi 1000 marta oshishi uchun bosimni necha marta oshirish kerak?
8. Harorat 70 dan 30 0 S gacha pasayganda, harorat koeffitsienti 3 bo'lsa, kimyoviy reaksiya tezligi necha marta o'zgaradi.
9. Kimyoviy reaksiya tezligi 81 marta oshishi uchun haroratni necha darajaga oshirish kerak? Reaksiya tezligining harorat koeffitsienti 3 ga teng?
10. Haroratning 10 dan 50 0 S gacha oshishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi 16 marta oshsa, ma’lum kimyoviy reaksiyaning harorat koeffitsientini hisoblang.
Vazifalarni bajarishga misollar
1-misol Quyidagi kimyoviy reaksiyalar uchun massalar ta’siri qonunining matematik ifodasini yozing:
Javob. Reaksiya (1) uchun tezlik faqat SO 2 kontsentratsiyasiga bog'liq bo'lsa, (2) reaktsiya uchun faqat H 2 kontsentratsiyasiga bog'liq.
2-misol Kimyoviy reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
4Al (c) + 3O 2 (g) \u003d 2Al 2 O 3 (c),
kislorod konsentratsiyasi 3 marta oshsa?
Qaror
1. Kimyoviy reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog’liqligi ifodasini yozamiz: V 1 = k 3.
2. Kislorod kontsentratsiyasining 3 barobar ortishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi ham oshadi: V 2 \u003d k 3.
V 2 / V 1 = ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 27
Javob. Kislorod kontsentratsiyasining 3 barobar ortishi bilan kimyoviy reaksiya tezligi 27 marta oshadi.
3-misol Kimyoviy reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
2Al (c) + 3Cl 2 (g) \u003d 2AlCl 3 (c)
bosim ikki baravar ko'payganda?
Qaror.
1. Kimyoviy reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog’liqligi ifodasini yozamiz: V 1 = k 3.
2. Bosim ikki barobar oshganda xlorning konsentratsiyasi ham ikki barobar ortadi. Shuning uchun V 2 = k 3.
3. Kimyoviy reaksiya tezligining o'zgarishi
V 2 / V 1 = ¾¾¾¾¾¾¾ = 8
Javob. Bosimning 2 barobar ortishi bilan bu kimyoviy reaksiya tezligi 8 barobar ortadi.
4-misol Kimyoviy reaksiya tezligining harorat koeffitsienti 2,5 ga teng. Uning tezligi qanday o'zgaradi a) reaksiya aralashmasining harorati 60 dan 100 o C gacha ko'tarilishi bilan; b) harorat 50 dan 30 ° C gacha tushganda.
Qaror
1. Kimyoviy reaksiya tezligining haroratga bog'liqligi Vant-Xoff qoidasi bilan aniqlanadi. Uning matematik ifodasi:
V 2 = V 1 g (t2 - t1) / 10 .
Shuning uchun, a) V 2 / V 1 \u003d 2,5 (100-60) / 10 \u003d 2,5 4 \u003d 39,06;
b) V 2 / V 1 \u003d 2,5 (30-50) / 10 \u003d 2,5 -2 \u003d 1 / 6,25 \u003d 0,16.
Javob. Haroratning 40 ° ga ko'tarilishi bilan bu reaktsiya tezligi 39,06 baravar ortadi, harorat 20 ° ga pasayganda, kimyoviy reaktsiya tezligi 6,25 marta kamayadi va kimyoviy reaktsiya tezligidan atigi 0,16 ni tashkil qiladi. harorat 50 ° C.
Mavzu. Kimyoviy muvozanat
Nazorat savollari va topshiriqlari
1. Qaytariladigan va qaytmas kimyoviy reaksiyalar. Misollar keltiring. Reaksiyalarning qaytarilmasligining asosiy belgilari. Soxta kimyoviy muvozanat.
2. Qaytariladigan kimyoviy reaksiyalar uchun massalar ta’siri qonuni. Kimyoviy muvozanat konstantasining fizik ma'nosi.
3. Quyidagi kimyoviy reaksiyalar uchun kimyoviy muvozanat konstantasining ifodasini yozing:
3Fe(c) + 4H 2 O(g) Fe 3 O 4 (c) + 4H 2 (g)
CaO (c) + CO 2 (g) CaCO 3 (c)
Ca(c) + C(c) +3/2O 2 (g) CaCO 3 (c)
