Kinetics និងលំនឹងក្នុងគីមីវិទ្យា។ គីមីវិទ្យា និងលំនឹង។ គីមីវិទ្យា។ លំនឹងគីមី

kinetics គីមីគឺជាសាខានៃគីមីវិទ្យាដែលសិក្សាពីអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ ប្រតិកម្មគីមីអាចកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលដូចគ្នា (ដូចគ្នា)៖ HCl + Na ។ OH = ណា។ Cl + H 2 O និងនៅព្រំដែនដំណាក់កាល (heterogeneous): Zn + 2 HCl = H 2 + Zn ។ Cl2

អត្រានៃប្រតិកម្មខុសធម្មតាគឺការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណសារធាតុដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម (ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលរបស់វា) ក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃចំណុចប្រទាក់: Vheter = ± ∆n / (∆ S) (1)

អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នាគឺការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃសារធាតុដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម (ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលរបស់វា) ក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលាក្នុងមួយឯកតានៃបរិមាណនៃប្រព័ន្ធ: Vhom ។ = ± ∆n / (∆ V) (2) ចាប់តាំងពី C = ∆n / V (កំហាប់ C-molar) បន្ទាប់មក Vgom ។ = ± ∆С / ∆ (3)

1. ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម សារធាតុដែលមានចំណងប៉ូលអ៊ីយ៉ុង និងកូវ៉ាលេន នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយ ល្បឿនខ្ពស់។. នេះគឺដោយសារតែការបំបែកពួកវាទៅជាអ៊ីយ៉ុងដែលងាយប្រតិកម្មជាមួយគ្នា។ KCl + Ag ។ NO 3 Ag ។ Cl+Na ។ NO 3 Ag+ + Cl- Ag ។ Cl

សារធាតុដែលមានចំណង covalent មិនរាងប៉ូល និងប៉ូលទាប មានអន្តរកម្មជាមួយ V ផ្សេងគ្នា។ វាទាំងអស់គឺអាស្រ័យលើសកម្មភាពគីមីរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ប្រតិកម្មរវាង H 2 និង F 2 កើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស (ជាមួយនឹងការផ្ទុះ) នៅ សីតុណ្ហភាពបន្ទប់ហើយប្រតិកម្មរវាង H 2 និង Br 2 កើតឡើងយឺតៗនៅពេលកំដៅ៖ H 2 + F 2 2 HF H 2 + Br 2 2 HBr

2. ឥទ្ធិពលនៃកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម អន្តរកម្មរវាងម៉ូលេគុលគឺអាចធ្វើទៅបានក្នុងអំឡុងពេលប៉ះទង្គិចគ្នាទៅវិញទៅមក នៅពេលដែលអាតូមនៃម៉ូលេគុលមួយធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវិសាលភាពនៃសកម្មភាពនៃវាលអគ្គិសនីដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូមនៃម៉ូលេគុលមួយផ្សេងទៀត។ វាស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះដែលការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រុងកើតឡើងជាលទ្ធផលដែលម៉ូលេគុលថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ មិនមែនរាល់ការប៉ះទង្គិចគ្នានាំឲ្យមានអន្តរកម្មទេ ប៉ុន្តែប្រភាគតូចនៃពួកវាកើតឡើង។

ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចកាន់តែច្រើន ពោលគឺ កំហាប់សារធាតុចាប់ផ្តើមកាន់តែខ្ពស់ ច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់ V. កាន់តែខ្ពស់ (ច្បាប់របស់ K. Guldberg និង P. Waage)៖ នៅសីតុណ្ហភាពថេរ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺ សមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុប្រតិកម្មនៅក្នុងអំណាចស្មើនឹងមេគុណ stoichiometric របស់ពួកគេនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្ម។

សម្រាប់ប្រតិកម្ម 2 A + B C សមីការ kinetic យោងទៅតាមច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់មានទម្រង់: V = k C A 2 CB ដែល CA និង CB គឺជាកំហាប់នៃសារធាតុ A និង B រៀងគ្នា។ k គឺជាអត្រាប្រតិកម្មថេរ។ អត្រាថេរអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព និងវត្តមានរបស់កាតាលីករ ប៉ុន្តែមិនអាស្រ័យលើកំហាប់របស់វាទេ។

វាជាលេខស្មើនឹងអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីក្រោមលក្ខខណ្ឌនៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុចាប់ផ្តើមនីមួយៗគឺ 1 mol/l ។ ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំមានសុពលភាពសម្រាប់ប្រតិកម្មសាមញ្ញ។ ប្រសិនបើប្រតិកម្មកើតឡើងតាមរយៈដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់ ឬស្របគ្នា នោះច្បាប់អនុវត្តចំពោះពួកវានីមួយៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នា ប៉ុន្តែមិនមែនចំពោះប្រតិកម្មទាំងមូលនោះទេ។

កំហាប់នៃសារធាតុរឹងមិនត្រូវបានរាប់បញ្ចូលក្នុងសមីការ kinetic នៃប្រតិកម្មនោះទេ។ ចំពោះប្រតិកម្មខុសធម្មតា WO 3(tv) + 3 H 2 (g) W(tv) + 3 H 2 O(g) សមីការគីនេទិចមានទម្រង់ទី 3៖ V = k CH 2

នៅក្នុង kinetics គីមី ប្រតិកម្មត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមប៉ារ៉ាម៉ែត្រពីរ៖ ម៉ូលេគុល និងលំដាប់ប្រតិកម្ម។ ម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្មត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនម៉ូលេគុលដែលអន្តរកម្មក្នុងពេលដំណាលគ្នានាំឱ្យមានការបំប្លែងគីមី។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យនេះ ប្រតិកម្មត្រូវបានបែងចែកទៅជា mono-, bi- និង trimolecular ។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃម៉ូលេគុលបីដែលបុកគ្នាក្នុងពេលតែមួយគឺតូចណាស់។

ប្រតិកម្មបែបនេះដំណើរការក្នុងវិធីស្មុគស្មាញជាងមុន - តាមរយៈដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់ ឬស្របគ្នា។ ប្រតិកម្មម៉ូលេគុល៖ I 2 2 I, V = k CI 2 ប្រតិកម្មជីវម៉ូលេគុល៖ H 2 + I 2 2 HI V = k CI 2 CH 2 ឬ 2 HI H 2 + I 2 V = k CHI 2 ប្រតិកម្ម Trimolecular: 2 NO + O 2 2 NO 2 V = k CNO 2 CO 2

លំដាប់រួមនៃប្រតិកម្មគឺជាផលបូកនៃអំណាចនៅក្នុងសមីការ kinetic ។ លំដាប់នៃប្រតិកម្មគីមីសម្រាប់សមាសធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺជាលេខដែលស្មើនឹងកម្រិតដែលកំហាប់នៃសារធាតុចូលទៅក្នុងសមីការ kinetic ។ ឧទាហរណ៍ ប្រតិកម្ម៖ ក. ក + ខ។ ក្នុងភូមិ គ + ឃ។ D, V = k C A a CBb ។ លំដាប់ទូទៅនៃប្រតិកម្មគឺ n = a + b លំដាប់នៅក្នុងសមាសធាតុ A គឺ a ហើយនៅក្នុងសមាសធាតុ B – b ។

