Реакция тартиби: түшүнүк, түрлөрү

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 17:51

Химиялык кинетикада реакциянын тартибин табуу маанилүү милдеттердин бири болуп саналат. Бул маани формалдуу болгону менен, кандайдыр бир реакциянын ылдамдыгынын концентрацияга эксперименттик көз карандылыгын эң жакшы чагылдырууга мүмкүндүк берет. Эреже катары, реакциянын ылдамдыгын табуу үчүн баштапкы кошулмалардын концентрациялары колдонулат, алардын стехиометриялык коэффициенттерине ылайыктуу даражада алынат. Бирок бул өтө жөнөкөй реакцияларга гана тиешелүү.

Зат боюнча химиялык реакциянын жүрүү тартиби – бул кошулманын концентрациясы эмпирикалык жол менен алынган реакциянын ылдамдыгын табуу формуласына киргизилген n даражасынын мааниси. Бирок жалпы тартип заттар үчүн бардык буйруктардын суммасы болуп саналат: n=n₁ + n₂. n₁ жана n_{2 маанилери бир баскычтуу реакциялардын теңдемелеринде стехиометриялык коэффициенттерге туура келет. Чынында, алар оң же терс, бүтүн же бөлчөк болушу мүмкүн.}

Мисалы, ылдамдыкты аныктоо формуласына туура келген H₂+ Ι₂ ― > 2HΙ өз ара аракеттенүү теңдемеси үчүн v=kC H_CI_{, заттардын тартиби n}H_{=1 жанаn}I_{=1, реакциянын жалпы тартиби n=n}H_+nI_=1+1=2.

Нөл ирети

Кээ бир реакциялар нөлдүк реакцияга ээ. Эреже катары, аларга баштапкы кошулмалардын концентрациясы таасир этпейт. Бул төмөнкү учурларда болот:

• эгер кандайдыр бир баштапкы зат олуттуу ашыкча кабыл алынса;
• эгерде ылдамдык реакцияга катышкан молекулалардын активдештирүү энергиясы менен башкарылса, мисалы, фотосинтезде.

Мисал катары этил уксус эфиринин суу менен өз ара аракеттенүү реакциясын карап көрөлү, б.а. анын сабындалышы.

SΗ₃SOOS₂Η₅ + Η₂ O ―> СΗ₃СООΗ + С₂Η_5ОΗ

Баштапкы заттардын өз ара эригичтиги өтө аз болгондуктан, алардын көбү ар кандай фазаларда болот. Химиялык реакцияда эфир керектелгенде анын жаңы бөлүгү эфир катмарынан өз убагында келет, башкача айтканда, анын эритмедеги концентрациясы азайбайт.

Биринчи иреттеги реакциялар

Заттардын бул өз ара аракеттенүүсүн шарттуу түрдө төмөнкү теңдеме менен жазууга болот: A―>B. Мисал диметил эфиринин ыдыралышы:

СΗ₃OSΗ₃―>СΗ₄+Η_{2 +CO}

Бул үчүн реакция ылдамдыгы v=kC_{С2Н6О катары аныкталган. Бул учурда мазмуну боюнча тартип менен жалпы тартип дал келет жана бирге барабар.}

Белгилүү C концентрациясын аныктоо убактысы (τ) биринчи даражадагы реакциялар үчүн практикалык мааниге ээ, эгерде баштапкыконцентрациясы C_o, ошондой эле жарым ажыроо мезгили τ_{1/2, бул баштапкы заттын жарымынын реакцияга ээ болгон убактысы..}

Экинчи тартиптеги реакциялар

А + В түрүндөгү реакциялар ―> продуктуларын мындай өз ара аракеттенишүүлөргө байланыштырууга болот. Мисал катары, йод суутек өндүрүү же этилацетатты щелочтук самындаштыруу үчүн жогорудагы реакция:

SΗ₃COOS₂H₅ + OH- ―> CH 3_{СОО- + С}2_H5_{ОΗ, v=kC}С4Н8О2 _SOH-_.