4. Le Shatelye printsipi. Misollar keltiring.
5. Bosimning oshishi quyidagi reaksiyalarda kimyoviy muvozanatning siljishiga qanday ta’sir qiladi?
H 2 (g) + J 2 (g) 2HJ (g)
CO(g) + Cl 2 (g) COCl 2 (g)
2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g)
C(c) + CO 2 (g) 2CO(g)
6. To'g'ridan-to'g'ri yoki teskari reaktsiya yo'nalishi bo'yicha, harorat pasayganda kimyoviy muvozanat quyidagi reaktsiyalarda siljiydi:
2H 2 S(g) + 3O 2 (g) 2SO 2(g) + 2H 2 O(g) DH< 0
2N 2 (g) + O 2 (g) 2N 2 O(g) DH > 0
2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) + 192,74 kJ
N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g) - 54,47 kJ
7. Qaysi omillar ta'sirida kimyoviy muvozanat to'g'ridan-to'g'ri reaksiyaga siljishi mumkin?
C (c) + H 2 O (g) CO (g) + H 2 (g) - 129,89 kJ
N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) DH< 0
8. 2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g) reaktsiyasidagi kimyoviy muvozanat reaktivlarning quyidagi konsentratsiyasida o'rnatildi: \u003d 0,2 mol / l, \u003d 0,05 mol / l, \u003d 0,09 mol/l. Gaz aralashmasining hajmi 3 marta kamaytirilsa, oldinga yo'naltirilgan reaksiya tezligi, teskari reaksiya tezligi qanday o'zgaradi?
9. Kimyoviy reaktsiyada vodorod va xlorning muvozanat kontsentratsiyasini hisoblang: H 2 (g) + Cl 2 (g) \u003d 2HCl (g), agar C (H 2) \u003d 0,5 mol / l ning boshlang'ich konsentratsiyasi bo'lsa, C (Cl 2) = 1,5 mol/l, vodorod xloridning muvozanat konsentratsiyasi esa = 0,8 mol/l. Kimyoviy muvozanat konstantasini hisoblang.
10. Muayyan haroratda muvozanat aralashmasining tarkibi quyidagicha: m (CO) \u003d 11,2 g, m (Cl 2) \u003d 14,2 g, m (COCl 2) \u003d 19,8 g, uning hajmi 10 ga teng. litr. CO(g) + Cl 2 (g) COCl 2 (g) kimyoviy reaksiyaning muvozanat konstantasini hisoblang.
Vazifalarni bajarishga misollar
1-misol Ca 3 N 2 (c) + 6H 2 O (g) \u003d 3Ca (OH) 2 (c) + 2NH 3 (g) reaktsiyasining kimyoviy muvozanat konstantasi uchun matematik ifodani yozing.
Qaror. Kimyoviy muvozanat konstantasining matematik ifodasi (qaytariladigan reaksiyalar uchun massalar ta'siri qonuni) qattiq va suyuq fazalardagi moddalarning ishtirokini hisobga olmaydi. Binobarin,
Javob. Muvozanat konstantasi gaz fazasidagi ammiak va suvning muvozanat konsentrasiyalarining nisbati bilan aniqlanadi.
2-misol CoO (c) + CO (g) \u003d Co (c) + CO 2 (g) reaktsiyasi uchun kimyoviy muvozanat konstantasini hisoblang, agar muvozanat vaqtida 80% CO reaksiyaga kirsa, CO ning boshlang'ich konsentratsiyasi 1,88 ni tashkil qiladi. mol / l.
Qaror
1. Kimyoviy muvozanat konstantasi Kc = / uchun matematik ifoda.
2. CO va CO 2 ning muvozanat konsentratsiyasi. CO ning muvozanat konsentratsiyasi boshlang'ichdan kamroq bo'ladi (moddaning bir qismi - 80% - kimyoviy reaktsiyaga kirdi:
[CO] = C (CO) ref. – C (CO) proreag. \u003d 1,88 - (1,88 80) / 100 \u003d
0,376 mol/l.
CO 2 ning muvozanat konsentratsiyasi:
[CO 2 ] \u003d C (CO) proreakt. \u003d (1,88 80) / 100 \u003d 1,504 mol / l.
3. Kimyoviy muvozanat konstantasining matematik ifodasida CO va CO 2 ning muvozanat konsentrasiyalari qiymatlarini almashtiramiz:
Kc \u003d 1,504 / 0,376 \u003d 4.
Javob. Bu reaksiyaning kimyoviy muvozanat konstantasi 4 ga teng; bu shuni ko'rsatadiki, bu vaqtda to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi teskari reaktsiya tezligidan 4 marta yuqori.
3-misol 2NiO (c) + CO 2 (g) + H 2 O (g) \u003d (NiOH) 2 CO 3 (c) DH o reaksiyasining kimyoviy muvozanati qaysi tomonga siljiydi?< 0
a) bosim ortishi bilan, b) harorat oshishi bilan? Reaksiya mahsulotining unumini oshirish uchun T va P termodinamik parametrlarini optimal o'zgartirishni taklif qiling.
Qaror
1. Le Chatelier printsipiga muvofiq, bosimning oshishi kimyoviy reaktsiyaning muvozanatini reaktsiya tizimining hajmining pasayishi bilan birga keladigan yo'nalishga siljitadi. Bosimning oshishi bilan bu reaktsiyaning muvozanati o'ngga siljiydi (oldinga reaktsiya tezligi teskari reaktsiyadan yuqori).
