የሥራው ዓላማ;የኬሚካላዊ ምላሹን ፍጥነት እና በተለያዩ ምክንያቶች ላይ ያለውን ጥገኛ ማጥናት-የመለዋወጫዎች ተፈጥሮ, ትኩረት, ሙቀት.

ኬሚካዊ ግብረመልሶች በተለያየ ፍጥነት ይከሰታሉ. የኬሚካል ምላሽ ፍጥነትበአንድ ክፍል ጊዜ የሬክታንት ክምችት ለውጥ ይባላል። በአንድ ወጥ የሆነ ሥርዓት ውስጥ ለሚከሰት ምላሽ (ለተመሳሳይ ምላሾች) ወይም በአንድ ዩኒት በይነገጽ ገጽ ላይ በተለያየ ሥርዓት ውስጥ ለሚፈጠሩ ምላሾች (ለተለያዩ ምላሾች) በአንድ አሃድ ጊዜ በአንድ ክፍል የድምፅ መስተጋብር ብዛት ጋር እኩል ነው።

አማካኝ ምላሽ ፍጥነት v አማካይ. በጊዜ ክፍተት ከ ቲ 1ከዚህ በፊት ቲ 2በግንኙነቱ ይወሰናል፡-

የት ሐ 1እና ሐ 2- የማንኛውም ምላሽ ተሳታፊ በሰዓት ነጥቦች ላይ የአንገት ትኩረት ቲ 1እና ቲ 2በቅደም ተከተል.

ከክፍልፋዩ በፊት ያለው የ "-" ምልክት የመነሻ ንጥረ ነገሮችን ትኩረትን ያመለክታል, Δ ጋር < 0, знак “+” – к концентрации продуктов реакции, Δጋር > 0.

በኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ዋና ዋና ነገሮች-የመገልገያዎቹ ተፈጥሮ ፣ ትኩረታቸው ፣ ግፊቱ (ጋዞች በምላሹ ውስጥ ከተሳተፉ) ፣ የሙቀት መጠን ፣ ቀስቃሽ ፣ ለተለያዩ ምላሾች በይነገጽ።

አብዛኛዎቹ ኬሚካዊ ግብረመልሶች በበርካታ ደረጃዎች የተከሰቱ ውስብስብ ሂደቶች ናቸው, ማለትም. በርካታ የመጀመሪያ ደረጃ ሂደቶችን ያካተተ. የመጀመሪያ ደረጃ ወይም ቀላል ምላሾች በአንድ እርምጃ የሚከሰቱ ምላሾች ናቸው።

ለአንደኛ ደረጃ ምላሾች ፣ የግብረ-መልስ መጠን በማጎሪያው ላይ ያለው ጥገኛ በጅምላ እርምጃ ህግ ይገለጻል።

በቋሚ የሙቀት መጠን ፣ የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ከ stoichiometric Coefficients ጋር እኩል በሆነ ኃይል ውስጥ ከሚወሰዱት ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ክምችት ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው።

በአጠቃላይ መልክ ምላሽ ለማግኘት

a A + b B… → c C፣

በጅምላ ድርጊት ህግ መሰረት ቁበጥምርታ ተገልጿል

v = К∙с(А) а ∙ с(В) ለ,

የት ሐ (ሀ)እና ሰ(ለ)- የ reactants A እና B የሞላር ክምችት;

ለ- የዚህ ምላሽ መጠን ቋሚ ፣ እኩል ነው። ቁ፣ ከሆነ ሐ (አ) ሀ=1 እና ሐ (ለ) ለ=1፣ እና ለተለያዩ ምላሾች እንደ ሬክታተሮች፣ የሙቀት መጠን፣ ማነቃቂያ እና የበይነገጽ አካባቢ ላይ በመመስረት።

የግብረ-መልስ መጠን መግለጫ እንደ ትኩረት ትኩረት የኪነቲክ እኩልታ ይባላል።

ውስብስብ ምላሾችን በተመለከተ የጅምላ ድርጊት ህግ በእያንዳንዱ ግለሰብ ደረጃ ላይ ይሠራል.

ለተለያዩ ምላሾች ፣ የኪነቲክ እኩልታ የጋዝ እና የተሟሟ ንጥረ ነገሮችን ብቻ ያጠቃልላል። አዎ, ለድንጋይ ከሰል

C (k) + O 2 (g) → CO 2 (g)

የፍጥነት እኩልታ ቅጹ አለው

v = K∙s (ኦ 2)

ስለ ምላሹ ሞለኪውላዊነት እና የእንቅስቃሴ ቅደም ተከተል ጥቂት ቃላት።

ጽንሰ-ሐሳብ "የምላሽ ሞለኪውላር"ለቀላል ምላሾች ብቻ ይተግብሩ። የምላሽ ሞለኪውላዊነት በአንደኛ ደረጃ መስተጋብር ውስጥ የሚሳተፉትን ቅንጣቶች ብዛት ያሳያል።

አንድ፣ ሁለት እና ሦስት ቅንጣቶች በቅደም ተከተል የሚሳተፉበት ሞኖ-፣ ሁለት- እና ትራይሞለኩላር ምላሾች አሉ። ሶስት ቅንጣቶች በአንድ ጊዜ የመጋጨታቸው እድል ትንሽ ነው። ከሶስት በላይ ቅንጣቶች መካከል ያለው የአንደኛ ደረጃ መስተጋብር ሂደት አይታወቅም. የአንደኛ ደረጃ ምላሽ ምሳሌዎች፡-

N 2 O 5 → አይ + አይ + ኦ 2 (ሞኖሞሊኩላር)

H 2 + I 2 → 2HI (bimolecular)

2NO + Cl 2 → 2NOCl (trimolecular)

የቀላል ግብረመልሶች ሞለኪውላዊነት ከጠቅላላው የኪነቲክ ቅደም ተከተል ጋር ይጣጣማል። የምላሹ ቅደም ተከተል የማጎሪያ መጠን ጥገኛ ተፈጥሮን ይወስናል።

የምላሽ አጠቃላይ (ጠቅላላ) የኪነቲክ ቅደም ተከተል በሙከራ የሚወሰን በሪአክታተሮች ውህዶች ላይ ያሉት የጠቋሚዎች ድምር ነው።

የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የአብዛኞቹ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ፍጥነት ይጨምራል. የምላሽ መጠን በሙቀት ላይ ያለው ጥገኛ በግምት በቫንት ሆፍ ደንብ ይወሰናል።

ለእያንዳንዱ የ 10 ዲግሪ ሙቀት መጨመር, የአብዛኞቹ ምላሽዎች መጠን በ2-4 ጊዜ ይጨምራል.

