Мутиголлиев Абай.pptx
- Количество слайдов: 7
Химиялық кинетика Химиялық реакциялар Орындаған: Мутиголлиев Абай ТЭ -11
Химиялық кинетика, химиялық реакциялар кинетикасы — химияның химиялық процестердің жылдамдығын және жүру заңдылықтарын қарастыратын бір саласы. Химиялық кинетика 19 ғасырдың орта кезінен бастап дамыды. 1850 жылы неміс химигі Л. Вильгельми (1812 — 1864) қамыс қанты инверсиясының, 1862 — 63 жылы француз химигі М. Бертло (1827 — 1907) этерификация реакциясы жылдамдықтарын зерттеп, 1882 — 90 жылы Ресей химигі Н. А. Меншуткин (1842 — 1907) заттың реакцияға бейімділігі мен құрылысының арасындағы тәуелділікті анықтады. Нидерланд ғалымы Я. Вант-Гофф (1852 — 1911) және швед химигі С. Аррениус (1859 — 1927) қарапайым химиялық реакциялардың жүру заңдылықтарын ашты. 20 ғасырдың 30 жылдарында Химиялық кинетиканың кванттық механика, т. б. физиканың жаңа салаларының табыстарына негізделген теориялар пайда болды. Күрделі химиялық процестердің кинетикасын зерттеуде аралық өнімнің және аралық реакциялардың шешуші рөлі жөніндегі көзқарастар дамыды.
Химиялық реакциялар әрекеттесуші заттардың түріне қарай гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді. Газ фазасындағы гомогенді реакциялардың кинетикасы жақсы зерттелген. Химиялық кинетиканың негізгі түсінігі — реакция жылдамдығы. Гомогенді реакциялар жылдамдығы әрекеттесуші заттардың табиғатына, қойыртпалылығына, температураға, қысымға, катализатор қатысына, ал гетерогенді реакциялардың жылдамдығы бұл айтылғандардан басқа фазаның жүктелген жеке бөліктерінің күйіне, жылу және масса алмасу жағдайларына, т. б. тәуелді. Химиялық реакциялардың жылдамдығы белгілі уақыт ішінде әрекеттесуші заттар концентрациясының өзгеруімен өлшеніп, әрекеттесуші массалар заңына бағынады.
Жай және күрделі Химиялық реакциялар жай және күрделі болып екіге жіктеледі. Жай реакциялар стехиометрлік теңдеуге сәйкес бір сатыда жүреді. Күрделі реакциялар жай реакциялардың жиынтығы. Оларға қайтымды параллель, сатылы, ілеспелі, тізбекті реакциялар жатады. Қайтымды реакциялар — реакция өнімдері бір-бірімен әрекеттесіп, бастапқы заттарды қайтадан түзетін реакциялар. Қлеспелі реакцияларда бірінің қатысуынсыз екіншісі жүрмейді. Ең көп таралған реакциялар — тізбекті реакциялар. Оларға тотығу, галогендеу, полимерлену, т. б. гомогенді реакциялар жатады. Тізбекті реакциялар үш сатыда жүреді: тізбектің туындауы, өрістеуі және үзілуі. Тізбек жарық, жылу, радиоактивті сәулелердің әсерінен туындауы мүмкін. Бұл кезде түзілген бос радикалдар немесе атомдар бастапқы зат молекуласымен әрекеттесіп, реакция өнімін және жаңа активті бөлшек түзеді. Ол тағы да бастапқы зат молекуласымен әрекеттеседі. Осының нәтижесінде реакция жылдамдығы еселеп өсіп, қопарылыс береді. Кейде бір актив бөлшек өзінен басқа бірнеше актив бөлшектерді тудыруы мүмкін, оларды тармақталған тізбекті реакциялар деп атайды. Тізбекті реакциялар бос радикалдар немесе атомдар қатысуымен жүзеге асады.