2. Le Chatelier printsipiga muvofiq, haroratning oshishi kimyoviy muvozanatni endotermik reaksiya tomon siljitadi. Shuning uchun harorat oshishi bilan bu reaksiyaning muvozanati chapga siljiydi (teskari reaksiya tezligi oldinga nisbatan yuqori).
3. Nikel (II) gidroksokarbonat hosil bo'lishining kimyoviy reaksiya mahsulotining unumini oshirish, bosimni oshirish va haroratni pasaytirish.
4-misol Reaksiyaning kimyoviy muvozanat konstantasi ifodasini yozing:
MgO (c) + H 2 (g) \u003d Mg (c) + H 2 O (g).
Bosimning oshishi kimyoviy muvozanatning o'zgarishiga ta'sir qiladimi?
Qaror. Tezlikni ifodalashda heterojen reaktsiyalar uchun.
1. Kimyoviy kinetikaning asosiy tushunchalari va postulatlari
Kimyoviy kinetika - fizik kimyoning kimyoviy reaksiyalar tezligini o'rganadigan bo'limi. Kimyoviy kinetikaning asosiy vazifalari: 1) reaksiya tezligini hisoblash va kinetik egri chiziqlarni aniqlash, ya'ni. reaktivlar kontsentratsiyasining vaqtga bog'liqligi ( bevosita vazifa); 2) kinetik egri chiziqlardan reaksiya mexanizmlarini aniqlash ( teskari muammo).
Kimyoviy reaksiya tezligi reaktivlar kontsentratsiyasining vaqt birligidagi o'zgarishini tavsiflaydi. Reaktsiya uchun
a A+ b B+... d D+ e E+...
reaksiya tezligi quyidagicha aniqlanadi:
Bu erda kvadrat qavslar moddaning kontsentratsiyasini bildiradi (odatda mol/l da o'lchanadi), t- vaqt; a, b, d, e- reaksiya tenglamasida stexiometrik koeffitsientlar.
Reaksiya tezligi reaktivlarning tabiatiga, ularning konsentratsiyasiga, haroratiga va katalizator mavjudligiga bog'liq. Reaksiya tezligining kontsentratsiyaga bog'liqligi kimyoviy kinetikaning asosiy postulati bilan tavsiflanadi - harakatlanuvchi massalar qonuni:
Vaqtning har bir nuqtasida kimyoviy reaktsiya tezligi reaktivlarning hozirgi kontsentratsiyasiga mutanosib bo'lib, ba'zi kuchlarga ko'tariladi:
,
qayerda k- tezlik konstantasi (kontsentratsiyadan mustaqil); x, y- chaqirilgan ba'zi raqamlar moddalar bo'yicha reaktsiyalar tartibi A va B. Bu raqamlar odatda koeffitsientlar bilan hech qanday aloqasi yo'q a va b reaksiya tenglamasida. Ko'rsatkichlar yig'indisi x+ y chaqirdi umumiy reaktsiya tartibi. Reaksiyaning tartibi musbat yoki manfiy, butun yoki kasrli bo‘lishi mumkin.
Ko'pgina kimyoviy reaktsiyalar deb ataladigan bir necha bosqichlardan iborat elementar reaktsiyalar. Elementar reaktsiya deganda, odatda, o'tish kompleksini shakllantirish orqali davom etadigan kimyoviy bog'lanishning yagona shakllanishi yoki parchalanishi tushuniladi. Elementar reaksiyada qatnashadigan zarrachalar soni deyiladi molekulyarlik reaktsiyalar. Elementar reaktsiyalarning faqat uchta turi mavjud: monomolekulyar (A B + ...), bimolekulyar (A + B D + ...) va trimolekulyar (2A + B D + ...). Elementar reaksiyalar uchun umumiy tartib molekulyarlikka, moddalar bo‘yicha tartiblar esa reaksiya tenglamasidagi koeffitsientlarga teng bo‘ladi.
MISOLLAR
1-1-misol. 2NOBr (g) 2NO (g) + Br 2(g) reaksiyasida NO hosil boʻlish tezligi 1,6 ga teng. 10 -4 mol/(l.s). Reaksiya tezligi va NOBr iste'mol darajasi qanday?
Qaror. Ta'rifga ko'ra, reaktsiya tezligi:
Mole / (l. s).
Xuddi shu ta'rifdan kelib chiqadiki, NOBr iste'mol darajasi qarama-qarshi belgi bilan NO hosil bo'lish tezligiga teng:
mol / (l. s).
1-2-misol. 2-tartibli A + B D reaksiyasida A va B moddalarning dastlabki konsentratsiyasi mos ravishda 2,0 mol/l va 3,0 mol/l ni tashkil qiladi. Reaktsiya tezligi 1,2 ni tashkil qiladi. [A] = 1,5 mol/l da 10 -3 mol/(l.s). Tezlik konstantasini va reaksiya tezligini [B] = 1,5 mol/L da hisoblang.