የት እና የት ናቸው ምላሽ መጠን, በቅደም, የሙቀት ላይ ቲ 2እና ቲ 1 (t 2>ቲ 1);

γ የምላሽ ፍጥነቱ የሙቀት መጠን መጠን ነው፣ ይህ የሙቀት መጠኑ በ10 0 ሲጨምር የኬሚካላዊ ምላሽ መጠን ስንት ጊዜ እንደሚጨምር የሚያሳይ ቁጥር ነው።

የቫንት ሆፍ ህግን በመጠቀም የሙቀት መጠኑን በምላሽ መጠን ላይ ያለውን ተፅእኖ በግምት መገመት ብቻ ነው የሚቻለው። የሙቀት ምላሽ መጠን ጥገኝነት የበለጠ ትክክለኛ መግለጫ በአርሄኒየስ አግብር ንድፈ ሃሳብ ማዕቀፍ ውስጥ ሊተገበር ይችላል።

የኬሚካላዊ ምላሽን ለማፋጠን ከሚረዱት ዘዴዎች አንዱ ካታላይዝስ ሲሆን ይህም ንጥረ ነገሮችን (ካታላይትስ) በመጠቀም ይከናወናል.

አነቃቂዎች- እነዚህ በመካከለኛ ኬሚካላዊ ግንኙነቶች ከምላሽ reagents ጋር በተደጋጋሚ በመሳተፍ የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነትን የሚቀይሩ ንጥረ ነገሮች ናቸው ፣ ግን ከእያንዳንዱ የመካከለኛ መስተጋብር ዑደት በኋላ ኬሚካላዊ ውህደታቸውን ይመለሳሉ።

የመቀየሪያው የአሠራር ዘዴ ወደ ምላሹ የማግበር ኃይል መቀነስ ይቀንሳል, ማለትም. በአክቲቭ ሞለኪውሎች አማካይ ኃይል (አክቲቭ ውስብስብ) እና በመነሻ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች አማካኝ ኃይል መካከል ያለውን ልዩነት መቀነስ። የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ይጨምራል.

የኬሚካል ኪነቲክስ መሰረታዊ ፅንሰ-ሀሳብን እንገልፃለን - የኬሚካላዊ ምላሽ መጠን:

የኬሚካላዊ ምላሽ መጠን በአንድ ክፍል መጠን (ለተመሳሳይ ምላሾች) ወይም በንጥል ወለል (ለተለያዩ ምላሾች) የሚከሰቱ የኬሚካላዊ ምላሽ የመጀመሪያ ደረጃ ድርጊቶች ብዛት ነው።

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በአንድ ክፍል ጊዜ የሬክተሮች ክምችት ለውጥ ነው።

የመጀመሪያው ፍቺ በጣም ገዳቢ ነው; ከእርሱ የሚከተል አንድ ኬሚካላዊ ምላሽ መጠን ደግሞ ሥርዓት ሁኔታ ማንኛውም ግቤት ጊዜ ውስጥ ለውጥ ሆኖ ሊገለጽ ይችላል, ማንኛውም ምላሽ ንጥረ ነገር ቅንጣቶች ብዛት ላይ በመመስረት, ዩኒት የድምጽ መጠን ወይም ወለል - የኤሌክትሪክ conductivity, የኦፕቲካል እፍጋት፣ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ፣ ወዘተ. እናም ይቀጥላል. ይሁን እንጂ ብዙውን ጊዜ በኬሚስትሪ ውስጥ የ reagents ክምችት በጊዜ ላይ ጥገኛ እንደሆነ ይቆጠራል. የአንድ-መንገድ (የማይቀለበስ) ኬሚካዊ ግብረመልሶች (ከዚህ በኋላ የአንድ-መንገድ ግብረመልሶች ብቻ ይታሰባሉ) ፣ የመነሻ ንጥረ ነገሮች ክምችት ከጊዜ ወደ ጊዜ እየቀነሰ መምጣቱ ግልፅ ነው (ΔC in< 0), а концентрации продуктов реакции увеличиваются (ΔС прод >0) የምላሽ መጠን እንደ አዎንታዊ ይቆጠራል, ስለዚህ የሂሳብ ፍቺው አማካይ ምላሽ ፍጥነት በጊዜ ክፍተት Δt እንደሚከተለው ተጽፏል፡-

(II.1)

በተለያዩ የጊዜ ክፍተቶች, የኬሚካላዊ ምላሽ አማካኝ መጠን የተለያዩ እሴቶች አሉት; እውነተኛ (ቅጽበታዊ) ምላሽ መጠን ጊዜን በተመለከተ የትኩረት መነሻ ተብሎ ይገለጻል፡-

(II.2)

የሪኤጀንቶች ክምችት በጊዜ ላይ ጥገኛ መሆንን የሚያመለክት ስዕላዊ መግለጫ አለ የኪነቲክ ኩርባ (ምስል 2.1).

ሩዝ. 2.1 የኪነቲክ ኩርባዎች ለጀማሪ ንጥረ ነገሮች (A) እና የምላሽ ምርቶች (ቢ)።

ታንጀንት ወደ ኪነቲክ ከርቭ (ምስል 2.2) በመሳል የእውነተኛው ምላሽ መጠን በግራፊክ ሊወሰን ይችላል; ውስጥ እውነተኛ ምላሽ መጠን በዚህ ቅጽበትጊዜ በፍፁም ዋጋ ከታንጀንት አንግል ታንጀንት ጋር እኩል ነው።

ሩዝ. 2.2 የ V ምንጭ ግራፊክ ፍቺ.

