egc-2.2· Fəsil 2: Kimyəvi reaksiyalar· ~15 dəq

Reaksiya sürəti və kimyəvi tarazlıq

Reaksiya sürətinə təsir edən amillər, kütlələrin təsiri qanunu, Vant-Hoff qaydası və Le-Şatelye prinsipi

Kimyəvi reaksiyanın sürəti reaksiyaya girən maddələrin qatılığının vahid zamanda dəyişməsi ilə ölçülür. Sürətə reaksiyaya girənlərin qatılığı, temperatur, təzyiq (qazlar üçün), bərk maddənin səthi və katalizator təsir edir. Homogen reaksiya üçün kütlələrin təsiri qanunu sürəti qatılıqlarla bağlayır: $aA + bB \rightarrow$ məhsullar reaksiyası üçün $v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b$ . Temperaturun təsiri Vant-Hoff qaydası ilə qiymətləndirilir: temperatur hər $10\ ^\circ\text{C}$ artdıqda sürət $\gamma$ (temperatur əmsalı, adətən $2$ – $4$ ) dəfə artır, yəni $v_2/v_1 = \gamma^{\Delta t/10}$ . Geriyə dönən reaksiyalarda kimyəvi tarazlıq düz və əks reaksiyaların sürətləri bərabərləşəndə yaranır; xarici şərt dəyişdikdə tarazlıq Le-Şatelye prinsipinə görə təsiri zəiflədən tərəfə yerini dəyişir.

📌Nümunə

Məsələn: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$ (ekzotermik) reaksiyasında təzyiqi artırdıqda tarazlıq daha az qaz molu olan tərəfə — $NH_3$ -ə doğru sürüşür.

Reaksiyanın enerji profili: reagentlərdən məhsullara keçid aktivləşmə enerjisi (Eₐ) baryeri ilə; katalizator Eₐ-ni azaldır

Əsas terminlər

Reaksiya sürəti — Reaksiyaya girən maddələrin qatılığının vahid zamanda dəyişməsi ilə ölçülən kəmiyyət.

Kütlələrin təsiri qanunu — Homogen

aA + bB \rightarrow

məhsul reaksiyası üçün

v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b

; sürət qatılıqların hasili ilə düz mütənasibdir.

Temperatur əmsalı (

\gamma

) — Temperatur

10\ ^\circ\text{C}

artdıqda sürətin neçə dəfə artdığını göstərən kəmiyyət, adətən

2

–

4

arasında.

Vant-Hoff qaydası — Temperatur dəyişdikdə sürət nisbətini verir:

v_2/v_1 = \gamma^{\Delta t/10}

Kimyəvi tarazlıq — Geriyə dönən reaksiyada düz və əks reaksiyaların sürətləri bərabərləşəndə yaranan dinamik vəziyyət.

Le-Şatelye prinsipi — Xarici təsir dəyişdikdə tarazlıq bu təsiri zəiflədən istiqamətə sürüşür.

Reaksiya sürətinə təsir edən amillər

Amil	Təsiri
Qatılığın artması	Sürət artır
Temperaturun artması	Sürət artır ( $\gamma^{\Delta t/10}$ dəfə)
Təzyiq (qazlar)	Qatılıq artır, sürət artır
Bərk maddənin səthi	Səth böyüdükdə sürət artır
Katalizator	Aktivləşmə enerjisini azaldıb sürəti artırır

Bərk və mayelərə təzyiq təsir etmir; katalizator tarazlığı yerindən tərpətmir.

Le-Şatelye prinsipi: tarazlığın sürüşməsi

Təsir	Tarazlığın istiqaməti
Reaktivin qatılığı artır	Məhsul tərəfə (sağa)
Məhsul sistemdən çıxarılır	Məhsul tərəfə (sağa)
Təzyiq artır	Az qaz molu olan tərəfə
Temperatur artır	Endotermik istiqamətə
Temperatur azalır	Ekzotermik istiqamətə

Katalizator və inert qaz (sabit həcmdə) tarazlığı sürüşdürmür.

✎Vant-Hoff: temperatur azaldıqda sürət (

\gamma = 2

)

1Verilən: $\gamma = 2$ ; temperatur $50\ ^\circ\text{C}$ -dən $20\ ^\circ\text{C}$ -yə endirilir.
2 $\Delta t$ tap: $\Delta t = 20 - 50 = -30\ ^\circ\text{C}$ , yəni $30\ ^\circ\text{C}$ azalma.
3Düstur: $v_2/v_1 = \gamma^{\Delta t/10} = 2^{30/10} = 2^3$ .
4Nəticə: $2^3 = 8$ , yəni sürət 8 dəfə azalır.

✎Vant-Hoff: reaksiya müddəti (

\gamma = 2

)

1Verilən: $\gamma = 2$ ; $10\ ^\circ\text{C}$ -də reaksiya 60 saniyəyə başa çatır.
2 $\Delta t$ tap: $40 - 10 = 30\ ^\circ\text{C}$ , deməli $\Delta t/10 = 3$ .
3Sürət əmsalı: Sürət $\gamma^3 = 2^3 = 8$ dəfə artır.
4Vaxt: Vaxt 8 dəfə qısalır: $60/8 = 7{,}5$ saniyə.

🚫Tez-tez səhv

$\gamma$ ilə $\Delta t/10$ -u vurmayın: $\gamma = 2$ , $\Delta t = 30$ üçün cavab $2 \cdot 3 = 6$ deyil, $2^3 = 8$ -dir. Düzgün düstur $\gamma^{\Delta t/10}$ .

⚠️Diqqət

Sürət düsturunda qatılıqlar vurulur, toplanmır: $aA + bB$ üçün $v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b$ , dərəcələr əmsallardan götürülür.

⚠️Diqqət

Təzyiq yalnız qazlara təsir edir. Bərk və ya məhlul iştirakçı olan reaksiyada (məs. $Zn + CuSO_4$ ) təzyiq sürəti dəyişmir.

💡Qeyd

Ekzotermik reaksiyada məhsul çıxımını artırmaq üçün: yüksək təzyiq + aşağı temperatur (məs. $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q$ ).

💡Qeyd

Katalizator və sabit həcmdə əlavə edilən inert qaz tarazlığı sürüşdürmür; katalizator yalnız tarazlığa tez çatdırır.

Qaydalar

1Kütlələrin təsiri qanunu (homogen): $aA + bB \rightarrow$ məhsul üçün $v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b$ .
2Vant-Hoff qaydası: $v_2/v_1 = \gamma^{\Delta t/10}$ , burada $\gamma$ temperatur əmsalıdır ( $2$ – $4$ ).
3Təzyiq artdıqda qaz tarazlığı az qaz molu olan tərəfə sürüşür; bərk və mayelər təzyiqə təsir etmir.
4Temperatur artdıqda tarazlıq endotermik (istilik udan) istiqamətə, azaldıqda ekzotermik istiqamətə sürüşür.
5Katalizator düz və əks reaksiyaların sürətini bərabər artırır, tarazlığı yerindən tərpətmir, yalnız tez çatdırır.

Məşq

15 asan · 15 orta · 15 çətin

Hər testdə təsadüfi 10 sual seçilir

Asan Orta Çətin Qarışıq

Reaksiya sürəti və kimyəvi tarazlıq

Qrafiklər

Əsas terminlər

Qaydalar

Məşq