இரசாயன எதிர்வினைகளின் விகிதம் எவ்வாறு சார்ந்துள்ளது? எதிர்வினை வேகம், பல்வேறு காரணிகளில் அதன் சார்பு

"வேகம்" என்ற கருத்து இலக்கியத்தில் அடிக்கடி காணப்படுகிறது. ஒரு பொருள் உடல் (ஒரு நபர், ஒரு ரயில், ஒரு விண்கலம்) ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குள் எவ்வளவு தூரம் செல்கிறதோ, அந்த அளவுக்கு இந்த உடலின் வேகம் அதிகமாக இருக்கும் என்பது இயற்பியலில் இருந்து அறியப்படுகிறது.

"எங்கும் செல்லாத" மற்றும் எந்த தூரத்தையும் மறைக்காத ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் வேகத்தை எவ்வாறு அளவிடுவது? இந்த கேள்விக்கு பதிலளிக்க, நீங்கள் என்ன கண்டுபிடிக்க வேண்டும் எப்போதும்மாற்றங்கள் ஏதேனும்இரசாயன எதிர்வினை? எந்தவொரு இரசாயன எதிர்வினையும் ஒரு பொருளை மாற்றும் செயல்முறையாக இருப்பதால், அசல் பொருள் அதில் மறைந்து, எதிர்வினை தயாரிப்புகளாக மாறும். இவ்வாறு, ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் போது, ​​ஒரு பொருளின் அளவு எப்போதும் மாறுகிறது, தொடக்கப் பொருட்களின் துகள்களின் எண்ணிக்கை குறைகிறது, எனவே அதன் செறிவு (C).

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் மாற்றத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்:

1. ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு பொருளின் செறிவு;
2. ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு பொருளின் அளவு;
3. ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு ஒரு பொருளின் நிறை;
4. எதிர்வினையின் போது பொருளின் அளவு.

இப்போது உங்கள் பதிலை சரியான விடையுடன் ஒப்பிடுங்கள்:

ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் வீதம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு எதிர்வினையின் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்கு சமம்

எங்கே சி 1மற்றும் 0 இலிருந்து- எதிர்வினைகளின் செறிவுகள், முறையே இறுதி மற்றும் ஆரம்பம்; டி 1மற்றும் டி 2- பரிசோதனையின் நேரம், முறையே இறுதி மற்றும் ஆரம்ப காலம்.

கேள்வி.எந்த மதிப்பு அதிகம் என்று நீங்கள் நினைக்கிறீர்கள்: சி 1அல்லது 0 இலிருந்து? டி 1அல்லது டி 0?

கொடுக்கப்பட்ட எதிர்வினையில் எதிர்வினைகள் எப்போதும் நுகரப்படும் என்பதால்

எனவே, இந்த அளவுகளின் விகிதம் எப்போதும் எதிர்மறையாக இருக்கும், மேலும் வேகம் எதிர்மறையான அளவாக இருக்க முடியாது. எனவே, சூத்திரத்தில் ஒரு கழித்தல் அடையாளம் தோன்றும், இது ஒரே நேரத்தில் வேகத்தைக் குறிக்கிறது ஏதேனும்காலப்போக்கில் எதிர்வினைகள் (நிலையான நிலைமைகளின் கீழ்) எப்போதும் இருக்கும் குறைகிறது.

எனவே, வேதியியல் எதிர்வினை விகிதம்:

கேள்வி எழுகிறது: எதிர்வினைகளின் (சி) செறிவு எந்த அலகுகளில் அளவிடப்பட வேண்டும், ஏன்? அதற்கு பதிலளிக்க, நீங்கள் என்ன நிலை என்பதை புரிந்து கொள்ள வேண்டும் முக்கியஏதேனும் இரசாயன எதிர்வினை ஏற்படுவதற்கு.

துகள்கள் வினைபுரிவதற்கு, அவை குறைந்தபட்சம் மோத வேண்டும். அதனால் தான் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு துகள்களின் எண்ணிக்கை* (மோல்களின் எண்ணிக்கை) அதிகமாக இருந்தால், அவை அடிக்கடி மோதுகின்றன, இரசாயன எதிர்வினையின் நிகழ்தகவு அதிகமாகும்.