(II.3)

በኬሚካላዊ ምላሽ እኩልታ ውስጥ ያሉት ስቶይቺዮሜትሪክ ጥምርታዎች ተመሳሳይ ካልሆኑ ፣ የምላሽ መጠኑ መጠን የሚወሰነው ሬጀንቱ በተመረጠው መጠን ላይ ባለው ለውጥ ላይ እንደሚወሰን ልብ ሊባል ይገባል። በግልጽ, በምላሹ

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

የሃይድሮጂን ፣ የኦክስጂን እና የውሃ መጠን ወደ ተለያዩ ደረጃዎች ይቀየራል።

ΔC (H 2) = ΔC (H 2 O) = 2 ΔC (O 2).

የኬሚካላዊ ምላሽ መጠን በብዙ ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው-የመለዋወጫዎች ባህሪ, ትኩረታቸው, የሙቀት መጠኑ, የሟሟ ተፈጥሮ, ወዘተ.

ኬሚካላዊ ኪኔቲክስን ከሚያጋጥሟቸው ተግባራት ውስጥ አንዱ የምላሽ ድብልቅን (ማለትም የሁሉም reagents ውህዶች) በማንኛውም ጊዜ ስብጥርን መወሰን ነው ፣ ለዚህም በምላሹ መጠን ላይ ያለውን ጥገኛነት ማወቅ ያስፈልጋል። በአጠቃላይ, የ reactants ክምችት በጨመረ መጠን የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ይጨምራል. የኬሚካል ኪነቲክስ በሚባሉት ላይ የተመሰረተ ነው. የኬሚካል ኪነቲክስ መሰረታዊ አቀማመጥ:

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ለተወሰኑ ኃይሎች ከተወሰዱት ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ክምችት ምርት ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው።

ማለትም ለአፀፋው

AA + bB + dD + ... → eE + ...

መጻፍ ይችላሉ

(II.4)

የተመጣጠነ ጥምርታ k ነው። የኬሚካል ምላሽ ፍጥነት ቋሚ. የፍጥነት ቋሚው መጠን በቁጥር ከ1 ሞል/ሊ ጋር እኩል በሆኑ የሁሉም ምላሽ ሰጪዎች ክምችት ላይ ካለው ምላሽ መጠን ጋር እኩል ነው።

የምላሽ መጠን በ reactants ውህዶች ላይ ያለው ጥገኝነት በሙከራ ተወስኗል እና ይባላል የእንቅስቃሴ እኩልታ ኬሚካላዊ ምላሽ. በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, የኪነቲክ እኩልታውን ለመጻፍ, በተለዋዋጭ ንጥረ ነገሮች ውህዶች ላይ ያለውን የቋሚ መጠን እና ገላጭ እሴትን በሙከራ መወሰን አስፈላጊ ነው. በኬሚካላዊ ምላሽ (በቀመር (II.4) x፣ y እና z፣ በቅደም ተከተል) የእያንዳንዱን ምላሽ ሰጪዎች ትኩረት በኪነቲክ እኩልታ ውስጥ ያለው ገላጭ የግል ምላሽ ትዕዛዝ ለዚህ አካል. በኬሚካላዊ ምላሽ (x + y + z) የኪነቲክ እኩልታ ውስጥ ያሉት የጠቋሚዎች ድምር ነው አጠቃላይ ምላሽ ቅደም ተከተል . የምላሽ ቅደም ተከተል የሚወሰነው ከሙከራ መረጃ ብቻ ነው እና በምላሽ ቀመር ውስጥ ካለው የሬክታተሮች stoichiometric coefficients ጋር የተገናኘ እንዳልሆነ ሊሰመርበት ይገባል። የምላሽ ስቶቲዮሜትሪክ እኩልታ የቁሳቁስ ሚዛን እኩልታ ነው እና በምንም መልኩ የዚህን ምላሽ አካሄድ ባህሪ በጊዜ ሂደት ሊወስን አይችልም።

በኬሚካላዊ ኪነቲክስ ውስጥ ምላሾችን እንደ አጠቃላይ ምላሽ ቅደም ተከተል መጠን መመደብ የተለመደ ነው። የዜሮ ፣ የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ትዕዛዞች የማይቀለበስ (አንድ-ጎን) ምላሽ ለማግኘት የሬክተሮችን ትኩረት በጊዜ ላይ ያለውን ጥገኝነት እንመልከት።

የፍጥነት ምላሽየሚወሰነው በአንደኛው ምላሽ ሰጪዎች ውስጥ ባለው የሞላር ክምችት ለውጥ ነው-

V = ± ((C 2 - C 1) / (t 2 - t 1)) = ± (ዲሲ / ዲቲ)

የት C 1 እና C 2 ጊዜ t 1 እና t 2 ላይ ንጥረ ነገሮች የሞላር በመልቀቃቸው ናቸው, በቅደም (ምልክት (+) - መጠን ምላሽ ምርት የሚወሰን ከሆነ, ምልክት (-) - የመነሻ ንጥረ በማድረግ).

ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ሲጋጩ ምላሾች ይከሰታሉ። ፍጥነቱ የሚወሰነው በግጭቶች ብዛት እና ወደ ትራንስፎርሜሽን የመምራት እድሉ ነው። የግጭት ብዛት የሚወሰነው በተፈጠሩት ንጥረ ነገሮች ውህዶች ነው ፣ እና የምላሽ እድሉ የሚወሰነው በሚጋጩ ሞለኪውሎች ኃይል ነው።
በኬሚካዊ ግብረመልሶች ፍጥነት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ምክንያቶች።
1. ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ተፈጥሮ. የኬሚካላዊ ትስስር ተፈጥሮ እና የሬጀንት ሞለኪውሎች አወቃቀር ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ. ምላሾች ያነሰ ጠንካራ ትስስር ወደ ጥፋት እና ጠንካራ ትስስር ጋር ንጥረ ነገሮች ምስረታ አቅጣጫ ይቀጥላሉ. ስለዚህ በ H 2 እና N 2 ሞለኪውሎች ውስጥ ያለውን ትስስር ማፍረስ ከፍተኛ ኃይል ይጠይቃል; እንደነዚህ ያሉት ሞለኪውሎች ትንሽ ምላሽ ይሰጣሉ. በከፍተኛ የዋልታ ሞለኪውሎች (ኤች.ሲ.ኤል.ኤል፣ ኤች 2 ኦ) ውስጥ ያለውን ትስስር ማፍረስ አነስተኛ ሃይል ይጠይቃል፣ እና የምላሽ መጠኑ በጣም ከፍ ያለ ነው። በኤሌክትሮላይት መፍትሄዎች ውስጥ ባሉ ionዎች መካከል ያሉ ምላሾች ወዲያውኑ ይከሰታሉ።
ምሳሌዎች
ፍሎራይን ከሃይድሮጂን ጋር በክፍል ሙቀት ውስጥ ፈንጂ ምላሽ ይሰጣል ፣ ብሮሚን ሲሞቅ ቀስ ብሎ ከሃይድሮጂን ጋር ምላሽ ይሰጣል።
ካልሲየም ኦክሳይድ ከውኃ ጋር በኃይል ምላሽ ይሰጣል, ሙቀትን ያስወጣል; መዳብ ኦክሳይድ - ምላሽ አይሰጥም.

2. ትኩረት መስጠት. እየጨመረ ትኩረት ጋር (በአንድ ክፍል ውስጥ ቅንጣቶች ብዛት), ምላሽ ንጥረ ነገሮች ሞለኪውሎች ግጭት ብዙ ጊዜ ይከሰታል - ምላሽ መጠን ይጨምራል.
የጅምላ ድርጊት ህግ (K. Guldberg, P. Wage, 1867)
የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በቀጥታ ከተለዋዋጭዎቹ ውህዶች ምርት ጋር ተመጣጣኝ ነው።

AA + bB + . . . ® . . .

• [A] a [B] ለ. . .

የድግግሞሽ መጠን ቋሚ k እንደ ሬክታተሮች, የሙቀት መጠን እና ቀስቃሽነት ባህሪ ላይ የተመሰረተ ነው, ነገር ግን በተለዋዋጭዎቹ ስብስቦች ላይ የተመካ አይደለም.
የፍጥነት ቋሚ አካላዊ ትርጉሙ በሪአክተሮቹ አሃድ ክምችት ላይ ካለው ምላሽ መጠን ጋር እኩል ነው።
ለተለያዩ ግብረመልሶች ፣ የጠንካራው ደረጃ ትኩረት በምላሹ ፍጥነት መግለጫ ውስጥ አይካተትም።

3. የሙቀት መጠን. በእያንዳንዱ 10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን መጨመር, የምላሽ መጠን በ2-4 ጊዜ ይጨምራል (የቫንት ሆፍ ደንብ). የሙቀት መጠኑ ከ t 1 ወደ t 2 ሲጨምር፣ የምላሽ መጠን ለውጥ ቀመርን በመጠቀም ማስላት ይቻላል፡-

		(t 2 - t 1) / 10
ቪት 2 / ቪት 1	= ሰ

(Vt 2 እና Vt 1 የሙቀት መጠን t 2 እና t 1 በቅደም ተከተል; g የዚህ ምላሽ የሙቀት መጠን Coefficient ነው).
የቫንት ሆፍ ህግ የሚመለከተው በጠባብ የሙቀት መጠን ውስጥ ብቻ ነው። ይበልጥ ትክክለኛ የሆነው የአርሄኒየስ እኩልታ ነው፡-

• ኢ -ኢአ/አርቲ

የት
A በ reactants ተፈጥሮ ላይ በመመስረት ቋሚ ነው;
R ሁለንተናዊ የጋዝ ቋሚ ነው;

Ea የነቃ ኃይል ነው, ማለትም. ግጭቱ ወደ ኬሚካላዊ ለውጥ እንዲያመራ የሚጋጩ ሞለኪውሎች ኃይል ሊኖራቸው ይገባል።
የኬሚካላዊ ምላሽ የኃይል ንድፍ.

Exothermic ምላሽ	የኢንዶርሚክ ምላሽ

A - reagents, B - የነቃ ውስብስብ (የሽግግር ሁኔታ), ሲ - ምርቶች.
የነቃ ሃይል Ea ከፍ ባለ መጠን፣ የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን የምላሽ መጠን ይጨምራል።

4. ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች የእውቂያ ገጽ. ለ heterogeneous ስርዓቶች (ንጥረ ነገሮች በተለያየ የመሰብሰቢያ ሁኔታ ውስጥ ሲሆኑ) የግንኙነቱ ወለል ትልቅ ነው, ምላሹ በፍጥነት ይከሰታል. የጥንካሬው ወለል እነሱን በመፍጨት እና ለተሟሟት ንጥረ ነገሮች በማሟሟት ሊጨምር ይችላል።

5. ካታሊሲስ. በምላሾች ውስጥ የሚሳተፉ እና ፍጥነቱን የሚጨምሩ ንጥረ ነገሮች ፣ በምላሹ መጨረሻ ላይ ሳይለወጡ ይቀራሉ ፣ ማነቃቂያዎች ይባላሉ። የመቀየሪያው አሠራር በመካከለኛ ውህዶች መፈጠር ምክንያት የንቃት ኃይል መቀነስ ጋር የተያያዘ ነው. በ ተመሳሳይነት ያለው ካታሊሲስሬጀንቶች እና ማነቃቂያው አንድ ደረጃ ይመሰርታሉ (በተመሳሳይ የመደመር ሁኔታ ውስጥ ናቸው) ሄትሮጂንስ ካታሊሲስ- የተለያዩ ደረጃዎች (በተለያዩ የመደመር ሁኔታዎች)። በአንዳንድ ሁኔታዎች, የማይፈለጉ ኬሚካላዊ ሂደቶች መከሰት ወደ ምላሽ ሰጪው ("ክስተቱ") መከላከያዎችን በመጨመር በከፍተኛ ፍጥነት መቀነስ ይቻላል. አሉታዊ ካታሊሲስ").