ប្រតិកម្មត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ ទីពីរ និងទីបី។ ចំពោះប្រតិកម្មសាមញ្ញ លំដាប់ប្រតិកម្ម និងម៉ូលេគុលគឺដូចគ្នា។ សម្រាប់ដំណើរការពហុដំណាក់កាលពួកគេមិនដូចគ្នាទេ។ ល្បឿននៃដំណើរការទាំងមូលត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿនទាបបំផុតដែលដំណាក់កាលមួយនៃដំណើរការកើតឡើង។ សមីការ kinetic ត្រូវបានសរសេរសម្រាប់តែដំណាក់កាលនេះវាត្រូវបានគេហៅថា limiting ។

3. ឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើអត្រាប្រតិកម្ម។ ក្បួនរបស់ Van't Hoff: នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង 10 C អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើង 2-4 ដង។ - មេគុណសីតុណ្ហភាពបង្ហាញថាតើ V ផ្លាស់ប្តូរប៉ុន្មានដងនៅពេលដែល t ផ្លាស់ប្តូរដោយ 10 C, Vt 1 និង Vt 2 - អត្រាប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព t 1 និង t 2 ។

នៅពេលដែល t កើនឡើង ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចម៉ូលេគុលកើនឡើង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយយោងទៅតាមការគណនាចំនួនសរុបនៃការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 កើនឡើងត្រឹមតែ 1,6 ដងខណៈពេលដែលចំនួននៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្មកើនឡើង 200 - 400% ។ S. Arrhenius បានផ្តល់យោបល់ថាហេតុផលគឺការកើនឡើងនៃចំនួនម៉ូលេគុលសកម្ម ពោលគឺអ្នកដែលមានការប៉ះទង្គិចនាំទៅដល់ការបង្កើតផលិតផល។

ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម (Ea) គឺជាថាមពលដែលម៉ូលេគុលត្រូវតែប៉ះទង្គិចគ្នាប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ R - ថេរឧស្ម័នសកល (8.31 J / (mol * K), សីតុណ្ហភាព T (K), អត្រាប្រតិកម្ម k ថេរ។

E Ea AB C H ផ្លូវប្រតិកម្ម Ea កាន់តែច្រើន V. តិច និងច្រាសមកវិញ។

ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មចំណងរវាងអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមត្រូវបានខូចឬចុះខ្សោយ។ ក្នុងករណីនេះសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមមិនស្ថិតស្ថេរត្រូវបានបង្កើតឡើង - ស្មុគស្មាញដែលធ្វើឱ្យសកម្មដែលមានការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលច្រើន។ នៅពេលដែលវាបំបែកផលិតផលប្រតិកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម និងថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលដើមគឺជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។

4. ឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករលើអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី កាតាលីករគឺជាសារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែនៅចុងបញ្ចប់នៃដំណើរការ ពួកវានៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរទាំងក្នុងសមាសភាព និងក្នុងម៉ាស់។ បាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករត្រូវបានគេហៅថាកាតាលីករ។ កាតាលីកអាចជាវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន ភាពដូចគ្នា និងតំណពូជ។

ខ្លឹមសារនៃកាតាលីករគឺថា កាតាលីករ (កាតាលីករវិជ្ជមាន) បង្កើតជាសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមជាមួយសារធាតុប្រតិកម្ម បន្ថយថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្ម។ A + B = AB A + K = AK AK + B = AB + K ជាមួយនឹងកាតាលីករអវិជ្ជមាន (រារាំង) ថាមពលសកម្មកើនឡើង។

E Ea, និង Ea AB C H ផ្លូវប្រតិកម្ម សកម្មភាពរបស់កាតាលីករអាស្រ័យទៅលើធម្មជាតិរបស់វា ក៏ដូចជាលើទំហំ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃផ្ទៃរបស់វា (porous ឬបែកខ្ញែកខ្លាំង)។

លំនឹងគីមី ដំណើរការគីមីភាគច្រើនអាចបញ្ច្រាស់បាន។ សម្រាប់ករណីទូទៅ យើងអាចសរសេរ ក. ក+ខ។ ខ. គ+ឃ។ ឃ អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខមានកន្សោម V 1 = k 1[A]a[B]b ។ នៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មថយចុះ វាថយចុះ។ ការប្រមូលផ្តុំនៃផលិតផលប្រតិកម្មបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការកើតឡើងនៃ ដំណើរការបញ្ច្រាស, ល្បឿនដែល V 2 = k 2 [C]c[D]d កើនឡើង។

បន្ទាប់ពីពេលខ្លះល្បឿននឹងស្មើគ្នា។ ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធដែលអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសគឺស្មើគ្នា ត្រូវបានគេហៅថាលំនឹងគីមី។ ការប្រមូលផ្តុំសារធាតុប្រតិកម្ម និងផលិតផលដែលត្រូវគ្នានឹងស្ថានភាពលំនឹងត្រូវបានគេហៅថាកំហាប់លំនឹង។

ច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់សម្រាប់ XR៖ សមាមាត្រនៃផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំលំនឹងនៃសារធាតុនៅផ្នែកខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំនៃសមីការ ដែលត្រូវបានលើកឡើងទៅអំណាចនៃមេគុណ stoichiometric តំណាងឱ្យតម្លៃថេរ ដោយមិនគិតពីលក្ខខណ្ឌដែលប្រតិកម្ម កើតឡើងប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៅតែថេរ។

សកម្មភាពផ្សេងៗ កត្តាខាងក្រៅនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងគីមី។ គោលការណ៍របស់ Le Chatelier៖ ឥទ្ធិពលខាងក្រៅនៅលើប្រព័ន្ធដែលស្ថិតក្នុងស្ថានភាពលំនឹង នាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងក្នុងទិសដៅដែលឥទ្ធិពលនៃផលប៉ះពាល់ដែលផលិតត្រូវបានចុះខ្សោយ។

សីតុណ្ហភាព - ការកើនឡើងរបស់វាបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មទៅមុខនិងបញ្ច្រាសទៅនឹងដឺក្រេខុសៗគ្នា។ ដំណើរការ endothermic បង្កើនល្បឿនកាន់តែច្រើន ដូច្នេះការបង្កើនសីតុណ្ហភាពជួយផ្លាស់ប្តូរលំនឹងឆ្ពោះទៅរកប្រតិកម្ម endothermic ។ សម្ពាធ (សម្រាប់ប្រតិកម្មក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន) ។ ប្រសិនបើប្រតិកម្មកើតឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនម៉ូលនៃឧស្ម័ន នោះការថយចុះនៃសម្ពាធផ្លាស់ប្តូរលំនឹងទៅខាងស្តាំ។

ការប្រមូលផ្តុំ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃប្រតិកម្មមួយ លំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ នៅពេលដែលផលិតផលបំប្លែងមួយត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម លំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង។ ការប្រើប្រាស់កាតាលីករមិនផ្លាស់ប្តូរលំនឹងទេ ព្រោះវាបង្កើនល្បឿន (បន្ថយ) អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាស ប៉ុន្តែរួមចំណែកដល់ការបង្កើតលំនឹងលឿនជាងមុន។

ឧទាហរណ៍សម្រាប់ប្រតិកម្មលំនឹង 3 H 2 + N 2 2 NH 3; H 0 អ្នកអាចប្តូរ XP ទៅខាងស្តាំ៖ 1. ដោយការបង្កើន ឬ ឬបន្ថយកំហាប់ 2. ដោយបង្កើនសម្ពាធ P 3. ដោយបន្ថយសីតុណ្ហភាព T