Qaror. Massa ta'siri qonuniga ko'ra, har qanday vaqtda reaktsiya tezligi:
.
[A] = 1,5 mol/l, 0,5 mol/l A va B moddalar reaksiyaga kirishgan paytga kelib, [B] = 3 – 0,5 = 2,5 mol/l. Tezlik konstantasi:
L/(mol. s).
[B] = 1,5 mol/l, 1,5 mol/l A va B moddalar reaksiyaga kirishgan paytga kelib, [A] = 2 – 1,5 = 0,5 mol/l. Reaktsiya tezligi:
Mole / (l. s).
VAZIFALAR
1-1. Ammiak sintezining reaksiya tezligi 1/2 N 2 + 3/2 H 2 \u003d NH 3 azot va vodorod konsentratsiyasi orqali qanday ifodalanadi? (javob)
1-2. Agar reaksiya tenglamasi N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 shaklida yozilsa, ammiak sintezi reaktsiyasining tezligi 1/2 N 2 + 3/2 H 2 \u003d NH 3 qanday o'zgaradi? (javob)
1-3. Elementar reaksiyalar qanday tartiblangan: a) Cl + H 2 = HCl + H; b) 2NO + Cl 2 = 2NOCl? (javob)
1-4. Quyidagi qiymatlardan qaysi biri qabul qilishi mumkin a) salbiy; b) kasr qiymatlari: reaksiya tezligi, reaksiya tartibi, reaksiya molekulyarligi, tezlik konstantasi, stexiometrik koeffitsient? (javob)
1-5. Reaksiya tezligi reaksiya mahsulotlarining kontsentratsiyasiga bog'liqmi? (javob)
1-6. Gaz fazali elementar reaksiya tezligi A = 2D bosimning 3 barobar ortishi bilan necha marta ortadi? (Javob)
1-7. Tezlik konstantasi l 2 / (mol 2. s) o'lchamga ega bo'lsa, reaksiya tartibini aniqlang. (javob)
1-8. 25 ° C da 2-tartibli gazsimon reaktsiyaning tezlik konstantasi 10 3 l / (mol. s). Agar kinetik tenglama atmosferadagi bosim bilan ifodalansa, bu konstanta nimaga teng? (Javob)
1-9. Gaz fazasi reaktsiyasi uchun n-nA B tartibli B ning hosil bo’lish tezligini umumiy bosim bo’yicha ifodalaydi.(Javob)
1-10. To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalarning tezlik konstantalari 2,2 va 3,8 L / (mol s). Bu reaksiyalar quyidagi mexanizmlardan qaysi biri bilan borishi mumkin: a) A + B = D; b) A + B = 2D; c) A = B + D; d) 2A = B. (javob)
1-11. 2HI H 2 + I 2 parchalanish reaksiyasi tezlik konstantasi bilan 2-tartibga ega k= 5.95. 10 -6 l/(mol. s). 1 atm bosim va 600 K haroratda reaksiya tezligini hisoblang (javob)
1-12. A + B D 2-tartibli reaksiya tezligi 2,7 ga teng. 10 -7 mol/(l. s) A va B moddalar konsentrasiyalarida mos ravishda 3,0. 10 -3 mol/l va 2,0 mol/l. Tezlik konstantasini hisoblang.(Javob)
1-13. 2-tartibli A + B 2D reaksiyasida A va B moddalarining dastlabki konsentratsiyasi har biri 1,5 mol/l ni tashkil qiladi. Reaktsiya tezligi 2,0 ni tashkil qiladi. 10 -4 mol/(l.s) da [A] = 1,0 mol/l. [B] = 0,2 mol/l da tezlik konstantasi va reaksiya tezligini hisoblang. (javob)
1-14. 2-tartibli A + B 2D reaksiyasida A va B moddalarning dastlabki konsentratsiyasi mos ravishda 0,5 va 2,5 mol/L ni tashkil qiladi. [A] = 0,1 mol/l da reaksiya tezligi dastlabki tezlikdan necha marta kam? (javob)
1-15. Gaz fazali reaksiya tezligi tenglama bilan tavsiflanadi w = k. [A] 2. [B]. Ruxsat etilgan umumiy bosimda A va B kontsentratsiyalar orasidagi qanday nisbatda dastlabki reaksiya tezligi maksimal bo'ladi? (javob)
2. Oddiy reaksiyalar kinetikasi
Ushbu bo'limda massalar ta'siri qonuniga asoslanib, biz butun tartibli qaytarilmas reaktsiyalar uchun kinetik tenglamalarni tuzamiz va yechamiz.
0-tartibdagi reaksiyalar. Ushbu reaktsiyalarning tezligi konsentratsiyaga bog'liq emas:
,
Bu erda [A] - boshlang'ich moddaning konsentratsiyasi. Nol tartibi geterogen va fotokimyoviy reaksiyalarda uchraydi.