* பாடம் 29.1 இல் "மச்சம்" என்றால் என்ன என்பதைப் படியுங்கள்.

எனவே, இரசாயன செயல்முறைகளின் விகிதங்களை அளவிடும் போது, ​​அவை பயன்படுத்துகின்றன மோலார் செறிவுஎதிர்வினை கலவைகளில் உள்ள பொருட்கள்.

ஒரு பொருளின் மோலார் செறிவு 1 லிட்டர் கரைசலில் எத்தனை மோல்கள் உள்ளன என்பதைக் காட்டுகிறது

எனவே, வினைபுரியும் பொருட்களின் மோலார் செறிவு அதிகமாக இருப்பதால், ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு அதிகமான துகள்கள் உள்ளன, அவை அடிக்கடி மோதுகின்றன, மேலும் அதிக (மற்ற அனைத்தும் சமமாக இருக்கும்) இரசாயன எதிர்வினை விகிதம். எனவே, வேதியியல் இயக்கவியலின் அடிப்படை விதி (இது வேதியியல் எதிர்வினைகளின் விகிதத்தின் அறிவியல்) ஆகும் வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம்.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினை வீதம் எதிர்வினைகளின் செறிவுகளின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

A + B →... வகையின் எதிர்வினைக்கு கணித ரீதியாக இந்த விதியை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

எதிர்வினை மிகவும் சிக்கலானதாக இருந்தால், எடுத்துக்காட்டாக, 2A + B → அல்லது, A + A + B → ..., பின்னர்

எனவே, வேக சமன்பாட்டில் ஒரு அடுக்கு தோன்றியது « இரண்டு» , இது குணகத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது 2 எதிர்வினை சமன்பாட்டில். மிகவும் சிக்கலான சமன்பாடுகளுக்கு, பெரிய அடுக்குகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. மூன்று மூலக்கூறுகள் A மற்றும் இரண்டு மூலக்கூறுகள் B ஆகியவற்றின் ஒரே நேரத்தில் மோதலின் நிகழ்தகவு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதே இதற்குக் காரணம். எனவே, பல எதிர்வினைகள் பல நிலைகளில் நிகழ்கின்றன, இதன் போது மூன்று துகள்களுக்கு மேல் மோதுவதில்லை, மேலும் செயல்முறையின் ஒவ்வொரு நிலையும் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் தொடர்கிறது. இந்த வேகமும் அதற்கான வேகத்தின் இயக்கச் சமன்பாடும் சோதனை முறையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

மேலே உள்ள இரசாயன எதிர்வினை வீத சமன்பாடுகள் (3) அல்லது (4) மட்டுமே செல்லுபடியாகும் ஒரே மாதிரியானஎதிர்வினைகள், அதாவது வினைபுரியும் பொருட்கள் மேற்பரப்பால் பிரிக்கப்படாத போது இத்தகைய எதிர்வினைகளுக்கு. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நீர்வாழ் கரைசலில் ஒரு எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, மேலும் இரண்டு எதிர்வினைகளும் தண்ணீரில் அல்லது வாயுக்களின் கலவையில் மிகவும் கரையக்கூடியவை.

அது எப்போது நடக்கும் என்பது வேறு விஷயம் பன்முகத்தன்மை கொண்டஎதிர்வினை. இந்த வழக்கில், வினைபுரியும் பொருட்களுக்கு இடையில் ஒரு இடைமுகம் உள்ளது, எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுதண்ணீருடன் வினைபுரிகிறது தீர்வுகாரங்கள். இந்த வழக்கில், இந்த மூலக்கூறுகள் விரைவாகவும் குழப்பமாகவும் நகரும் என்பதால், எந்த வாயு மூலக்கூறும் சமமாக வினைபுரியும். திரவ கரைசலின் துகள்கள் பற்றி என்ன? இந்த துகள்கள் மிகவும் மெதுவாக நகரும், மேலும் "கீழே" இருக்கும் அந்த காரத் துகள்கள் கரைசல் தொடர்ந்து கிளறப்படாவிட்டால் கார்பன் டை ஆக்சைடுடன் வினைபுரியும் வாய்ப்பு இல்லை. "மேற்பரப்பில் இருக்கும்" துகள்கள் மட்டுமே வினைபுரியும். எனவே பன்முகத்தன்மை கொண்டஎதிர்வினைகள் -

எதிர்வினை வீதம் இடைமுக மேற்பரப்பின் அளவைப் பொறுத்தது, இது அரைக்கும் போது அதிகரிக்கிறது.