គីមីវិទ្យាគឺជាសាខានៃគីមីវិទ្យាដែលសិក្សាពីអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ ប្រតិកម្មគីមីអាចកើតឡើងក្នុងអត្រាខុសគ្នា (ពីប្រភាគតូចនៃមួយវិនាទីទៅច្រើនទសវត្សរ៍ និងចន្លោះពេលយូរជាង)។ នៅពេលពិចារណាលើបញ្ហានៃអត្រាប្រតិកម្ម ចាំបាច់ត្រូវបែងចែករវាងប្រតិកម្មដូចគ្នា និងតំណពូជ។ ប្រព័ន្ធស្រដៀងគ្នាមានដំណាក់កាលមួយ (ឧទាហរណ៍ល្បាយឧស្ម័នណាមួយ) និង ខុសគ្នា- ពីដំណាក់កាលជាច្រើន (ឧទាហរណ៍ទឹកជាមួយទឹកកក) ។ ដំណាក់កាលគឺជាផ្នែកមួយនៃប្រព័ន្ធដែលបំបែកចេញពីផ្នែកផ្សេងទៀតរបស់វាដោយចំណុចប្រទាក់ ក្នុងអំឡុងពេលការផ្លាស់ប្តូរដែលតាមរយៈនោះការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិកើតឡើង។

អត្រាប្រតិកម្មដូចគ្នា។គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងបរិមាណឯកតានៃប្រព័ន្ធ។ ល្បឿននៃប្រតិកម្មខុសគ្នាគឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃនៃដំណាក់កាល (ឬម៉ាស់ បរិមាណនៃដំណាក់កាលរឹង នៅពេលដែលវាពិបាកក្នុងការកំណត់ទំហំនៃផ្ទៃរឹង)៖

v homog = ; v heterog = ។ ទាំងនោះ។ អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នា។អាចត្រូវបានកំណត់ថាជា ការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុណាមួយដែលមានប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប្រតិកម្ម ដែលកើតឡើងក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលា.

ប្រតិកម្មគីមីភាគច្រើនគឺអាចបញ្ច្រាស់បាន ពោលគឺវាអាចកើតឡើងទាំងក្នុងទិសដៅទៅមុខ និងបញ្ច្រាស។ ចូរយើងពិចារណាប្រតិកម្មដែលអាចបញ្ច្រាស់បាន៖

អត្រាប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសត្រូវបានទាក់ទងទៅនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុ reagents ដោយសមីការដូចខាងក្រោម:

v x.r., pr =k pr [A] a ×[B] b និង v x.r. arr =k arr [C] c ×[D] ឃ

យូរ ៗ ទៅអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខនឹងថយចុះដោយសារតែការប្រើប្រាស់សារធាតុ reagents កនិង INនិងការថយចុះនៃការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេ។ ផ្ទុយទៅវិញអត្រានៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាសនៅពេលដែលផលិតផលកកកុញ ជាមួយនិង ឃនឹងកើនឡើង។ ដូច្នេះបន្ទាប់ពីរយៈពេលជាក់លាក់មួយ អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសនឹងក្លាយទៅជាស្មើគ្នា។ ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលមិនមានលំហូរនៃរូបធាតុ និងថាមពល ហៅថាលំនឹងគីមី។ ដំណើរការបញ្ច្រាសទាំងអស់មិនដំណើរការទាំងស្រុងនោះទេ ប៉ុន្តែបានត្រឹមតែស្ថិតក្នុងស្ថានភាពលំនឹង ដែលក្នុងនោះ ពីលក្ខខណ្ឌ v x.r. pr = v x.r. អារេដូចខាងក្រោម៖

k pr /k arr =[C] c ×[D] d / [A] a ×[B] b =K

កន្លែងណា ខេ- លំនឹងគីមីថេរ ដែលអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងធម្មជាតិនៃសារធាតុ ប៉ុន្តែមិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុក្រោយ។ នេះគឺជាកន្សោមគណិតវិទ្យានៃច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់គណនាសមាសភាពនៃល្បាយប្រតិកម្មលំនឹងមួយ។

កត្តាសំខាន់បំផុតដែលជះឥទ្ធិពលលើអត្រាប្រតិកម្មគឺ៖

1. ធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម;

2. ការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុប្រតិកម្ម;

3. កត្តាសីតុណ្ហភាព;

4. ភាពអាចរកបាននៃកាតាលីករ។

ក្នុងករណីខ្លះ អត្រានៃប្រតិកម្មខុសធម្មតាក៏អាស្រ័យទៅលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃចលនារបស់រាវ ឬឧស្ម័ននៅជិតផ្ទៃដែលប្រតិកម្មកើតឡើង។

1) ឥទ្ធិពលនៃកំហាប់នៃប្រតិកម្ម។ចូរយើងស្រមៃមើលសមីការនៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុង ទិដ្ឋភាពទូទៅ៖ aA+bB+…= បន្ទាប់មក v x.r. =k[A] a [B] b គឺជាសញ្ញាណគណិតវិទ្យាដ៏សំខាន់ ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍ដោយ K. Guldberg និង P. Waage ក្នុង 1864-1867 ។ យោងតាមច្បាប់នេះ នៅសីតុណ្ហភាពថេរ v, ch.r. គឺសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុប្រតិកម្ម ហើយកំហាប់នីមួយៗត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងផលិតផលដល់កម្រិតស្មើនឹងមេគុណដែលលេចឡើងនៅមុខរូបមន្តនៃសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុង សមីការប្រតិកម្ម។តម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរ (k) អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព និងវត្តមានរបស់កាតាលីករ ប៉ុន្តែមិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុនោះទេ។

2) អាស្រ័យ v x.r. នៅលើសីតុណ្ហភាព និងលក្ខណៈនៃសារធាតុប្រតិកម្ម។ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម E a (គិតជា kJ/mol) គឺជាថាមពលលើសដែលម៉ូលេគុលត្រូវតែមាន ដើម្បីឱ្យការប៉ះទង្គិចរបស់វានាំទៅដល់ការបង្កើតសារធាតុថ្មី។ អ៊ី និងប្រតិកម្មផ្សេងគ្នាគឺខុសគ្នា។ កត្តានេះមានឥទ្ធិពលលើធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្មនៅលើ v ch.r. . ប្រសិនបើ E a<40 кДж/моль (т.е. мала), то скорость такой реакции велика (например, ионные реакции в растворах, протекающие практически мгновенно). Если Е а >120 kJ / mol (ឧ។ សំខាន់ណាស់) បន្ទាប់មកអត្រានៃប្រតិកម្មបែបនេះគឺមិនសំខាន់ (ឧទាហរណ៍ប្រតិកម្មនៃការសំយោគអាម៉ូញាក់ N 2 + 3H 2 = 2NH 3 - អត្រានៃប្រតិកម្មនេះនៅ T ធម្មតាដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់ នៃ E a គឺតូចណាស់ដែលវាអាចត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ឃើញថាមានការលេចធ្លាយស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចទេ) ។

នៅឆ្នាំ 1889 គីមីវិទូជនជាតិស៊ុយអែត Arrhenius ដ៏ល្បីល្បាញបានមកពីទិន្នន័យពិសោធន៍សមីការទាក់ទងនឹងអត្រាថេរទៅនឹងសីតុណ្ហភាពនិងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ ក្រោយមកសមីការនេះបានទទួលយុត្តិកម្មទ្រឹស្តី។ យោងតាម Arrhenius អត្រាថេរគឺអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព៖ k=k អតិបរមា ×exp(-E a / RT)ដែល R គឺជាថេរឧស្ម័នសកលស្មើនឹង 8.31 J/mol × K; k max - កត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល ដែលមានអត្ថន័យនៃតម្លៃអតិបរមាដែលអាចធ្វើបាននៃអត្រាថេរនៅថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មសូន្យ ឬមិនកំណត់ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅពេលដែលការប៉ះទង្គិចទាំងអស់នៃម៉ូលេគុលប្រតិកម្មក្លាយជាសកម្ម។ សមីការ Arrhenius ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ក្នុងទម្រង់លោការីត៖ lnk=lnk អតិបរមា -E a / RT.