Ошондой эле (k) типтеги өзүнчө ажыроо реакциялары: 2A ―> продуктылар экинчи иретке ээ. Мисалдар төмөнкүлөрдү камтыйт:

• 2NOCl ―> 2NO + Cl₂, v=kC²_NOCl.
• 2O_{3 ―>} 3O₂, v=kC² _O3.
• 2NO₂ ―> 2NO + O2, v=kC²_NO2.

Кийинки реакциялар

Үчүнчү жана кийинки буйрутмалардын реакциялары мурунку варианттарга караганда азыраак кездешет. Бул үч же андан көп бөлүкчөлөрдүн мейкиндигинде бир эле учурда жолугушуу ыктымалдыгы аздыгына байланыштуу. Бирок, алардын монооксиддеринен азоттун жана көмүр кычкыл газынын пайда болушу мындай өз ара аракеттешүүгө мисал боло алат:

• 2NΟ+Ο₂→ 2NΟ₂, v=kC² ЖОК_CO2.
• 2СО+О₂→ 2СО₂, v=kC² CO_CO2.

Мындай реакциялар үчүн дареагенттердин концентрациясынын анын агымынын убактысына көз карандылыгы бар. Жарым ажыроо мезгилин жана реакция ылдамдыгынын константаларын табуу формулалары ушул эле реакциялардын тартибине барабар n индексин киргизүү менен бириктирилет.

Реакциянын молекулярдуулугу

Реакциянын тартибин анын молекулалуулугу менен чаташтырбаңыз, ал химиялык трансформация актысын аткарган молекулалардын саны менен так аныкталат. Эксперименттик жол менен аныкталган тартиптен айырмаланып, химиялык реакциянын молекулярдуулугу теориялык негизге ээ. Аны аныктоо үчүн процесстин маңызын, молекулалар бири-бири менен кандайча өз ара аракеттенишээрин, трансформациянын кандай этаптарынан өтөөрүн түшүнүү керек.

Салыштырма мүнөздөмөлөр

Заказ	Молекулярдуулук
Формалдуу маани	Физикалык мааниси бар, реакцияга кирген молекулалардын санын көрсөтөт
Ар кандай сандык маанилерди ала алат	Үч маанинин бирин гана кабыл алат: 1, 2, 3
Ар кандай татаалдыктагы жана көп баскычтуу реакцияларга колдонулат	Элементардык бир кадамдуу реакцияларга гана колдонулат

Бир реакция үчүн тартип менен молекулярдык дал келбей калган бир нече себептер бар:

• эгерде реагенттердин бири жогоруда айтылгандай ашыкча кабыл алынса;
• көптөгөн гетерогендүү реакциялар үчүн, аларды ишке ашыруу учурунда тартип өзгөрүшү мүмкүн, өзгөчө алардын пайда болуу шарттары өзгөрсө;
• каталитикалык реакциялар көп баскычтуу механизмге ээ, анын маңызы стехиометриялык теңдемеде дайыма эле чагылдырыла бербейт;
• татаал көп баскычтуу реакцияларда ортоңку заттардын бирөөсү гана жалпы ылдамдыкка таасир эте алат, натыйжада бүт трансформациянын тартиби аныкталат.

Мономолекулярдык реакциялар молекулалардын ажырашын камтыйт:

I_{2 ―> 2I}

Бимолекулярдык реакцияларда эки молекула кагылышат. Мындан тышкары, булар эки башка заттардын молекулалары болушу мүмкүн жана бир эле:

H₂+ Ι_{2 ―> 2HΙ}

Тримолекулярдык реакциялар мындай реакциялар деп аталат, аларды ишке ашыруу үчүн баштапкы заттардын үч молекуласы керектелет:

2NΟ + H₂ ―> N₂Ο + H_2O

H₂ + O₂ ―> 2H_2O