எனவே, அடிக்கடி வினைபுரியும் பொருட்கள் நசுக்கப்படுகின்றன (உதாரணமாக, தண்ணீரில் கரைக்கப்படுகின்றன), உணவு முற்றிலும் மெல்லப்படுகிறது, மற்றும் சமையல் செயல்முறையின் போது - தரையில், இறைச்சி சாணை வழியாக அனுப்பப்பட்டது, முதலியன நசுக்கப்படாத ஒரு உணவு தயாரிப்பு நடைமுறையில் இல்லை. ஜீரணிக்கக்கூடியது!

எனவே, அதிகபட்ச வேகத்தில் (மற்றவை சமமாக இருக்கும்), ஒரே மாதிரியான எதிர்வினைகள் கரைசல்களிலும் வாயுக்களுக்கு இடையில் நிகழ்கின்றன (இந்த வாயுக்கள் சுற்றுப்புற சூழ்நிலைகளில் வினைபுரிந்தால்), மேலும், மூலக்கூறுகள் "பக்கமாக" அமைந்துள்ள கரைசல்களில், மற்றும் அரைப்பது ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். வாயுக்களைப் போலவே (மேலும் கூட!), எதிர்வினை விகிதம் அதிகமாக உள்ளது.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.அறை வெப்பநிலையில் எந்த எதிர்வினை மிக வேகமாக நிகழ்கிறது:

1. ஆக்ஸிஜனுடன் கார்பன்;
2. ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் இரும்பு;
3. அசிட்டிக் அமிலக் கரைசலுடன் இரும்பு
4. காரம் மற்றும் சல்பூரிக் அமிலத்தின் தீர்வுகள்.

இந்த வழக்கில், எந்த செயல்முறை ஒரே மாதிரியானது என்பதை நீங்கள் கண்டுபிடிக்க வேண்டும்.

வாயுக்களுக்கு இடையிலான இரசாயன வினையின் வீதம் அல்லது வாயு பங்கேற்கும் பன்முக எதிர்வினையின் வீதமும் அழுத்தத்தைப் பொறுத்தது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் அதிகரிக்கும் அழுத்தத்துடன் வாயுக்கள் சுருக்கப்பட்டு துகள்களின் செறிவு அதிகரிக்கிறது (சூத்திரம் 2 ஐப் பார்க்கவும்). வாயுக்கள் ஈடுபடாத எதிர்வினைகளின் விகிதம் அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் பாதிக்கப்படுவதில்லை.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.அமிலக் கரைசலுக்கும் இரும்புக்கும் இடையிலான இரசாயன எதிர்வினை வீதம் பாதிக்கப்படாது

1. அமில செறிவு;
2. இரும்பு அரைத்தல்;
3. எதிர்வினை வெப்பநிலை;
4. அழுத்தம் அதிகரிப்பு.

இறுதியாக, ஒரு எதிர்வினையின் வேகம் பொருட்களின் வினைத்திறனைப் பொறுத்தது. எடுத்துக்காட்டாக, ஆக்ஸிஜன் ஒரு பொருளுடன் வினைபுரிந்தால், மற்ற விஷயங்கள் சமமாக இருந்தால், அதே பொருள் நைட்ரஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது எதிர்வினை விகிதம் அதிகமாக இருக்கும். உண்மை என்னவென்றால், ஆக்ஸிஜனின் வினைத்திறன் நைட்ரஜனை விட அதிகமாக உள்ளது. இந்த நிகழ்வுக்கான காரணத்தை டுடோரியலின் அடுத்த பகுதியில் (பாடம் 14) பார்ப்போம்.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் மற்றும் இடையே இரசாயன எதிர்வினை