Молекулалық және иондық Бұлардан басқа жүру механизміне қарай молекулалық және иондық реакциялар болады. Валенттілігі қаныққан молекулалар арасындағы химиялық реакциялар өте қиын жүреді, өйткені молекуладағы атомдар арасындағы байланысты үзу үшін энергия жұмсау керек. Молекулалық реакциялар мономолекулалық, бимолекулалық және үшмолекулалық деп ажыратылады. Ол бір мезгілде өзара әрекеттесуге қатысатын молекулалар санын көрсетеді. Мысалы, Қ 2=2Қ мономолекулалық, HҚ+HҚ=H 2+Қ 2 — бимолекулалық. , 2 NO+O 2=2 NO 2 — үшмолекулалық реакцияларға жатады. Иондар арасындағы реакциялар ерітінділерде жүзеге асады, олардың жылдамдығы еріткішке тәуелді. Өйткені ерігенде молекулалардың иондарға ыдырауы еріткіштің табиғатына байланысты. Сондықтан ерітіндідегі реакцияларды зерттегенде полюсті топтардың әсерін, молекулалар арасындағы едәуір тартылу күші болатынын, еріткіш әсерінің түрлерін ескереді. Бұл реакциялардың жүру механизмі күрделі. Химиялық кинетиканың ғылыми және практикалық маңызы зор. Қазіргі кездегі химия мен химиялық технологияның басты бағыттарының дамуы химиялық реакциялар кинетикасын зерттеумен байланысты жүзеге асырылуда.
Химиялық реакциялар — заттардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде олардың химиялық құрамы мен құрылысы өзгеріп, басқа заттарға айналуы. Химиялық реакциялар масса сақталу заңы мен эквивалент заңына негізделген. Химиялық реакциялардың ядролық реакциялардан айырмашылығы — реакция кезінде әрекеттесетін заттар құрамындағы химиялық элементтер мен олардың атомдарының жалпы санының өзгермейтіндігінде. Химиялық реакциялар химиялық теңдеулер арқылы өрнектеледі. Химиялық процесте тура реакциямен қатар бастапқы заттар қайта түзілетін кері реакция жүреді. Қайтымды реакцияда тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңескенде жүйеде химиялық тепетеңдік орнайды, бірақ кері процесс баяу жүретіндіктен көптеген химиялық реакциялар қайтымсыз, яғни аяғына дейін жүреді. Реакция кезінде заттар санының өзгеруіне қарай химиялық реакциялар айырылу қосылу орын басу алмасу изомерлену болып бөлінеді.
Айырылу реакциясында бір зат екі немесе одан да көп затқа айналады; мысалы: 2 Hg. O=2 Hg+O 2. Орын басу реакциясында бастапқы жай және күрделі заттардан жаңа жай не күрделі зат түзіледі; мысалы: Zn+H 2 SO 4=Zn. SO 4+H 2. Алмасу реакциясында екі күрделі зат құрам бөліктерімен алмасады; мысалы: Ba. Cl 2+H 2 SO 4= =Ba. SO 4+2 HCl. Изомерлену кезінде молекула құрамындағы атомдар орындарын алмастырып, заттың жаңа изомері түзіледі. Элементтерде тотығу дәрежесі өзгеретін реакциялар тотығу — тотықсыздану реакцияларына жатады. Химиялық реакциялардың экзотермиялық реакция, эндотермиялық реакция деген түрлері де бар. Реакцияға қатысатын заттардың агрегаттық күйіне қарай гомогенді (заттардың агрегаттық күйлері бірдей), гетерогенді (заттардың агрегаттық күйлері әр түрлі) реакциялар болады. Гомогенді және гетерогенді реакциялар құрылысына қарай және күрделі болуы мүмкін. Егер жүйеде бір ғана қайтымсыз реакция жүретін болса, ондай реакция жай реакция деп аталады. Күрделі реакциялар бірнеше жай реакциялардан тұрады. Күрделі реакцияларға қайтымды, параллель, сатылы, тізбекті және катализатор қатысымен жүретін катализдік реакциялар жатады. Реакцияны жүргізуде қолданылатын энергия түріне байланысты Х. р. : термиялық, электрхимиялық, фотохимиялық, плазмахимиялық, т. б. топтарға бөлінеді.
Мутиголлиев Абай.pptx