ការកើនឡើង v h.r. ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈ មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្ម- តម្លៃបង្ហាញពីចំនួនដងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មដែលកំពុងពិចារណាកើនឡើងនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពនៃប្រព័ន្ធកើនឡើង 10 ដឺក្រេ។ មេគុណសីតុណ្ហភាព (g) គឺខុសគ្នាសម្រាប់ប្រតិកម្មផ្សេងៗគ្នា។ នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតាតម្លៃរបស់វាសម្រាប់ប្រតិកម្មភាគច្រើនស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពី 2 ទៅ 4 (ឧទាហរណ៍ g hr = 2-4 ដង) ។

កាតាលីករគឺជាសារធាតុដែលមិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែប៉ះពាល់ដល់ល្បឿនរបស់វា។ បាតុភូតនៃការផ្លាស់ប្តូរអត្រាប្រតិកម្មក្រោមឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករហើយប្រតិកម្មទាំងនេះខ្លួនឯងផ្ទាល់ កាតាលីករ. សកម្មភាពរបស់កាតាលីករគឺដោយសារតែការថយចុះនៃដែនកំណត់សកម្មភាពនៃអន្តរកម្មគីមី i.e. ការថយចុះថាមពលសកម្ម។ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករ ប្រតិកម្មអាចត្រូវបានពន្លឿនរាប់លានដង ឬច្រើនជាងនេះ។ លើសពីនេះទៅទៀត ប្រតិកម្មមួយចំនួនមិនកើតឡើងទាល់តែសោះ ដោយគ្មានកាតាលីករ។ កាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម។

បែងចែក ដូចគ្នានិង កាតាលីករចម្រុះ. នៅ កាតាលីករដូចគ្នាកាតាលីករ និងសារធាតុប្រតិកម្មបង្កើតបានជាដំណាក់កាលមួយ (ឧស្ម័ន ឬដំណោះស្រាយ) ហើយនៅពេលណា កាតាលីករចម្រុះ- កាតាលីករស្ថិតនៅក្នុងប្រព័ន្ធជាដំណាក់កាលឯករាជ្យ។ ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺការបំបែកអ៊ីដ្រូសែន peroxide ទៅក្នុងទឹក និងអុកស៊ីសែននៅក្នុងវត្តមានរបស់កាតាលីករ Cr 2 O 7 2-, WO 4 2- ជាដើម។ វិធីសាស្រ្តផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកពីឧស្ម័នកាកសំណល់នៃការផលិតលោហធាតុ៖ SO 2 +0.5O 2 + H 2 O = (kt) = H 2 SO 4 ។

កិច្ចការ 1. កំណត់គំនិតនៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីមួយ។ ពិពណ៌នាអំពីបរិមាណ (តាមដែលអាចធ្វើបាន) របៀបដែលពួកវាប៉ះពាល់ដល់អត្រាប្រតិកម្ម លក្ខខណ្ឌខាងក្រៅ(ការផ្តោតអារម្មណ៍, សីតុណ្ហភាព, សម្ពាធ) ។ គណនាចំនួនដងនៃអត្រាប្រតិកម្ម H 2 + C1 2 = 2HC1 នឹងផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលសម្ពាធកើនឡើងទ្វេដង;

ដំណោះស្រាយ។

អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី u គឺជាចំនួននៃសកម្មភាពបឋមនៃអន្តរកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា ក្នុងមួយឯកតាបរិមាណសម្រាប់ប្រតិកម្មដូចគ្នា ឬក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃចំណុចប្រទាក់សម្រាប់ប្រតិកម្មខុសគ្នា។ ជាមធ្យមត្រូវបានបង្ហាញដោយការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃសារធាតុ នសារធាតុប្រើប្រាស់ ឬទទួលបានក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ V ក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា t. ការប្រមូលផ្តុំត្រូវបានបង្ហាញជា mol/l និងពេលវេលាគិតជានាទី វិនាទី ឬម៉ោង។

υ = ± dC/dt,

ដែលជាកន្លែងដែល C - កំហាប់, mol / លីត្រ

ឯកតាអត្រាប្រតិកម្ម mol / l s

ប្រសិនបើនៅពេលខ្លះ t 1 និង t 2 កំហាប់នៃសារធាតុចាប់ផ្តើមមួយគឺស្មើនឹង c 1 និង c 2 បន្ទាប់មកក្នុងរយៈពេល Δt = t 2 – t 1, Δc = c 2 – c 1

ប្រសិនបើសារធាតុត្រូវបានប្រើប្រាស់ នោះយើងដាក់សញ្ញា "-" ប្រសិនបើវាកកកុញ យើងដាក់សញ្ញា "+" ។

អត្រាប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍ សីតុណ្ហភាព វត្តមាននៃកាតាលីករ សម្ពាធ (ពាក់ព័ន្ធនឹងឧស្ម័ន) មធ្យម (ក្នុងដំណោះស្រាយ) អាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ (ប្រតិកម្មគីមី) ។

ការពឹងផ្អែកលើអត្រាប្រតិកម្មលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម. ដំណើរការគីមីនីមួយៗមានថាមពលសកម្មជាក់លាក់ E a ។ លើសពីនេះទៅទៀតល្បឿននៃប្រតិកម្ម។ កាន់តែធំ ថាមពលសកម្មកាន់តែទាប។

ល្បឿនអាស្រ័យលើកម្លាំងនៃចំណងគីមីនៅក្នុងសារធាតុចាប់ផ្តើម។ ប្រសិនបើចំណងទាំងនេះរឹងមាំ នោះ E a មានទំហំធំ ឧទាហរណ៍ N 2 + 3H 2 = 2NH 3 នោះអត្រាអន្តរកម្មគឺទាប។ ប្រសិនបើ អ៊ី កស្មើនឹងសូន្យ បន្ទាប់មកប្រតិកម្មកើតឡើងស្ទើរតែភ្លាមៗ ឧទាហរណ៍៖

HCl (ដំណោះស្រាយ) + NaOH (ដំណោះស្រាយ) = NaCl (ដំណោះស្រាយ) + H 2 O ។

ដំណោះស្រាយ។

Fe 2 O 3 (t) + 3CO (g) = 2Fe (t) + 3CO 2 (g)

3 moles នៃ CO 2 ត្រូវបានបង្កើតឡើងប្រសិនបើ 3 moles នៃ CO មានប្រតិកម្ម,

2 moles CO 2 - x

x = 2 mol, ⇒ កំហាប់ដំបូង ref = ស្មើ + 2 mol = 1 + 2 = 3 mol ។

បញ្ហា 3. មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃប្រតិកម្មគឺ 2.5 ។ តើល្បឿនរបស់វានឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងណានៅពេលត្រជាក់ល្បាយប្រតិកម្មដោយសារការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពពី ៥០ អង្សាសេ ទៅ ៣០ អង្សាសេ?