1. செம்பு;
2. இரும்பு;
3. மெக்னீசியம்;
4. துத்தநாகம்

மூலக்கூறுகளின் ஒவ்வொரு மோதலும் அவற்றின் வேதியியல் தொடர்புக்கு (வேதியியல் எதிர்வினை) வழிவகுக்காது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் வாயு கலவையில், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ், வினாடிக்கு பல பில்லியன் மோதல்கள் ஏற்படுகின்றன. ஆனால் எதிர்வினையின் முதல் அறிகுறிகள் (நீர்த்துளிகள்) சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுதான் குடுவையில் தோன்றும். அப்படிப்பட்ட சமயங்களில் வினை என்று சொல்கிறார்கள் நடைமுறையில் வேலை செய்யாது. ஆனால் அவள் சாத்தியம், இல்லையெனில் இந்த கலவையை 300 °C க்கு சூடாக்கும்போது, ​​குடுவை விரைவாக மூடுபனி அடைகிறது, மேலும் 700 °C வெப்பநிலையில் ஒரு பயங்கரமான வெடிப்பு ஏற்படும் என்பதை எப்படி விளக்குவது! ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனின் கலவையை "வெடிக்கும் வாயு" என்று அழைப்பது ஒன்றும் இல்லை.

கேள்வி.வெப்பமடையும் போது எதிர்வினை வீதம் மிகவும் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது என்று நீங்கள் ஏன் நினைக்கிறீர்கள்?

எதிர்வினை வீதம் அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில், முதலில், துகள் மோதல்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது, இரண்டாவதாக, எண்ணிக்கை செயலில்மோதல்கள். துகள்களின் செயலில் உள்ள மோதல்களே அவற்றின் தொடர்புக்கு வழிவகுக்கும். அத்தகைய மோதல் ஏற்பட, துகள்களுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றல் இருக்க வேண்டும்.

ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை ஏற்படுவதற்கு துகள்கள் கொண்டிருக்க வேண்டிய ஆற்றல் செயல்படுத்தும் ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இந்த ஆற்றல் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையில் உள்ள விரட்டும் சக்திகளை கடப்பதற்கும் "பழைய" இரசாயன பிணைப்புகளை அழிப்பதற்கும் செலவிடப்படுகிறது.

கேள்வி எழுகிறது: வினைபுரியும் துகள்களின் ஆற்றலை எவ்வாறு அதிகரிப்பது? பதில் எளிது - வெப்பநிலையை அதிகரிக்கவும், ஏனெனில் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் துகள்களின் இயக்கத்தின் வேகம் அதிகரிக்கிறது, அதன் விளைவாக, அவற்றின் இயக்க ஆற்றல்.

விதி வான்ட் ஹாஃப்*:

ஒவ்வொரு 10 டிகிரி வெப்பநிலை அதிகரிப்பிலும், எதிர்வினை விகிதம் 2-4 மடங்கு அதிகரிக்கிறது.

VANT-HOFF ஜேக்கப் ஹென்ட்ரிக்(08/30/1852–03/1/1911) - டச்சு வேதியியலாளர். இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் ஸ்டீரியோ கெமிஸ்ட்ரியின் நிறுவனர்களில் ஒருவர். வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு எண். 1 (1901).

இந்த விதி (ஒரு சட்டம் அல்ல!) அளவீட்டுக்கு "வசதியான" எதிர்வினைகளுக்கு சோதனை ரீதியாக நிறுவப்பட்டது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், அதாவது, மிக விரைவாகவோ அல்லது மிக மெதுவாகவோ மற்றும் பரிசோதனையாளருக்கு அணுகக்கூடிய வெப்பநிலையில் (அதிகமாக இல்லை) போன்ற எதிர்வினைகளுக்கு. உயர் மற்றும் மிகவும் குறைவாக இல்லை).

கேள்வி. உருளைக்கிழங்கை சமைப்பதற்கான விரைவான வழி எது என்று நீங்கள் நினைக்கிறீர்கள்: அவற்றை வேகவைக்கவும் அல்லது எண்ணெயில் வறுக்கவும்?