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት- በምላሽ ቦታ ውስጥ በአንድ ጊዜ ምላሽ ከሚሰጡ ንጥረ ነገሮች ውስጥ በአንዱ መጠን መለወጥ።

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በሚከተሉት ምክንያቶች ተጽዕኖ ይደረግበታል.

• ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ተፈጥሮ;
• ምላሽ ሰጪዎች ማጎሪያ;
• ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች የግንኙነት ገጽ (በተለያዩ ምላሾች);
• የሙቀት መጠን;
• የአነቃቂዎች እርምጃ.

ንቁ የግጭት ፅንሰ-ሀሳብበኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ላይ የአንዳንድ ሁኔታዎችን ተፅእኖ ለመግለጽ ያስችለናል. የዚህ ጽንሰ ሐሳብ ዋና ድንጋጌዎች፡-

• ምላሾች የሚከሰቱት የተወሰነ ኃይል ያላቸው የሬክታተሮች ቅንጣቶች ሲጋጩ ነው።
• ብዙ ምላሽ ሰጪ ቅንጣቶች ሲኖሩ፣ እርስ በርስ ሲቀራረቡ፣ የበለጠ የመጋጨታቸው እና ምላሽ የመስጠት ዕድላቸው ከፍተኛ ነው።
• ውጤታማ ግጭቶች ብቻ ወደ ምላሽ ይመራሉ, ማለትም. "የቆዩ ግንኙነቶች" የተበላሹ ወይም የተዳከሙ እና ስለዚህ "አዲስ" ሊፈጠሩ የሚችሉት. ይህንን ለማድረግ, ቅንጣቶች በቂ ኃይል ሊኖራቸው ይገባል.
• ውጤታማ የሆነ የሪአክታንት ቅንጣቶች ግጭት የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ትርፍ ሃይል ይባላል ማግበር ጉልበት ኢ.
• የኬሚካሎች እንቅስቃሴ እነሱን የሚያካትቱ ምላሾች ዝቅተኛ የማግበር ኃይል ውስጥ ይታያል። የማግበሪያው ኃይል ዝቅተኛ, የምላሽ መጠን ከፍ ያለ ነው.ለምሳሌ በ cations እና anions መካከል በሚደረጉ ምላሾች ውስጥ የማግበሪያው ኃይል በጣም ዝቅተኛ ነው, ስለዚህ እንደዚህ አይነት ምላሾች ወዲያውኑ ይከሰታሉ.

ምላሽ መጠን ላይ reactants ትኩረት ተጽዕኖ

የ reactant ትኩረት ሲጨምር, የምላሽ መጠን ይጨምራል. ምላሽ እንዲፈጠር, ሁለት ኬሚካላዊ ቅንጣቶች አንድ ላይ መሆን አለባቸው, ስለዚህ የምላሽ መጠን በመካከላቸው ባሉ ግጭቶች ብዛት ይወሰናል. በተሰጠው መጠን ውስጥ ያሉት የንጥሎች ብዛት መጨመር ብዙ ጊዜ ግጭቶችን እና የምላሽ መጠን መጨመር ያስከትላል.

በጋዝ ደረጃ ላይ የሚከሰተውን ምላሽ መጠን መጨመር በግፊት መጨመር ወይም በድብልቅ የተያዘው መጠን ይቀንሳል.

በ 1867 በሙከራ መረጃ ላይ በመመስረት, የኖርዌይ ሳይንቲስቶች K. Guldberg እና P. Wage, እና በ 1865 እራሳቸውን ችለው, የሩሲያ ሳይንቲስት N.I. ቤኬቶቭ የኬሚካል ኪነቲክስ መሰረታዊ ህግን አቋቋመ የምላሽ መጠን በአስተያየቶች ክምችት ላይ ጥገኛ መሆን -

የጅምላ ድርጊት ህግ (ኤልኤምኤ)፡-

የኬሚካላዊ ምላሽ መጠን በምላሽ እኩልዮሽ ውስጥ ካለው ውህደታቸው ጋር እኩል በሆነ ኃይል ውስጥ ከሚወሰዱ ንጥረ ነገሮች ክምችት ምርት ጋር ተመጣጣኝ ነው። ("ውጤታማ ክብደት" ለዘመናዊው "ማተኮር" ጽንሰ-ሐሳብ ተመሳሳይ ነው)

አአ +bB =cС +ዲዲ፣የት ክ- የማያቋርጥ ምላሽ

ZDM የሚከናወነው በአንድ ደረጃ ውስጥ ለሚከሰቱ የመጀመሪያ ደረጃ ኬሚካዊ ግብረመልሶች ብቻ ነው። ምላሹ በቅደም ተከተል በበርካታ ደረጃዎች ከቀጠለ ፣ የአጠቃላይ ሂደቱ አጠቃላይ ፍጥነት የሚወሰነው በዝቅተኛው ክፍል ነው።

ለተለያዩ አይነት ምላሽ መጠኖች መግለጫዎች

ZDM የሚያመለክተው ተመሳሳይ ግብረመልሶችን ነው። ምላሽ heterogeneous ከሆነ (reagents በተለያዩ ውሁድ ሁኔታዎች ውስጥ ናቸው) ከሆነ, ZDM እኩልታ ፈሳሽ ብቻ ወይም ብቻ ጋዝ reagents ያካትታል, እና ጠጣር ይገለላሉ, ብቻ ተመን ቋሚ k ተጽዕኖ.

የምላሹ ሞለኪውላዊነትበአንደኛ ደረጃ ኬሚካላዊ ሂደት ውስጥ የሚሳተፉ አነስተኛ የሞለኪውሎች ብዛት ነው። በሞለኪውላዊነት ላይ በመመስረት, የመጀመሪያ ደረጃ ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ወደ ሞለኪውላር (A →) እና bimolecular (A + B →) ይከፈላሉ; trimolecular ምላሾች በጣም አልፎ አልፎ ናቸው.