កិច្ចការទី 4. គណនាអត្រាប្រតិកម្មរវាងដំណោះស្រាយប៉ូតាស្យូមក្លរួ និងប្រាក់នីត្រាត ដែលកំហាប់គឺ 0.2 និង 0.3 mol/l រៀងគ្នា និង k=1.5∙10 -3 l∙mol -1 ∙s -1

ដំណោះស្រាយ។

AgNO 3 + KCl = AgCl↓ + K NO 3

v= k··

v= 1.5∙10 -3 0.2 0.3 = 9 10 -5 mol/l s

ដូច្នេះអត្រាប្រតិកម្មគឺ v= 9 · 10 -5 mol / l · s

បញ្ហា 5. តើកំហាប់អុកស៊ីហ៊្សែនគួរត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេចដើម្បីឱ្យអត្រានៃប្រតិកម្មបឋមដូចគ្នា: 2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g) មិនផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលកំហាប់អាសូតអុកស៊ីដ (II) កាត់បន្ថយ 2 ដង?

ដំណោះស្រាយ។

2 NO (g) + O 2 (g) → 2 NO 2 (g)

អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខគឺ៖

v ១= k ២

នៅពេលដែលកំហាប់ NO ថយចុះ 2 ដង អត្រានៃប្រតិកម្មផ្ទាល់នឹងស្មើនឹង:

υ ២= k 2 = 1/4 k 2

ទាំងនោះ។ អត្រាប្រតិកម្មនឹងថយចុះ ៤ ដង៖

υ 2 /υ 1 = 1/4 k 2 / k 2 = 4

ដើម្បីធានាថាអត្រាប្រតិកម្មមិនផ្លាស់ប្តូរកំហាប់អុកស៊ីសែនត្រូវតែកើនឡើង 4 ដង។

បានផ្តល់ថា υ ១ = υ ២

1/4 k 2 x = k 2

បញ្ហា 6. ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពពី 30 ទៅ 45 o C អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នាបានកើនឡើង 20 ដង។ តើថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មគឺជាអ្វី?
ដំណោះស្រាយ។
ការដាក់ពាក្យ យើងទទួលបាន៖
ln 20 = E a /8.31 · (1/303 – 1/318),
ពីទីនេះ

E a = 160250 J = 160.25 kJ

បញ្ហា 7. អត្រាថេរសម្រាប់ប្រតិកម្ម saponification នៃ ethyl acetate ether: CH 3 COOC 2 H 5 (ដំណោះស្រាយ) + KOH (ដំណោះស្រាយ) → CH 3 COOC (ដំណោះស្រាយ) + C 2 H 5 OH (ដំណោះស្រាយ) គឺ 0 .1 លីត្រ /mol∙នាទី ការផ្តោតអារម្មណ៍ដំបូងនៃអេទីលអាសេតាតគឺ 0.01 mol / l និងអាល់កាឡាំងគឺ 0.05 mol / l ។ គណនាអត្រាដំបូងនៃប្រតិកម្ម និងនៅពេលកំហាប់អេធើរស្មើនឹង 0.008 mol/l ។

ដំណោះស្រាយ។

CH 3 SOOC 2 H 5 (ដំណោះស្រាយ) + KOH (ដំណោះស្រាយ) → CH 3 COOC (ដំណោះស្រាយ) + C 2 H 5 OH (ដំណោះស្រាយ)

អត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខគឺ៖

υចាប់ផ្តើម= k [CH 3 SOOS 2 H 5 ] [KON]

υ ចាប់ផ្តើម = 0.1 0.01 0.05 = 5 10 -5 mol / l នាទី។

នៅពេលកំហាប់អេធើរស្មើនឹង 0.008 mol/l ការប្រើប្រាស់របស់វានឹងមាន

[CH 3 SOOS 2 H 5 ] ការប្រើប្រាស់ = 0.01 – 0.008 = 0.002 mol/l

នេះមានន័យថានៅពេលនេះ អាល់កាឡាំងក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ផងដែរ [KOH] ការប្រើប្រាស់ = 0.002 mol/l ហើយកំហាប់របស់វានឹងក្លាយទៅជាស្មើគ្នា។

[CON] con = 0.05 – 0.002 = 0.048 mol/l

ចូរយើងគណនា ប្រតិកម្មល្បឿននៅពេលកំហាប់អេធើរក្លាយជា 0.008 mol/l និងអាល់កាឡាំង 0.048 mol/l

υ con = 0.1 0.008 0.048 = 3.84 10 -5 mol/l នាទី

បញ្ហាទី 8. តើបរិមាណនៃល្បាយប្រតិកម្មនៃប្រព័ន្ធគួរតែត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេច:
8NH 3 (g) + 3Br 2 (l) → 6NH 4 Br (k) + N 2 (g) ដូច្នេះអត្រាប្រតិកម្មថយចុះ 60 ដង?

ដំណោះស្រាយ។

ដើម្បីបន្ថយ ប្រតិកម្មល្បឿនវាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនបរិមាណនៃប្រព័ន្ធ, i.e. កាត់បន្ថយសម្ពាធហើយដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយកំហាប់នៃសមាសធាតុឧស្ម័ន - NH 3 ។ ការផ្តោតអារម្មណ៍ Br 2 នឹងនៅតែថេរ។

អត្រាដំបូងនៃប្រតិកម្មទៅមុខគឺស្មើនឹង៖

v ១= k ៨

ជាមួយនឹងការកើនឡើងកំហាប់អាម៉ូញាក់ អត្រានៃប្រតិកម្មផ្ទាល់បានស្មើនឹង៖

υ ២= k 8 = k x 8 ៨

υ 2/ υ ១= k x 8 8/k 8 = 60

បន្ទាប់ពីលុបចោលថេរទាំងអស់យើងទទួលបាន

ដូច្នេះដើម្បីកាត់បន្ថយអត្រាប្រតិកម្ម 60 ដង វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើនបរិមាណ 1.66 ដង។

កិច្ចការទី 9. តើទិន្នផលក្លរីននៅក្នុងប្រព័ន្ធនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយរបៀបណា៖
4HCl (g) + O 2 (g) ↔2Cl 2 (g) + 2H 2 O (l); ΔНប្រហែល 298 = −202.4 kJ
ក) ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព; ខ) កាត់បន្ថយបរិមាណសរុបនៃល្បាយ; គ) ការថយចុះកំហាប់អុកស៊ីសែន; ឃ) ការណែនាំអំពីកាតាលីករ?

