Реакциялардың реттілігі мен молекулалығы

0

Жоспары:

1.Бірінші ретті химиялық реакциялар және олардың кинетикалық теңдеуі.

            2.Екінші ретті химиялық реакциялар.

3.Күрделі реакциялар.

Лекция мәтіні:

Реакциялардың реттілігі деп  жалпы түрде экспериментальды жолмен табылған кинетикалық теңдеулердегі реагент концентрациясының дәрежелік көрсеткішінің қосындысын айтады. Мысалы:

n 1А + n 2В = n3 С + n4Д реакция үшін реакцияның реті n = n1 + n2. реакцияның молекулалығы мен реттілігі сәйкес келе бермейді. Мысалы:

СН3СООС2Н5 + Н2О → СН3СООН + С2Н5ОН

С12Н22О11 + Н2О →С6Н12О6 + С6Н12О6

Реакцияларда судың концентрациясының өзгеруі өте аз, сондықтан реакция жылдамдығы эфир мен қант концентрациясының өзгеруіне ғана тәуелді болып, ол мономолекулалық реакция кинетикасына бағынады.

1.Бірінші ретті реакциялар. Мұндай реакцияларға V = kc   (3) теңдеумен сәйкес келетін реакциялар жатады. (3) теңдеу бойынша

— dc/dt = kс  (4)

Егер де а-затының реакцияға дейінгі бастапқы концентрациясы (а-х) реакция соңындағы концентрациясы х-t уақыт ішіндегі әрекеттескен заттың моль саны болса,

-d (а-х)/dt = + dх / dt = k(а-х)          (5)

Бұдан

dх / dt = k dt         (6)

                        ln (а-х) = kt + const     (7)

const – интегралдық тұрақтысы (х =0, t =0 болғанда) ол  мәндерді 7-ші теңдеуге қойсақ, const t =- ln V  (8)

                                 ln(а-х) = k t- ln а

Бұдан

                                   k = 1/ t              ln а/ а-х          (9)

            Натурал логарифмнен ондық логарифмге көшсек,

                        k = 2,303 / t lqа/а-х    (10)

k — өлшемі t-1 бірінші ретті реакциялар үшін жартылай ыдырау периоды  τ (тау) деген шама қолданылады. Бұл кезде х =а/2;  k =2,303/ τ   lqа/ а-а/2 =2,303/ τ lq2     (11)

lq2 =0,301, сондықтан

                        k =0,6932/ τ       (12)

            2.Екінші ретті реакцияға А + В = С текті қосылу А + В = С+Д текті алмасу,айырылут.б. реакциялар жатады.Екінші ретті реакциялар мынадай теңдеумен сипатталады.

                        V = +dx / dt = k(а-х)(в-х)             (13)

k – реакция жылдамдықтың константасы. А-х затының в-х затының реакция басындағы моль саны х — әрекеттесетін моль саны екі түрлі жағдайда болуы мүмкін. а=в және а =/в

  1. а=в жағдайда әрекетесуші заттар концентрациясы бірдей болғандықтан,

+dx / dt =k (а-х)2      (14)

Интегралдық және айнымалыдан бөлсек,

                        ∫ dx/ (а-х)2 =k∫dx              (15)

Бұдан

1/ а-х =kt + const               (16)

х =0, t =0 болғанда const =1/а            const мәнін 16- шы теңдеуге қойсақ,

                        1/ а-х =kt + 1/а                   (17)

 k=1/t х/ а(а-х)                     (18)

Бұл k – ның өлшемі  t-1с-1

            3.Күрделі реакциялар деп – жалпы кинетикалық теңдеу бойынша жылдамдық константасы болатын реакцияларды айтады. Күрделі реакцияларға қайтымды, паралель, бейтәртіп жүретін, қосарланған тізбектің таралу реакциялар жатады.

  1. Паралель реакциялар : А →В→С;

6НСІО3  → 2НСІ +3О2

6НСІО3  →3НСІО4 + НСІ

  1. А →В→С →Д бейтәртіп жүретін реакциялар.

С18Н32О16 + Н2О →С6Н12О6 + С12Н22О11

С12Н22О11 + Н2О→ С6Н12О6 + С6Н12О6

  1. Қосарланған реакциялар:

А + В→М         ҒеSО4 + Н2О2 →Ғе (SО4) + Н2О2 + О2

А +С → N         НІ + + Н2О2 →І2  + + Н2О + О2

            4.Қайтымды реакциялар:

                                   А + В →А1 + В1

                        СН3СООН + С2Н5ОН →СН3СООС2Н5 + + Н2О

            5.Тізбекті реакцияға бос күйдегі радикалдар қатысатын реакциялар жатады.

 

 

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