የተለያየ ምላሽ መጠን

• እንደ ሁኔታው በእቃዎች መካከል ያለው የግንኙነት ወለል ስፋት፣ ማለትም እ.ኤ.አ. ንጥረ ነገሮች መፍጨት ደረጃ እና reagents መካከል መቀላቀልን ሙሉነት ላይ.
• ለምሳሌ የእንጨት ማቃጠል ነው. አንድ ሙሉ ግንድ በአንፃራዊነት በቀስታ በአየር ይቃጠላል። በእንጨት እና በአየር መካከል ያለውን ግንኙነት ከጨመሩ, ምዝግብ ማስታወሻውን ወደ ቺፕስ በመከፋፈል, የቃጠሎው መጠን ይጨምራል.
• ፒሮፎሪክ ብረት በተጣራ ወረቀት ላይ ይፈስሳል. በመኸር ወቅት, የብረት ብናኞች ይሞቃሉ እና ወረቀቱን ያቃጥላሉ.

የሙቀት መጠን በምላሽ ፍጥነት ላይ ያለው ተጽእኖ

በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን የኔዘርላንድ ሳይንቲስት ቫንት ሆፍ በሙከራ አረጋግጧል የሙቀት መጠኑ በ 10 o ሴ ሲጨምር የብዙ ግብረመልሶች መጠን ከ2-4 እጥፍ ይጨምራል.

የቫንት ሆፍ አገዛዝ

በእያንዳንዱ 10 ◦ C የሙቀት መጠን መጨመር, የምላሽ መጠን በ2-4 ጊዜ ይጨምራል.

እዚህ γ (የግሪክ ፊደል "ጋማ") - የሙቀት መጠን ኮፊሸን ወይም ቫን'ት ሆፍ ኮፊሸን ተብሎ የሚጠራው ከ 2 እስከ 4 እሴቶችን ይወስዳል።

ለእያንዳንዱ የተለየ ምላሽ, የሙቀት መጠኑ በሙከራ ይወሰናል. በየ 10 ዲግሪው የሙቀት መጠን መጨመር የአንድ የተወሰነ የኬሚካላዊ ምላሽ (እና ፍጥነቱ ቋሚ) ምን ያህል ጊዜ እንደሚጨምር በትክክል ያሳያል.

የቫንት ሆፍ ደንብ የሙቀት መጠኑን በመጨመር ወይም በመቀነስ ላይ ያለውን ለውጥ ለመገመት ይጠቅማል። በስዊዲናዊው ኬሚስት ስቫንቴ አርሄኒየስ በቋሚ ፍጥነት እና የሙቀት መጠን መካከል ይበልጥ ትክክለኛ የሆነ ግንኙነት ተፈጥሯል።

እንዴት ተጨማሪ E አንድ የተወሰነ ምላሽ, ስለዚህ ያነሰ(በተወሰነ የሙቀት መጠን) የዚህ ምላሽ መጠን ቋሚ k (እና መጠን) ይሆናል። የቲ መጨመር የቋሚ ፍጥነት መጨመርን ያመጣል, ይህ የሚገለፀው የሙቀት መጠን መጨመር የ "ኢነርጂ" ሞለኪውሎች ቁጥር በፍጥነት እንዲጨምር ስለሚያደርግ የአክቲቭ ማገጃውን Ea ማሸነፍ ይችላል.

በምላሽ ፍጥነት ላይ የአነቃቂው ውጤት

የአጸፋውን ዘዴ የሚቀይሩ ልዩ ንጥረ ነገሮችን በመጠቀም እና ዝቅተኛ የማግበር ሃይል ባለው ጉልበት የበለጠ ምቹ በሆነ መንገድ ላይ በመምራት የምላሽ ፍጥነት መቀየር ይችላሉ።

አነቃቂዎች- እነዚህ በኬሚካዊ ምላሽ ውስጥ የሚሳተፉ እና ፍጥነታቸውን የሚጨምሩ ንጥረ ነገሮች ናቸው ፣ ግን በምላሹ መጨረሻ ላይ በጥራት እና በቁጥር ሳይለወጡ ይቀራሉ።

ማገጃዎች- ኬሚካዊ ግብረመልሶችን የሚቀንሱ ንጥረ ነገሮች።

ማነቃቂያን በመጠቀም የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነትን ወይም አቅጣጫውን መለወጥ ይባላል ካታሊሲስ .

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በአንድ ክፍል ጊዜ የሬክተሮች ክምችት ለውጥ ነው።

odnorodnыh ምላሽ ውስጥ ምላሽ prostranstva okazыvaet ጥራዝ ምላሽ ዕቃ, እና heterogeneous ምላሽ ላይ ላዩን ምላሽ vыzыvaet. ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ስብስብ ብዙውን ጊዜ በሞል / ሊ ውስጥ ይገለጻል - በ 1 ሊትር መፍትሄ ውስጥ የአንድ ንጥረ ነገር ሞሎች ብዛት።

የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት እንደ ሬክታተሮች ተፈጥሮ ፣ ትኩረት ፣ የሙቀት መጠን ፣ ግፊት ፣ የእቃዎቹ የግንኙነት ገጽ እና ተፈጥሮው ፣ እና የአነቃቂዎች መኖር ላይ የተመሠረተ ነው።

በኬሚካላዊ መስተጋብር ውስጥ የሚገቡ ንጥረ ነገሮች ክምችት መጨመር የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት መጨመር ያስከትላል. ይህ የሆነበት ምክንያት ሁሉም ኬሚካላዊ ግብረመልሶች የሚከናወኑት በተወሰኑ ምላሽ ሰጪ ቅንጣቶች (አተሞች፣ ሞለኪውሎች፣ ionዎች) መካከል ስለሆነ ነው። እነዚህ ብናኞች በበዛ መጠን በምላሹ የቦታ መጠን ውስጥ ሲሆኑ ብዙ ጊዜ ይጋጫሉ እና ኬሚካላዊ መስተጋብር ይከሰታል። ኬሚካላዊ ምላሽ በአንድ ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ የመጀመሪያ ደረጃ ድርጊቶች (ግጭት) ሊከሰት ይችላል. በምላሹ እኩልታ ላይ በመመስረት፣ የምላሽ ድግግሞሹን በሪአክተሮቹ ክምችት ላይ ያለውን ጥገኛነት አገላለጽ መፃፍ እንችላለን። በአንደኛ ደረጃ ድርጊት ውስጥ አንድ ሞለኪውል ብቻ የሚሳተፍ ከሆነ (በመበስበስ ወቅት) ጥገኝነቱ የሚከተለው ቅጽ ይኖረዋል።