ដំណោះស្រាយ។

4HCl (g) + O 2 (g) ↔2Cl 2 (g) + 2H 2 O (l); ΔНប្រហែល 298 = −202.4 kJ

ΔН o 298 ˂ 0 ដូច្នេះប្រតិកម្មគឺ exothermic ដូច្នេះយោងទៅតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពលំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើម (ទៅខាងឆ្វេង) ពោលគឺឧ។ ទិន្នផលក្លរីននឹងថយចុះ។
នៅពេលដែលសម្ពាធថយចុះ លំនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកប្រតិកម្មដែលកើតឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនម៉ូលេគុលនៃសារធាតុឧស្ម័ន។ IN ក្នុងករណីនេះចូលទៅក្នុងលំនឹង ផ្នែកនៃការបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើមផ្លាស់ប្តូរ (ទៅខាងឆ្វេង) i.e. ទិន្នផលក្លរីនក៏នឹងថយចុះដែរ។
ការថយចុះកំហាប់អុកស៊ីសែនក៏នឹងផ្លាស់ប្តូរលំនឹងទៅខាងឆ្វេង និងកាត់បន្ថយការបញ្ចេញក្លរីន។
ការដាក់បញ្ចូលកាតាលីករទៅក្នុងប្រព័ន្ធបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាស។ ក្នុងករណីនេះ ល្បឿននៃការសម្រេចបាននូវលំនឹងផ្លាស់ប្តូរ ប៉ុន្តែលំនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរ ហើយលំនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ ទិន្នផលក្លរីននឹងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

បញ្ហា 10. នៅក្នុងប្រព័ន្ធ៖ PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2
លំនឹងនៅ 500 o C ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅពេលដែលកំហាប់ដំបូងនៃ PCl 5 ស្មើនឹង 1 mol/l ថយចុះដល់ 0.46 mol/l ។ ស្វែងរកតម្លៃនៃលំនឹងថេរនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានចង្អុលបង្ហាញ។

ដំណោះស្រាយ។

PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl ២

ចូរយើងសរសេរកន្សោមសម្រាប់ថេរលំនឹង៖

K =· ̸

ចូរយើងស្វែងរកបរិមាណ PCl 5 ដែលត្រូវបានចំណាយលើការបង្កើត PCl 3 និង Cl 2 និងការប្រមូលផ្តុំលំនឹងរបស់ពួកគេ។

លំហូរ = 1 – 0.46 = 0.54 mol/l

ពីសមីការប្រតិកម្ម៖

ពី 1 mol PCl 5 1 mol PCl 3 ត្រូវបានបង្កើតឡើង

ពី 0.54 mol PCl 5 x mol PCl 3 ត្រូវបានបង្កើតឡើង

x = 0.54 mol

ដូចគ្នានេះដែរពី 1 mol PCl 5 1 mol Cl 2 ត្រូវបានបង្កើតឡើង

ពី 0.54 mol PCl 5 ត្រូវបានបង្កើតឡើងពី mol Cl 2

y = 0.54 mol

TO= 0.54·0.54/0.46 = 0.63។

បញ្ហា 11. លំនឹងនៃប្រតិកម្ម៖ COCl 2 (g) ↔ CO (g) + C1 2 (g) គឺ 0.02 ។ កំហាប់ដំបូងនៃ COCl 2 គឺ 1.3 mol / l ។ គណនាកំហាប់លំនឹងនៃ Cl 2 ។ តើកំហាប់ដំបូងនៃ COCl 2 គួរតែត្រូវបានគេយកដើម្បីបង្កើនទិន្នផលក្លរីន 3 ដង?

ដំណោះស្រាយ។

COCl 2(g) ↔ CO (g) + C1 2(g)

ចូរយើងសរសេរកន្សោមសម្រាប់ អថេរលំនឹង:

K =[СО] · ̸ [СОСl 2]

ឲ្យ [CO] ស្មើ = ស្មើ = x បន្ទាប់មក

[COCl 2] ស្មើនឹង = 1.3 – x

ចូរយើងជំនួសតម្លៃទៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់ អថេរលំនឹង

0.02 = x x/(1.3 − x)

ចូរបំប្លែងកន្សោមទៅជាសមីការការ៉េ

x 2 + 0.02x – 0.026 = 0

ការដោះស្រាយសមីការយើងរកឃើញ

នេះមានន័យថា [CO] ស្មើ = ស្មើ = 0.15 mol/l

ការបង្កើនទិន្នផលក្លរីន 3 ដងយើងទទួលបាន:

ស្មើ = 3 0.15 = 0.45 mol/l

ការផ្តោតអារម្មណ៍ដំបូង [COCl 2] ex2 នៅតម្លៃនៃ Cl 2 គឺស្មើនឹង៖

[СОСl 2] ស្មើ 2= 0.45 0.45/0.02 = 10.125 mol/l

[СОСl 2] ref2= 10.125 + 0.45 = 10.575 mol/l

ដូច្នេះដើម្បីបង្កើនទិន្នផលក្លរីន 3 ដង កំហាប់ដំបូងនៃ COCl 2 គួរតែស្មើនឹង [COCl 2] ex2 = 10.575 mol/l ។

បញ្ហា 12. លំនឹងក្នុងប្រព័ន្ធ H 2 (g) + I 2 (g) ↔ 2HI (g) ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅកំហាប់ខាងក្រោមនៃអ្នកចូលរួមប្រតិកម្ម៖ HI - 0.05 mol/l អ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីយ៉ូត - 0.01 mol/l នីមួយៗ។ តើកំហាប់អ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីយ៉ូតនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេច នៅពេលដែលកំហាប់ HI កើនឡើងដល់ 0.08 mol/l?

ដំណោះស្រាយ។

H 2(g) + I 2(g) ↔ 2HI (g)

ចូរយើងស្វែងរកតម្លៃ អថេរលំនឹងនៃប្រតិកម្មនេះ៖

K =២ ̸

K = 0.05 2 ̸ 0.01 0.01 = 25

នៅពេលដែលកំហាប់ HI កើនឡើងដល់ 0.08 mol/l លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការបង្កើតសារធាតុចាប់ផ្តើម។

ពីសមីការប្រតិកម្ម គេអាចមើលឃើញថា 2 mol HI, 1 mol H 2 និង 1 mol I 2 ត្រូវបានបង្កើតឡើង។

អនុញ្ញាតឱ្យយើងកំណត់ការប្រមូលផ្តុំលំនឹងថ្មីដោយ x មិនស្គាល់។

Equal2 = 0.08 − 2x equal2 = equal2 = 0.01 + x

ចូរស្វែងរក x ដោយប្រើកន្សោមសម្រាប់ថេរលំនឹង៖

K = ( 0.08 - 2х) 2 ̸ [(0.01 + x) · (0.01 + x)] = 25

ការដោះស្រាយសមីការដែលយើងរកឃើញ៖

Equal2 = ស្មើ 2 = 0.01 + 0.004 = 0.0014 mol/l

បញ្ហា 13. ចំពោះប្រតិកម្ម: FeO (k) + CO (g) ↔Fe (k) + CO 2 (g) លំនឹងថេរនៅ 1000 o C គឺ 0.5 ។ ការប្រមូលផ្តុំដំបូងនៃ CO និង CO 2 គឺ 0.05 និង 0.01 mol / l រៀងគ្នា។ ស្វែងរកកំហាប់លំនឹងរបស់ពួកគេ។

ដំណោះស្រាយ។

FeO (k) + CO (g) ↔Fe (k) + CO 2 (g)

ចូរយើងសរសេរកន្សោមសម្រាប់ អថេរលំនឹង:

K =[CO 2] ̸ [CO]

អនុញ្ញាតឱ្យកំហាប់លំនឹងគឺ៖

[CO] ស្មើ = (0.05 – x) mol/l [CO 2] ស្មើ = (0.01 + x) mol/l

ចូរជំនួសតម្លៃទៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់ថេរលំនឹង៖

TO= (0.01 + x)/(0.05 – x) = 0.5

ការដោះស្រាយសមីការ យើងរកឃើញ x៖

[CO] ស្មើ = 0.05 – 0.01 = 0.04 mol/l [CO 2] ស្មើ = 0.01 + 0.01 = 0.02 mol/l

ប្រភេទ ,

គីមីវិទ្យា

លំនឹងគីមី

kinetics គីមីគឺជាសាខានៃគីមីវិទ្យាដែលសិក្សាពីអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី និងកត្តាដែលមានឥទ្ធិពលលើវា។