1-tartibdagi reaksiyalar. A B tipidagi reaktsiyalarda tezlik kontsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:
.
Kinetik tenglamalarni yechishda ko'pincha quyidagi belgi qo'llaniladi: boshlang'ich konsentratsiya [A] 0 = a, joriy konsentratsiya [A] = a - x(t), qayerda x(t) reaksiyaga kirishayotgan A moddaning konsentratsiyasi. Bu yozuvlarda 1-tartibli reaksiya va uning yechimi uchun kinetik tenglama quyidagi ko‘rinishga ega:
Kinetik tenglamaning yechimi reaksiya tartibini tahlil qilish uchun qulay bo'lgan boshqa shaklda ham yoziladi:
.
A moddaning yarmi yemirilishi uchun ketadigan vaqt yarim yemirilish davri t 1/2 deb ataladi. Bu tenglama bilan aniqlanadi x(t 1/2) = a/2 va teng
2-tartibdagi reaksiyalar. A + B D + ... tipidagi reaktsiyalarda tezlik konsentratsiyalar mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:
.
Moddalarning dastlabki konsentrasiyalari: [A] 0 = a, [B] 0 = b; joriy konsentratsiyalar: [A] = a- x(t), [B] = b - x(t).
Ushbu tenglamani yechishda ikkita holat ajratiladi.
1) A va B moddalarining bir xil dastlabki konsentratsiyasi: a = b. Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega:
.
Bu tenglamaning yechimi turli shakllarda yoziladi:
A va B moddalarining yarim yemirilish davri bir xil va teng:
2) A va B moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi har xil: a
b. Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega: 
.
Bu tenglamaning yechimini quyidagicha yozish mumkin:
A va B moddalarining yarimparchalanish davri har xil: 
.
n-tartibli reaksiyalar n A D + ... Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega:
.
Kinetik tenglamaning yechimi:
. (2.1)
A moddaning yarim yemirilish davri () ga teskari proportsionaldir. n-1)-boshlang'ich kontsentratsiya darajasi:
. (2.2)
2-1-misol. 14 C radioaktiv izotopining yarim yemirilish davri 5730 yil. Arxeologik qazishmalar paytida daraxt topildi, uning tarkibidagi harorat 14 ° C bo'lib, uning miqdori normaning 72% ni tashkil qiladi. Daraxt necha yoshda?
Qaror. Radioaktiv parchalanish 1-tartibli reaksiya. Tezlik konstantasi:
Daraxtning umrini kinetik tenglama yechimidan [A] = 0,72 ekanligini hisobga olgan holda topish mumkin. [A]0:
2-2-misol. 2-tartibli reaksiya (bitta reagent) 0,24 M reaktivning dastlabki konsentratsiyasida 92 daqiqada 75% yakunlanishi aniqlandi. Xuddi shu sharoitda reaktiv konsentratsiyasi 0,16 M ga yetguncha qancha vaqt ketadi?
Qaror. Bitta reagent bilan 2-tartibli reaksiya uchun kinetik tenglamaning yechimini ikki marta yozamiz:
,
qaerda, konventsiyaga ko'ra, a= 0,24M, t 1 = 92 min, x 1 = 0,75. 0,24=0,18M, x 2 = 0,24 - 0,16 = 0,08 M. Bir tenglamani boshqa tenglamaga ajratamiz:
2-3-misol. Elementar reaktsiya uchun n A B A ning yarim yemirilish davrini t 1/2 gacha, A ning yemirilish vaqtini 75% - t 3/4 gacha bildiradi. t 3/4 / t 1/2 nisbati boshlang'ich konsentratsiyaga bog'liq emasligini, faqat reaktsiya tartibi bilan aniqlanishini isbotlang. n.Qaror. Reaksiya uchun kinetik tenglamaning yechimini ikki marta yozamiz n- bitta reagent bilan tartib:
va bir ifodani boshqasiga ajrating. Konstantalar k va a ikkala ifodadan ham bekor qilinadi va biz quyidagilarni olamiz:
.
Ushbu natijani konversiya darajasi a va b bo'lgan vaqtlar nisbati faqat reaksiya tartibiga bog'liqligini isbotlash orqali umumlashtirilishi mumkin:
.