விவரிக்கப்பட்ட நிகழ்வுகளின் அர்த்தத்தை சரியாகப் புரிந்துகொள்வதற்கு, நீங்கள் வினைபுரியும் மூலக்கூறுகளை உயரத்தில் குதிக்கவிருக்கும் மாணவர்களின் குழுவுடன் ஒப்பிடலாம். அவர்களுக்கு 1 மீ உயரத்திற்கு ஒரு தடை கொடுக்கப்பட்டால், தடையை கடக்க மாணவர்கள் மேலே ஓட வேண்டும் (தங்கள் "வெப்பநிலையை" அதிகரிக்க வேண்டும்). ஆயினும்கூட, இந்த தடையை கடக்க முடியாத மாணவர்கள் ("செயலற்ற மூலக்கூறுகள்") எப்போதும் இருப்பார்கள்.

என்ன செய்வது? "ஒரு புத்திசாலி நபர் மலை ஏற மாட்டார், ஒரு புத்திசாலி நபர் மலையை கடந்து செல்வார்" என்ற கொள்கையை நீங்கள் கடைபிடித்தால், நீங்கள் தடையை 40 செ.மீ.க்கு குறைக்க வேண்டும் தடை. மூலக்கூறு மட்டத்தில் இதன் பொருள்: எதிர்வினை வீதத்தை அதிகரிக்க, கொடுக்கப்பட்ட அமைப்பில் செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் குறைக்க வேண்டியது அவசியம்.

உண்மையான வேதியியல் செயல்முறைகளில், இந்த செயல்பாடு ஒரு வினையூக்கி மூலம் செய்யப்படுகிறது.

வினையூக்கிஇரசாயன எதிர்வினையின் வீதத்தை எஞ்சியிருக்கும் போது மாற்றும் ஒரு பொருளாகும் மாறாமல்இரசாயன எதிர்வினையின் முடிவில்.

வினையூக்கி பங்கேற்கிறதுஒரு இரசாயன எதிர்வினையில், ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தொடக்கப் பொருட்களுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. இந்த வழக்கில், இடைநிலை கலவைகள் உருவாகின்றன மற்றும் செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மாறுகிறது. இடைநிலை மிகவும் செயலில் இருந்தால் (செயலில் சிக்கலானது), பின்னர் செயல்படுத்தும் ஆற்றல் குறைகிறது மற்றும் எதிர்வினை விகிதம் அதிகரிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டாக, SO 2 மற்றும் O 2 க்கு இடையிலான எதிர்வினை சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் மிக மெதுவாக நிகழ்கிறது நடைமுறையில் வேலை செய்யாது. ஆனால் NO முன்னிலையில், எதிர்வினை விகிதம் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. முதல் எண் மிக விரைவாக O2 உடன் வினைபுரிகிறது:

இதன் விளைவாக நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு வேகமாகசல்பர்(IV) ஆக்சைடுடன் வினைபுரிகிறது:

பணி 5.1.இந்த எடுத்துக்காட்டைப் பயன்படுத்தி, எந்தப் பொருள் ஒரு வினையூக்கி மற்றும் செயலில் உள்ள சிக்கலானது என்பதைக் காட்டுங்கள்.

மாறாக, அதிக செயலற்ற சேர்மங்கள் உருவாகினால், செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மிகவும் அதிகரிக்கக்கூடும், இந்த நிலைமைகளின் கீழ் எதிர்வினை நடைமுறையில் ஏற்படாது. இத்தகைய வினையூக்கிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன தடுப்பான்கள்.

நடைமுறையில், இரண்டு வகையான வினையூக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எனவே சிறப்பு கரிம வினையூக்கிகள் - நொதிகள்- முற்றிலும் அனைத்து உயிர்வேதியியல் செயல்முறைகளிலும் பங்கேற்கவும்: உணவு செரிமானம், தசை சுருக்கம், சுவாசம். நொதிகள் இல்லாமல் உயிர் இருக்க முடியாது!