លទ្ធភាពជាមូលដ្ឋាននៃដំណើរការនេះត្រូវបានវិនិច្ឆ័យដោយតម្លៃនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពល Gibbs នៃប្រព័ន្ធ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមិននិយាយអ្វីអំពីលទ្ធភាពពិតប្រាកដនៃប្រតិកម្មនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយក៏មិនផ្តល់គំនិតអំពីល្បឿន និងយន្តការនៃដំណើរការនោះទេ។

ការសិក្សាអំពីអត្រាប្រតិកម្មធ្វើឱ្យវាអាចពន្យល់ពីយន្តការនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីដ៏ស្មុគស្មាញ។ នេះបង្កើតទស្សនវិស័យសម្រាប់គ្រប់គ្រងដំណើរការគីមី និងអនុញ្ញាតឱ្យធ្វើគំរូគណិតវិទ្យានៃដំណើរការ។

ប្រតិកម្មអាចជា៖

1. ដូចគ្នា- កើតឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកមួយ (ក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន); ឆ្លងកាត់ទាំងស្រុង;

2. ខុសគ្នា- មិនកើតឡើងក្នុងបរិយាកាសដូចគ្នា (រវាងសារធាតុក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នា); ឆ្លងកាត់ចំណុចប្រទាក់។

នៅក្រោម ល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីស្វែងយល់ពីចំនួននៃព្រឹត្តិការណ៍ប្រតិកម្មបឋមដែលកើតឡើងក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ (សម្រាប់ប្រតិកម្មដូចគ្នា) និងក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃ (សម្រាប់ប្រតិកម្មខុសគ្នា) ។

. ក្នុងករណីនេះ មិនចាំបាច់តាមដានការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុទាំងអស់ដែលរួមបញ្ចូលក្នុងប្រតិកម្មនោះទេ ចាប់តាំងពីមេគុណ stoichiometric នៅក្នុងសមីការប្រតិកម្មបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងកំហាប់ ពោលគឺឧ។ នៅពេលដែលអត្រានៃការប្រមូលផ្តុំអាម៉ូញាក់គឺពីរដងនៃអត្រានៃការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូសែន។
, , ដោយសារតែ មិនអាចអវិជ្ជមានទេ ដូច្នេះគេដាក់ “–”។

ល្បឿនក្នុងចន្លោះពេល

– ល្បឿនពិតភ្លាមៗ- ដេរីវេទី 1 នៃការផ្តោតអារម្មណ៍ទាក់ទងនឹងពេលវេលា។

អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យ:

1. ពីធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម;

2. នៅលើកំហាប់នៃ reagents;

3. ពីកាតាលីករ;

4. នៅលើសីតុណ្ហភាព;

5. នៅលើកម្រិតនៃការកិននៃរឹង (ប្រតិកម្មផ្សេងគ្នា);

6. ពីបរិស្ថាន (ដំណោះស្រាយ);

7. នៅលើរូបរាងរបស់រ៉េអាក់ទ័រ (ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់);

8. ពីការបំភ្លឺ (ប្រតិកម្មគីមី) ។

ច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃ kinetics គីមីគឺ ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ៖ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មនៅក្នុងប្រតិកម្ម

: , - អត្រាប្រតិកម្មគីមីថេរ

អត្ថន័យរាងកាយ

នៅ។

ប្រសិនបើប្រតិកម្មមិនពាក់ព័ន្ធនឹង 2 ភាគល្អិតទេ ប៉ុន្តែមានច្រើនជាងនេះ។

បន្ទាប់មក៖ ~ នៅក្នុងអំណាចស្មើនឹងមេគុណ stoichiometric ពោលគឺ៖ ដែលជាកន្លែងដែលជាសូចនាករនៃលំដាប់នៃប្រតិកម្មទាំងមូល (ប្រតិកម្មនៃការបញ្ជាទិញទីមួយ ទីពីរ ទីបី...)។

ចំនួនភាគល្អិតដែលចូលរួមក្នុងព្រឹត្តិការណ៍ប្រតិកម្មនេះកំណត់ ម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្ម:

monomolecular ( ) bimolecular ( ) trimolecular ។

មិនលើសពី 3 ទេព្រោះ ... ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃភាគល្អិតច្រើនជាង 3 ក្នុងពេលតែមួយគឺមិនទំនងទេ។

នៅពេលដែលប្រតិកម្មកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើនចំនួនសរុប

ប្រតិកម្ម = ដំណាក់កាលយឺតបំផុត (ដំណាក់កាលកំណត់) ។

ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកំណត់ជាក់ស្តែង ក្បួនរបស់ Van't Hoff៖ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង

, អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើង 2-4 ដង: . ,
- មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មគីមី។

ប៉ុន្តែបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ូលេគុលអសកម្ម ដូច្នេះនៅក្នុងម៉ូលេគុលសកម្ម ចំណងរវាងពួកវាត្រូវបានចុះខ្សោយ។

ថាមពលដើម្បីផ្ទេរម៉ូលេគុលទៅរដ្ឋសកម្មគឺថាមពលសកម្ម

. វាកាន់តែតូច ភាគល្អិតកាន់តែច្រើនមានប្រតិកម្ម ល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីកាន់តែធំ។

មាត្រដ្ឋាន

អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម។ វាតិចជាងការបែកខ្ញែក - ចំណងដ៏រឹងមាំតិចបំផុតនៅក្នុង reagents ។

ផ្លាស់ប្តូរ

កំឡុងពេលប្រតិកម្ម៖ បញ្ចេញ (exothermic)

ដូច្នេះនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ចំនួននៃម៉ូលេគុលសកម្មកើនឡើង

គីមីវិទ្យា

លំនឹងគីមី

ប្រតិកម្មអាចជា៖

ចាប់តាំងពីកំហាប់នៃប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលប្រតិកម្ម អត្រាជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា ហើយត្រូវបានបង្ហាញក្នុង . ក្នុងករណីនេះ មិនចាំបាច់ត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុទាំងអស់ដែលរួមបញ្ចូលក្នុងប្រតិកម្មនោះទេ ព្រោះមេគុណ stoichiometric នៅក្នុងសមីការប្រតិកម្មបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងកំហាប់ ពោលគឺឧ។ នៅ អត្រានៃការប្រមូលផ្តុំអាម៉ូញាក់គឺពីរដងនៃអត្រានៃការប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូសែន។

, , ដោយសារតែ មិនអាចអវិជ្ជមានទេ ដូច្នេះគេដាក់ “–”។

ល្បឿនក្នុងចន្លោះពេល – ល្បឿនពិតភ្លាមៗ- ដេរីវេទី 1 នៃការផ្តោតអារម្មណ៍ទាក់ទងនឹងពេលវេលា។

អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យ:

1. ពីធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម;

2. នៅលើកំហាប់នៃ reagents;

3. ពីកាតាលីករ;

4. នៅលើសីតុណ្ហភាព;

5. នៅលើកម្រិតនៃការកិននៃរឹង (ប្រតិកម្មផ្សេងគ្នា);

6. ពីបរិស្ថាន (ដំណោះស្រាយ);