VAZIFALAR
2-1. Kinetik tenglama yechimidan foydalanib, 1-tartibdagi reaksiyalar uchun t vaqt ekanligini isbotlang. x, buning uchun boshlang'ich moddaning konversiya darajasiga etadi x, dastlabki konsentratsiyaga bog'liq emas. (javob)2-2. Birinchi tartibli reaksiya 7 daqiqada 30% ga boradi. Reaksiya 99% yakunlanishi uchun qancha vaqt kerak bo'ladi? (javob)
2-3. Chernobil avariyasi natijasida atmosferaga kirgan 137 Cs radioaktiv izotopining yarim yemirilish davri 29,7 yil. Qaysi vaqtdan keyin bu izotopning miqdori asl nusxaning 1% dan kam bo'ladi? (javob)
2-4. Yadroviy sinovlar paytida atmosferaga kiradigan radioaktiv izotop 90 Sr ning yarim yemirilish davri 28,1 yil. Faraz qilaylik, yangi tug'ilgan chaqaloqning tanasi ushbu izotopdan 1,00 mg ni o'zlashtirgan. a) 18 yildan keyin, b) 70 yildan keyin organizmda qancha stronsiy qoladi, agar u organizmdan chiqarilmaydi deb hisoblasak? (Javob)
2-5. Birinchi tartibli reaksiya SO 2 Cl 2 = SO 2 + Cl 2 uchun tezlik konstantasi 2,2 ga teng. 320 o S da 10 -5 s -1. Bu haroratda 2 soat ushlab turilganda SO 2 Cl 2 ning necha foizi parchalanadi? (Javob)
2-6. 1-tartibli reaksiya tezligi konstantasi
2N 2 O 5 (g) 4NO 2 (g) + O 2 (g)
25 ° C da u 3,38 ni tashkil qiladi. 10 -5 s -1. N 2 O 5 ning yarim yemirilish davri qanday? Agar dastlabki bosim 500 mm Hg bo'lsa, a) 10 s, b) 10 minutdan keyin tizimdagi bosim qanday bo'ladi. Art. (javob)
2-7. Birinchi tartibli reaksiya har xil miqdordagi boshlang'ich material bilan amalga oshiriladi. Kinetik egri chiziqlarning boshlang'ich qismlariga teglar x o'qining bir nuqtasida kesishadimi? Javobni tushuntiring.(Javob)
2-8. Birinchi tartibli reaksiya A 2B gaz fazasida davom etadi. Dastlabki bosim p 0 (B yo'q). Umumiy bosimning vaqtga bog'liqligini toping. Qaysi vaqtdan keyin bosim dastlabki bilan solishtirganda 1,5 martaga oshadi? Bu vaqtga qadar reaktsiyaning darajasi qanday? (javob)
2-9. Ikkinchi tartibli reaksiya 2A B gaz fazasida davom etadi. Dastlabki bosim p 0 (B yo'q). Umumiy bosimning vaqtga bog'liqligini toping. Qaysi vaqtdan keyin bosim dastlabki bilan solishtirganda 1,5 marta kamayadi? Bu vaqtga qadar reaktsiyaning darajasi qanday? (javob)
2-10. A moddasi B va C moddalari bilan teng konsentratsiyada 1 mol/l aralashtirildi. 1000 s dan keyin A moddaning 50% qoladi.Agar reaksiya: a) nol, b) birinchi, c) ikkinchi, c) uchinchi umumiy tartib bo’lsa, 2000 s dan keyin qancha A modda qoladi?(javob)
2-11. Agar moddalarning boshlang'ich konsentratsiyasi 1 mol/l bo'lsa va mol/l va s bilan ifodalangan barcha tezlik konstantalari 1 ga teng bo'lsa, qaysi reaksiyalar - birinchi, ikkinchi yoki uchinchi tartib - tezroq tugaydi? (javob)
2-12. Reaktsiya
CH 3 CH 2 NO 2 + OH - H 2 O + CH 3 CHNO 2 -
ikkinchi tartib va tezlik konstantasiga ega k= 39,1 l/(mol. min) 0 ga yaqin C. 0,004 M nitroetan va 0,005 M NaOH o'z ichiga olgan eritma tayyorlandi. 90% nitroetan qancha vaqt reaksiyaga kirishadi?
2-13. 298 K da H+ va FG - (fenilglioksinat) ionlarining UFH molekulasiga rekombinatsiyasi tezligi konstantasi. k= 10 11,59 l/(mol.s). Ikkala ionning dastlabki konsentratsiyasi 0,001 mol/L ga teng bo‘lsa, reaksiya 99,999% ga o‘tgan vaqtni hisoblang. (javob)
2-14. Butanol-1 ning gipoxlorik kislota bilan oksidlanish tezligi spirtning konsentratsiyasiga bog'liq emas va 2 ga proportsionaldir. Agar dastlabki eritmada 0,1 mol/l HClO va 1 mol/l spirt bo‘lsa, 298 K da oksidlanish reaksiyasi qancha vaqt ichida 90% ga yetadi? Reaksiya tezligi konstantasi k= 24 l/(mol. min). (javob)
2-15. Muayyan haroratda etil asetatning 0,01 M eritmasi 0,002 M NaOH eritmasi bilan 23 daqiqada 10% ga sovunlanadi. 0,005 M KOH eritmasi bilan necha daqiqadan keyin bir xil darajada sovunlanadi? E'tibor bering, bu reaksiya ikkinchi tartibli bo'lib, ishqorlar butunlay dissotsiatsiyalanadi.(Javob)
2-16. Ikkinchi tartibli reaksiya A + B P boshlang'ich konsentratsiyalari [A] 0 = 0,050 mol/l va [B] 0 = 0,080 mol/l bo'lgan eritmada amalga oshiriladi. 1 soatdan keyin A moddasining konsentratsiyasi 0,020 mol/l ga kamaydi. Har ikkala moddaning tezlik konstantasini va yarim yemirilish davrlarini hisoblang.