ቁ= k*[A]

ይህ ለሞኖሞሎኩላር ምላሽ እኩልታ ነው። በአንደኛ ደረጃ ሁለት የተለያዩ ሞለኪውሎች ሲገናኙ ጥገኝነቱ የሚከተለው መልክ ይኖረዋል፡-

ቁ= k*[A]*[B]

ምላሹ bimolecular ይባላል። የሶስት ሞለኪውሎች ግጭት ከሆነ፣ አገላለጹ ትክክለኛ ነው፡-

ቁ= k*[A]*[B]*[C]

ምላሹ trimolecular ይባላል. የተቀናጀ ስያሜዎች፡-

ቁ — የፍጥነት ምላሽ;

[A], [B], [C] ምላሽ ሰጪ ንጥረ ነገሮች ውህዶች ናቸው;

k-ተመጣጣኝ ቅንጅት; የምላሽ መጠን ቋሚ ይባላል.

የሪአክተሮቹ ክምችት ከአንድ (1 ሞል / ሊትር) ጋር እኩል ከሆነ ወይም ምርታቸው ከአንድ ጋር እኩል ከሆነ፣ ከዚያም v = k .. የፍጥነት መለኪያው በእንደገና ሰጪዎች ባህሪ እና በሙቀት መጠን ላይ የተመሰረተ ነው. የቀላል ምላሾች መጠን (ማለትም በአንድ የመጀመሪያ ደረጃ ድርጊት የተከሰቱ ምላሾች) በትኩረት ላይ ያለው ጥገኝነት በጅምላ ድርጊት ህግ ተገልጿል፡ የኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት በቀጥታ ወደ ስቶይቺዮሜትሪክ ውህደታቸው ኃይል ከተነሳው የሬክታተሮች ክምችት ምርት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው።

ለምሳሌ ምላሹን 2NO + O 2 = 2NO 2 እንይ።

በ ዉስጥ ቁ= k* 2 *

የኬሚካላዊ ምላሹ እኩልነት ከአንደኛ ደረጃ መስተጋብር ጋር የማይመሳሰል ከሆነ ፣ ግን በተፈጠሩት ንጥረ ነገሮች ብዛት እና በተፈጠሩት ንጥረ ነገሮች መካከል ያለውን ግንኙነት ብቻ የሚያንፀባርቅ ከሆነ ፣ የስብስቡ ኃይሎች ከ በምላሽ እኩልዮሽ ውስጥ በተዛማጅ ንጥረ ነገሮች ቀመሮች ፊት ለፊት የሚታዩ ውህዶች። በበርካታ ደረጃዎች ውስጥ ለሚከሰት ምላሽ, የምላሽ መጠን የሚወሰነው በጣም ቀርፋፋ (ገደብ) ደረጃ ነው.

ይህ ምላሽ መጠን በ reactants ክምችት ላይ ያለው ጥገኛ በጋዞች እና በመፍትሔ ውስጥ ለሚደረጉ ምላሾች ትክክለኛ ነው። የሞለኪውሎች መስተጋብር የሚፈጠረው በመገናኛው ላይ ብቻ ስለሆነ ጠጣርን የሚያካትቱ ምላሾች የጅምላ ድርጊት ህግን አይታዘዙም። በዚህም ምክንያት፣ የተለያየ ምላሽ መጠን የሚወሰነው በምላሽ ደረጃዎች የግንኙነት ወለል መጠን እና ተፈጥሮ ላይ ነው። ግዙፉ ገጽታ, ምላሹ በፍጥነት ይከሰታል.

በኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ላይ የሙቀት ተጽእኖ

የሙቀት መጠኑ በኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ላይ ያለው ተጽእኖ የሚወሰነው በቫንት ሆፍ ደንብ ነው፡- በእያንዳንዱ 10 የሙቀት መጠን መጨመር ° ሲ, የምላሽ መጠን ከ2-4 ጊዜ ይጨምራል.በሒሳብ፣ ይህ ደንብ በሚከተለው ቀመር ይገለጻል፡

v t2= v t1* g (t2-t1)/10

የት v t1እና v t2 -የሙቀት መጠኖች t2 እና t1; g - የሙቀት መጠን ምላሽ - ለ 10 የሙቀት መጠን መጨመር የምላሽ መጠኑ ስንት ጊዜ እንደሚጨምር የሚያሳይ ቁጥር። ° ሐ እንዲህ ያለ ጉልህ ጥገኛ የሙቀት መጠን ኬሚካላዊ ምላሽ vыzыvaet vыyavlyayuts vыrabatыvaemыh ሞለኪውሎች vsey ግጭት ጋር አዲስ ንጥረ ነገሮች. እነዚያ ሞለኪውሎች (አክቲቭ ሞለኪውሎች) ብቻ ናቸው መስተጋብር የሚፈጥሩት በቂ ጉልበት ያላቸው በመጀመሪያዎቹ ቅንጣቶች ውስጥ ያለውን ትስስር ለማፍረስ። ስለዚህ, እያንዳንዱ ምላሽ በሃይል ማገጃ ተለይቶ ይታወቃል. እሱን ለማሸነፍ ሞለኪውል ያስፈልገዋል የማንቃት ጉልበት -አንድ ሞለኪውል ከሌላ ሞለኪውል ጋር በመጋጨቱ ወደ አዲስ ንጥረ ነገር መፈጠር እንዲችል የተወሰነ ትርፍ ሃይል ሊኖረው ይገባል። እየጨመረ በሚሄድ የሙቀት መጠን, የንቁ ሞለኪውሎች ቁጥር በፍጥነት ይጨምራል, ይህም በቫንት ሆፍ ህግ መሰረት ከፍተኛ የሆነ የምላሽ መጠን ይጨምራል. ለእያንዳንዱ የተለየ ምላሽ የማግበሪያው ኃይል በእንደገና ሰጪዎች ባህሪ ላይ የተመሰረተ ነው.