7. នៅលើរូបរាងរបស់រ៉េអាក់ទ័រ (ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់);

8. ពីការបំភ្លឺ (ប្រតិកម្មគីមី) ។

តើអត្រាប្រតិកម្មគីមីថេរនៅឯណា

អត្ថន័យរាងកាយនៅ។

ប្រសិនបើមានភាគល្អិតច្រើនជាង 2 ចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម នោះ៖ ~ ក្នុងអំណាចស្មើនឹងមេគុណ stoichiometric ពោលគឺ៖ , កន្លែងណា

- សូចនាករនៃលំដាប់នៃប្រតិកម្មទាំងមូល (ប្រតិកម្មនៃការបញ្ជាទិញទីមួយទីពីរទីបី ... ) ។

ម៉ូណូម៉ូលេគុល ()

ជីវម៉ូលេគុល ( )

ទ្រីម៉ូលេគុល

នៅពេលដែលប្រតិកម្មកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន នោះប្រតិកម្មរួម = ដំណាក់កាលយឺតបំផុត (ដំណាក់កាលកំណត់)។

ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកំណត់ជាក់ស្តែង ក្បួនរបស់ Van't Hoff៖ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើង 2-4 ដង: .

តើមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មគីមីនៅឯណា។

មិនមែនរាល់ការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានអមដោយអន្តរកម្មរបស់ពួកគេនោះទេ។ ម៉ូលេគុលភាគច្រើនលោតចេញដូចជាបាល់យឺត។ ហើយមានតែអ្នកសកម្មប៉ុណ្ណោះដែលធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគ្នាក្នុងពេលប៉ះទង្គិច។ ម៉ូលេគុលសកម្មមានថាមពលលើសខ្លះបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ូលេគុលអសកម្ម ដូច្នេះនៅក្នុងម៉ូលេគុលសកម្មចំណងរវាងពួកវាត្រូវបានចុះខ្សោយ។

ថាមពលដើម្បីផ្ទេរម៉ូលេគុលទៅរដ្ឋសកម្មគឺថាមពលសកម្ម។ វាកាន់តែតូច ភាគល្អិតកាន់តែច្រើនមានប្រតិកម្ម ល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីកាន់តែធំ។

តម្លៃអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម។ វាតិចជាងការបែកខ្ញែក - ចំណងដ៏រឹងមាំតិចបំផុតនៅក្នុង reagents ។

ការផ្លាស់ប្តូរអំឡុងពេលប្រតិកម្ម៖

បញ្ចេញ (exothermic)

នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ចំនួននៃម៉ូលេគុលសកម្មកើនឡើង ហើយដូច្នេះវាកើនឡើង។

ថេរប្រតិកម្មគីមីទាក់ទងនឹង

តើកត្តាមុននិទស្សន្ត (ទាក់ទងទៅនឹងប្រូបាប៊ីលីតេ និងចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគ្នា)។

អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម និងលក្ខខណ្ឌនៃអន្តរកម្មរបស់វា អាតូម ម៉ូលេគុល រ៉ាឌីកាល់ ឬអ៊ីយ៉ុងអាចចូលរួមក្នុងសកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្ម។

រ៉ាឌីកាល់សេរីមានប្រតិកម្មខ្លាំង ប្រតិកម្មរ៉ាឌីកាល់សកម្មគឺតូចណាស់ ()។

ការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់សេរីអាចកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល decomposition នៃសារធាតុនៅសីតុណ្ហភាព ពន្លឺ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃវិទ្យុសកម្មនុយក្លេអ៊ែរ កំឡុងពេលបញ្ចេញចរន្តអគ្គិសនី និងឥទ្ធិពលមេកានិចខ្លាំង។

ប្រតិកម្មជាច្រើនកើតឡើងតាមរយៈ យន្តការខ្សែសង្វាក់. ភាពប្លែកនៃប្រតិកម្មសង្វាក់គឺថា សកម្មភាពចម្បងមួយនាំទៅរកការផ្លាស់ប្តូរនៃចំនួនដ៏ច្រើននៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម។

ឧទាហរណ៍: ។

នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា និងពន្លឺសាយភាយ ប្រតិកម្មដំណើរការយឺតខ្លាំងណាស់។ នៅពេលដែលល្បាយនៃឧស្ម័នត្រូវបានកំដៅ ឬប៉ះពាល់នឹងពន្លឺដែលសម្បូរដោយកាំរស្មីយូវី (ពន្លឺព្រះអាទិត្យដោយផ្ទាល់ ពន្លឺពីភ្លើង) ល្បាយនឹងផ្ទុះ។

ប្រតិកម្មនេះដំណើរការតាមរយៈដំណើរការបឋមដាច់ដោយឡែក។ ដំបូងបង្អស់ ដោយសារតែការស្រូបយកបរិមាណថាមពលពីកាំរស្មីយូវី (ឬសីតុណ្ហភាព) ម៉ូលេគុលបំបែកទៅជារ៉ាឌីកាល់សេរី - អាតូម៖ បន្ទាប់មក ល។

តាមធម្មជាតិ វាអាចទៅរួចដែលរ៉ាឌីកាល់សេរីប៉ះទង្គិចគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលនាំឱ្យមានការដាច់សង្វាក់៖ .

បន្ថែមពីលើសីតុណ្ហភាពពន្លឺមានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់លើប្រតិកម្មនៃសារធាតុ។ ឥទ្ធិពលនៃពន្លឺ (អាចមើលឃើញ, កាំរស្មីយូវី) លើប្រតិកម្មត្រូវបានសិក្សាដោយសាខាគីមីវិទ្យា - photochemistry ។

ដំណើរការ Photochemical មានភាពចម្រុះណាស់។ ក្នុងអំឡុងពេលសកម្មភាព photochemical ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុប្រតិកម្ម, ស្រូបយក quanta ពន្លឺ, ក្លាយជារំភើប, i.e. ក្លាយជាប្រតិកម្ម ឬបំបែកទៅជាអ៊ីយ៉ុង និងរ៉ាឌីកាល់សេរី។ ការថតរូបគឺផ្អែកលើដំណើរការគីមី - ឥទ្ធិពលនៃពន្លឺលើវត្ថុធាតុងាយនឹងពន្លឺ (ការសំយោគរូបថត) ។

វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តទូទៅបំផុតនៃការពន្លឿនប្រតិកម្មគីមីក្នុងការអនុវត្តគីមីគឺ កាតាលីករ. កាតាលីករ- សារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរប្រតិកម្មគីមីដោយសារតែការចូលរួមក្នុងអន្តរកម្មគីមីកម្រិតមធ្យមជាមួយសមាសធាតុនៃប្រតិកម្មប៉ុន្តែស្ដារឡើងវិញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាបន្ទាប់ពីវដ្តនីមួយៗនៃអន្តរកម្មកម្រិតមធ្យម សមាសធាតុគីមី.

ការកើនឡើងនៃប្រតិកម្មកាតាលីករត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងផ្លូវប្រតិកម្មថ្មីតិចជាងមុន។ ដោយសារតែ នៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់បញ្ចូលទៅក្នុងនិទស្សន្តអវិជ្ជមាន បន្ទាប់មកសូម្បីតែការថយចុះតិចតួចបណ្តាលឱ្យមានយ៉ាងខ្លាំង ការពង្រីកខ្ពស់។ប្រតិកម្មគីមី។

សម្ភារៈពាក់ព័ន្ធ៖