10-SESSIYA 10-sinf(o'qishning birinchi yili)
Kimyoviy kinetika asoslari. Kimyoviy muvozanat holati rejasi
1. Kimyoviy kinetika va uni o'rganish sohasi.
2. Gomogen va geterogen reaksiyalar tezligi.
3. Reaksiya tezligining turli omillarga bog'liqligi: reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyasi (massalar ta'siri qonuni), harorat (van't-Xoff qoidasi), katalizator.
4. Qaytariladigan va qaytmas kimyoviy reaksiyalar.
5. Kimyoviy muvozanat va uning siljishi shartlari. Le Chatelier printsipi.
Kimyoviy reaksiyalarning tezligi va mexanizmlarini o‘rganuvchi kimyo bo‘limiga kimyoviy kinetika deyiladi. Bu bo'limdagi asosiy tushunchalardan biri kimyoviy reaksiya tezligi tushunchasidir. Ba'zi kimyoviy reaktsiyalar deyarli bir zumda sodir bo'ladi (masalan, eritmadagi neytrallanish reaktsiyasi), boshqalari ming yillar davomida sodir bo'ladi (masalan, tog' jinslarining parchalanishi paytida grafitning loyga aylanishi).
Gomogen reaksiya tezligi - reaksiyaga kiradigan yoki tizimning birlik hajmiga vaqt birligida reaktsiya natijasida hosil bo'lgan moddaning miqdori:
Boshqacha qilib aytganda, bir jinsli reaksiya tezligi reaktivlardan har qandayining molyar konsentratsiyasining vaqt birligidagi o'zgarishiga teng. Reaktsiya tezligi ijobiy qiymatdir, shuning uchun agar u reaktsiya mahsuloti kontsentratsiyasining o'zgarishi bilan ifodalansa, "+" belgisi qo'yiladi va reagent konsentratsiyasi o'zgarganda "-" belgisi qo'yiladi.
Geterogen reaksiya tezligi - bu reaksiyaga kiradigan yoki reaksiya natijasida hosil bo'lgan moddaning miqdori, faza sirtining bir birligiga vaqt birligida:
Kimyoviy reaktsiya tezligiga ta'sir qiluvchi eng muhim omillar - bu reaktivlarning tabiati va konsentratsiyasi, harorat va katalizatorning mavjudligi.
Ta'sir qilish reagentlarning tabiati Bu o'zini bir xil sharoitda turli moddalarning bir-biri bilan har xil tezlikda o'zaro ta'sirida namoyon bo'ladi, masalan:
O'sish bilan reaktiv kontsentratsiyasi zarralar orasidagi to'qnashuvlar soni ortadi, bu esa reaktsiya tezligining oshishiga olib keladi. Miqdoriy jihatdan reaksiya tezligining reagentlar konsentratsiyasiga bog‘liqligi u u u s u s u s va s ta’sir qonuni bilan ifodalanadi (K.M.Guldberg va P.Vaage, 1867; N.I.Beketov, 1865). Doimiy haroratda bir hil kimyoviy reaksiya tezligi ularning stexiometrik koeffitsientlariga teng quvvatdagi reaktivlar konsentratsiyasining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (qattiq moddalar kontsentratsiyasi hisobga olinmaydi), masalan:
Bu erda A va B gazlar yoki suyuqliklar, k- reaksiya tezligi konstantasi, 1 mol/L reaktiv konsentratsiyasidagi reaksiya tezligiga teng. Doimiy k reaksiyaga kirishuvchi moddalarning xossalariga va haroratga bog'liq, lekin moddalar konsentratsiyasiga bog'liq emas.
Reaksiya tezligining bog'liqligi harorat Van t-Goffning (1884) eksperimental qoidasi bilan tavsiflanadi. Haroratning 10 ° ga ko'tarilishi bilan ko'pgina kimyoviy reaktsiyalarning tezligi 2-4 barobar ortadi:
harorat koeffitsienti qayerda.
Katalizator Kimyoviy reaksiya tezligini o'zgartiruvchi, lekin bu reaksiya natijasida iste'mol qilinmaydigan moddaga modda deyiladi. Ijobiy katalizatorlar (maxsus va universal), salbiy (ingibitorlar) va biologik (fermentlar yoki fermentlar) mavjud. Katalizatorlar ishtirokida reaksiya tezligining o'zgarishi deyiladi kataliz. Gomogen va geterogen katalizni farqlang. Agar reaktivlar va katalizator bir xil agregatsiya holatida bo'lsa, kataliz bir hil bo'ladi; turlicha - heterojen.
