Jump to content
Elmxana
  • Qeydiyyat
Kamran Kərim

Reaksiya sürəti və tarazlıq düsturları

Recommended Posts

Reaksiyanın sürəti, tarazlığın istiqamətinə təsir edən amillər, sırf eksperimentlər əsasında müəyyən olunur(dəqiqləşdirilir). Düsturlar da eksperimentlərin nəticələri əsasında qurulur. Məsələn, deyək ki, eksperimentdən çıxan nəticəyə görə reaksiyanın sürəti reagentlərin(A və B) qatılığı çox olduqca artır, alınan maddələrin(C və D) qatılığı artdıqca azalır. Buradan belə nəticə yürüdülür ki, reaksiya sürəti birinci ilə düz, ikinci ilə tərs mütənasib olmalıdır:

$$v \propto \frac{C_A \cdot C_B}{C_C \cdot C_D}$$

Bu mütənasibliyi bərabərliyə çevirmək üçün düstura bir sabit əlavə olunur. O sabit də bir dəfə məlum reaksiya istifadə olunaraq təcrübə əsasında ölçülür, sonra digər reaksiyalara da tətbiq olunur:

$$v = K\frac{C_A \cdot C_B}{C_C \cdot C_D}$$

P.S. Bu düsturun belə olduğundan əmin deyiləm. Sadəcə suala cavab vermək üçün misal kimi buradaca "kəşf elədim".

  • Upvote 1
  • Downvote 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Məsələni başa salmaq üçün reaksiyaları iki yerə ayıracam(bu həqiqi reaksiya klassifikasiyası deyil). Və sadəcə qaz reaksiyalarını nəzərə alacam, maye və ya bərkdə eyni məntiq üzərində işləyir, amma bir az daha kompleks olur. 

Birinci kateqoriya, elementar reaksiyalar

  • bir mərhələdə baş verir
  • bir və ya iki molekul arasında baş verir (bəzən üç də ola bilər)

misal üçün 

$$A +B \rightarrow AB$$

reaksiya birbaşa A və B molekulunun toqquşub ABni əmələ gətirir. Bu modelin adı "Collision Theory" gedir. Toqquşma birbaşa olaraq A və B molekullarının konsentrasiyasından asılı olduğunu demək olar.  

$$r \sim c_{A} \cdot c_{B}$$

Lakin hər toqquşma reaksiyaya səbəb olmur. Molekullar düzgün orientasiyada və yetərli kintetik enerji ilə toqquşmalıdırlar. Bunlar da k sabitini təyin edir. (Məlumat üçün qazın kinetik enerjisi temperaturdan asılıdır, beləcə k da temperaturdan asılıdır).

Bu elementar reaksiyaların sürətinin təyini idi (görüldüyü kimi, birbaşa nəzəri model üzrə qurulur). 

İndi keçək kompleks reaksiyalara. Kompleks reaksiya, bir neçə elementar reaksiyadan ortaya çıxan reaksiyaya deyilir. Kompleksiya reaksiyanı əmələ gətirən elementar reaksiyalar "toplu"suna mexanizm deyilir. Maraqlı misal kimi hidrogenin oksigendə yanması reaksiyasının mexanizminə baxa bilərsən (link http://arrow.utias.utoronto.ca/~ogulder/ClassNotes3.pdf). Reaksiyanın mexanizmindən istifadə edərək, onun toplam reaksiya tənliyini tapmaq mümkündür.

Mexanizmdən asılı olaraq reaksiya tənliyini tapma metodu fərqli olur. Ən geniş yayılmış formaları, "ən yavaş mərhələ" və "stabil mühit" (steady state) metodlarıdır(bu metodları detallı müzakirə etmək cavabı çox qarışıq edəcəyi üçün yazmıram). Əsas məsələ odur ki, əldə edilən tənlik çox qarışıq və ümumi reaksiya ilə əlaqəsiz bir şey ola bilər (çox vaxt elə olur). Misal üçün \(H_2 + Br_2 \rightarrow 2 HBr\) reaksiyasının sürət tənliyi

Screenshot at 2017-03-05 09:54:24.png

İndi sual, bunlar ancaq nəzəridir? 

Normalda sürət tənliyi demək olar, hər zaman eksperimental yollarla təyin olunur (reaksiya sürəti - konsentraiya qrafikindən istifadə edərək). Daha sonra həmin sürətə uyğun gələn mexanizm təklif edilib yoxlanır. Sualına cavab olaraq, sürət tənliyi eksperimental təyin olunsa da nəzəri əsası var. 

Tarazlıq sabiti isə bir az fərqli məsələdir. Çox vaxt göstərilən yol odur ki, reaksiyanın irəli sürətini geri sürətinə bərabər edilir (bu tarazlıq şərti olaraq doğru bir şeydir)

$$A + B \leftrightarrow C$$

$$\\ r_{forward} = k_1 {A}{B} \\ r_{backward}= k_{-1}{C} \\ k_1{A}{B} = k_{-1}C \\ K = k_1/(k_{-1}) = C/({A}{B})$$

Lakin yuxarıdakı paraqrafdan sonra anlamaq olar ki, bu hər zaman işləmir, çünki burda reaksiyanı elementar qəbul edirik. Əslində reaksiya tarazlıq düsturu termodinamika qanunlarından ortaya çıxır

  • Upvote 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

×