ንቁ የግጭት ፅንሰ-ሀሳብበኬሚካላዊ ምላሽ ፍጥነት ላይ የአንዳንድ ሁኔታዎችን ተፅእኖ ለመግለጽ ያስችለናል. የዚህ ጽንሰ ሐሳብ ዋና ድንጋጌዎች፡-

• ምላሾች የሚከሰቱት የተወሰነ ኃይል ያላቸው የሬክታተሮች ቅንጣቶች ሲጋጩ ነው።
• ብዙ ምላሽ ሰጪ ቅንጣቶች ሲኖሩ፣ እርስ በርስ ሲቀራረቡ፣ የበለጠ የመጋጨታቸው እና ምላሽ የመስጠት ዕድላቸው ከፍተኛ ነው።
• ውጤታማ ግጭቶች ብቻ ወደ ምላሽ ይመራሉ, ማለትም. "የቆዩ ግንኙነቶች" የተበላሹ ወይም የተዳከሙ እና ስለዚህ "አዲስ" ሊፈጠሩ የሚችሉት. ይህንን ለማድረግ, ቅንጣቶች በቂ ኃይል ሊኖራቸው ይገባል.
• ውጤታማ የሆነ የሪአክታንት ቅንጣቶች ግጭት የሚያስፈልገው ዝቅተኛው ትርፍ ሃይል ይባላል ማግበር ጉልበት ኢ.
• የኬሚካሎች እንቅስቃሴ እነሱን የሚያካትቱ ምላሾች ዝቅተኛ የማግበር ኃይል ውስጥ ይታያል። የማግበሪያው ኃይል ዝቅተኛ, የምላሽ መጠን ከፍ ያለ ነው.ለምሳሌ በ cations እና anions መካከል በሚደረጉ ምላሾች ውስጥ የማግበሪያው ኃይል በጣም ዝቅተኛ ነው, ስለዚህ እንደዚህ አይነት ምላሾች ወዲያውኑ ይከሰታሉ.

የካታሊስት ተጽእኖ

በኬሚካላዊ ግብረመልሶች ፍጥነት ላይ ተጽዕኖ ከሚያሳድሩ በጣም ውጤታማ ከሆኑ ዘዴዎች አንዱ ማነቃቂያዎችን መጠቀም ነው። ለ አታላይዘር -እነዚህ የምላሽ ፍጥነትን የሚቀይሩ ንጥረ ነገሮች ናቸው, ነገር ግን በሂደቱ መጨረሻ ላይ እነሱ ራሳቸው በስብስብ እና በጅምላ ሳይለወጡ ይቆያሉ. በሌላ አነጋገር, ምላሽ በራሱ ቅጽበት, katalyzatora በኬሚካላዊ ሂደት ውስጥ በንቃት ይሳተፋል, ነገር ግን ምላሹ መጨረሻ ላይ, reactants ያላቸውን ኬሚካላዊ ስብጥር, ወደ ምርቶች በመለወጥ, እና ቀስቃሽ መጀመሪያ መልክ ውስጥ ይለቀቃል. . በተለምዶ የአስተዋዋቂው ሚና የአጸፋውን ፍጥነት መጨመር ነው, ምንም እንኳን አንዳንድ ቀስቃሾች ሂደቱን ከማፋጠን ይልቅ ፍጥነትን ያንቀሳሉ. በካታላይትስ መገኘት ምክንያት የኬሚካላዊ ምላሾችን የማፋጠን ክስተት ይባላል ካታሊሲስ ፣እና መቀዛቀዝ - መከልከል.

አንዳንድ ንጥረ ነገሮች የካታሊቲክ ተጽእኖ አይኖራቸውም, ነገር ግን የእነሱ ተጨማሪዎች የአስተላላፊዎችን የመቀነስ ችሎታ በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራሉ. እንደነዚህ ያሉ ንጥረ ነገሮች ይባላሉ አስተዋዋቂዎች. ሌሎች ንጥረ ነገሮች (ካታሊቲክ መርዝ) የመቀስቀሻዎችን ተግባር ይቀንሳሉ ወይም ሙሉ በሙሉ ያግዳሉ ፣ ይህ ሂደት ይባላል ቀስቃሽ መመረዝ.

ሁለት ዓይነቶች ካታላይዝስ አሉ- ተመሳሳይነት ያለውእና የተለያዩ. በ ተመሳሳይነት ያለው ካታሊሲስምላሽ ሰጪዎች ፣ ምርቶች እና ማነቃቂያዎች አንድ ደረጃ (ጋዝ ወይም ፈሳሽ) ይመሰርታሉ። በዚህ ሁኔታ, በማነቃቂያው እና በሪአክተሮች መካከል ምንም አይነት ግንኙነት የለም.

ልዩነት ሄትሮጂንስ ካታሊሲስማነቃቂያዎች (ብዙውን ጊዜ ጠጣር) ከምላሹ ምላሽ ሰጪዎች እና ምርቶች በተለየ የደረጃ ሁኔታ ውስጥ ናቸው። ምላሹ ብዙውን ጊዜ በጠንካራ ወለል ላይ ያድጋል።

odnorodnыh catalysis ውስጥ, ዝቅተኛ ገቢር ኃይል ጋር ምላሽ የተነሳ katalyzatora እና reactant መካከል መካከለኛ ምርቶች መፈጠራቸውን. heterogeneous catalysis ውስጥ, ተመን ጭማሪ ያለውን katalyzatora ወለል ላይ reactants adsorption በማድረግ ተብራርቷል. በውጤቱም, ትኩረታቸው ይጨምራል እና የምላሽ መጠን ይጨምራል.

ልዩ የካታላይዜሽን ጉዳይ ነው። ራስ-ካታላይዜሽን.ትርጉሙ የኬሚካላዊ ሂደት በአንደኛው የምላሽ ምርቶች የተፋጠነ ነው.