Gomogen kataliz:
heterojen kataliz:
Katalizatorlarning ta'sir qilish mexanizmi juda murakkab va to'liq tushunilmagan. Reaktiv va katalizator o'rtasida oraliq birikmalar hosil bo'lishi haqida gipoteza mavjud:
A + mushuk. ,
AB + mushukda.
Katalizatorlar ta'sirini kuchaytirish uchun promotorlar qo'llaniladi; katalizatorlar ta'sirini zaiflashtiradigan katalitik zaharlar ham mavjud.
Geterogen reaksiya tezligiga ta'sir qiladi interfeys o'lchami(moddaning noziklik darajasi) va reaktivlarni etkazib berish tezligi va reaktsiya mahsulotlarini interfeysdan olib tashlash.
Barcha kimyoviy reaktsiyalar ikki turga bo'linadi: qaytarilmas va qaytmas.
Qaytarib bo'lmaydigan kimyoviy reaktsiyalar faqat bitta yo'nalishda davom etadi., ya'ni. bu reaksiyalar maxsulotlari bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, boshlang'ich moddalarni hosil qilmaydi. Reaksiyaning qaytarilmasligi uchun sharoit cho‘kma, gaz yoki kuchsiz elektrolit hosil bo‘lishi hisoblanadi. Misol uchun:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HCl,
K 2 S + 2HCl \u003d 2KCl + H 2 S,
HCl + NaOH \u003d NaCl + H 2 O.
Qaytariladigan reaktsiyalar bir vaqtning o'zida oldinga va teskari yo'nalishda sodir bo'ladi., misol uchun:
Qaytariladigan kimyoviy reaksiya sodir bo'lganda, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligi dastlab maksimal qiymatga ega bo'ladi, keyin esa boshlang'ich moddalar kontsentratsiyasining pasayishi tufayli kamayadi. Teskari reaktsiya, aksincha, vaqtning boshlang'ich momentida asta-sekin o'sib boruvchi minimal tezlikka ega. Shunday qilib, ma'lum bir vaqtning o'zida, kimyoviy muvozanat holati bunda oldinga boradigan reaksiya tezligi teskari reaksiya tezligiga teng. Kimyoviy muvozanat holati dinamik - ham oldinga, ham teskari reaktsiyalar davom etadi, lekin ularning tezligi teng bo'lganligi sababli, reaktsiya tizimidagi barcha moddalarning konsentratsiyasi o'zgarmaydi. Bu konsentratsiyalar muvozanat deyiladi.
To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar tezligi konstantalarining nisbati doimiy bo'lib, muvozanat konstantasi deb ataladi ( Kimga R ) . Qattiq moddalar konsentratsiyasi muvozanat konstantasining ifodasiga kiritilmagan. Reaksiyaning muvozanat konstantasi harorat va bosimga bog'liq, lekin reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga va katalizator mavjudligiga bog'liq emas, bu ham to'g'ridan-to'g'ri, ham teskari reaktsiyalarni tezlashtiradi. Ko'proq Kimga p, reaksiya mahsulotlarining amaliy hosildorligi qanchalik yuqori bo'lsa. Agar Kimga p > 1, keyin tizimda reaktsiya mahsulotlari ustunlik qiladi; agar Kimga R< 1, в системе преобладают реагенты.
Kimyoviy muvozanat mobil, ya'ni. tashqi sharoitlar o'zgarganda, oldinga yoki teskari reaktsiya tezligi oshishi mumkin. Muvozanatning siljish yo‘nalishi 1884-yilda fransuz olimi Le Shatelye tomonidan ishlab chiqilgan prinsip bilan belgilanadi.Agar muvozanat sistemasiga tashqi ta’sir ko‘rsatilsa, muvozanat bu ta’sirga qarshi turuvchi reaksiya tomon siljiydi. Muvozanatning siljishiga reaktivlar konsentratsiyasi, harorat va bosimning o'zgarishi ta'sir qiladi.
Reaktivlar kontsentratsiyasining ortishi va mahsulotlarning olib tashlanishi muvozanatning to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyaga siljishiga olib keladi.
Tizim qizdirilganda muvozanat endotermik reaksiyaga, sovutilganda esa ekzotermik reaksiyaga siljiydi.
Gazsimon moddalar ishtirokidagi reaktsiyalar uchun bosimning oshishi muvozanatni gaz molekulalari sonining kamayishi bilan kechadigan reaktsiya yo'nalishiga o'zgartiradi. Agar reaksiya gazsimon moddalar molekulalari sonini o'zgartirmasdan davom etsa, bosimning o'zgarishi hech qanday tarzda muvozanat siljishiga ta'sir qilmaydi.