உலோகப் பொருட்களை அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்கவும், கொழுப்பு உள்ள உணவுகளை ஆக்சிஜனேற்றத்திலிருந்து (ரான்சிடிட்டி) பாதுகாக்கவும் தடுப்பான்கள் அவசியம். சில மருந்துகளில் நுண்ணுயிரிகளின் முக்கிய செயல்பாடுகளைத் தடுக்கும் தடுப்பான்கள் உள்ளன, இதனால் அவற்றை அழிக்கின்றன.

வினையூக்கம் ஒரேவிதமான அல்லது பன்முகத்தன்மை கொண்டதாக இருக்கலாம். ஒரே மாதிரியான வினையூக்கத்திற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு சல்பர் டை ஆக்சைட்டின் ஆக்சிஜனேற்றத்தில் NO (இது ஒரு வினையூக்கி) விளைவு ஆகும். பன்முக வினையூக்கத்தின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஆல்கஹால் மீது சூடான தாமிரத்தின் செயல் ஆகும்:

இந்த எதிர்வினை இரண்டு நிலைகளில் நிகழ்கிறது:

பணி 5.2.இந்த வழக்கில் எந்தப் பொருள் வினையூக்கி என்பதைத் தீர்மானிக்கவும்? இந்த வகை வினையூக்கம் ஏன் பன்முகத்தன்மை என்று அழைக்கப்படுகிறது?

நடைமுறையில், பன்முக வினையூக்கம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, திடமான பொருட்கள் வினையூக்கிகளாக செயல்படுகின்றன: உலோகங்கள், அவற்றின் ஆக்சைடுகள் போன்றவை. இந்த பொருட்களின் மேற்பரப்பில் சிறப்பு புள்ளிகள் (படிக லட்டு முனைகள்) உள்ளன, அங்கு வினையூக்க எதிர்வினை உண்மையில் நிகழ்கிறது. இந்த புள்ளிகள் வெளிநாட்டு பொருட்களால் மூடப்பட்டிருந்தால், வினையூக்கம் நிறுத்தப்படும். வினையூக்கிக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் இந்த பொருள் அழைக்கப்படுகிறது வினையூக்கி விஷம். மற்ற பொருட்கள் - விளம்பரதாரர்கள்- மாறாக, அவை வினையூக்க செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகின்றன.

ஒரு வினையூக்கி ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் திசையை மாற்ற முடியும், அதாவது, வினையூக்கியை மாற்றுவதன் மூலம், நீங்கள் வெவ்வேறு எதிர்வினை தயாரிப்புகளைப் பெறலாம். எனவே, துத்தநாகம் மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடுகளின் முன்னிலையில் C 2 H 5 OH ஆல்கஹால் இருந்து, பியூடடீனைப் பெறலாம், மேலும் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலத்தின் முன்னிலையில், எத்திலீன் பெறலாம்.

இவ்வாறு, ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் போது, ​​அமைப்பின் ஆற்றல் மாறுகிறது. எதிர்வினையின் போது என்றால் ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறதுவெப்ப வடிவில் கே, அத்தகைய செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது வெளிப்புற வெப்ப:

க்கு எண்டோவெப்ப செயல்முறைகள் வெப்பம் உறிஞ்சப்படுகிறது, அதாவது வெப்ப விளைவு கே< 0 .

பணி 5.3.முன்மொழியப்பட்ட செயல்முறைகளில் எது எக்ஸோதெர்மிக் மற்றும் எது எண்டோடெர்மிக் என்பதைத் தீர்மானிக்கவும்:

இதில் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் சமன்பாடு வெப்ப விளைவு, எதிர்வினையின் தெர்மோகெமிக்கல் சமன்பாடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. அத்தகைய சமன்பாட்டை உருவாக்க, எதிர்வினையின் 1 மோலுக்கு வெப்ப விளைவைக் கணக்கிடுவது அவசியம்.

பணி. 6 கிராம் மெக்னீசியம் எரிக்கப்படும் போது, ​​153.5 kJ வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது. இந்த எதிர்வினைக்கு ஒரு தெர்மோகெமிக்கல் சமன்பாட்டை எழுதுங்கள்.

தீர்வு.எதிர்வினைக்கான சமன்பாட்டை உருவாக்கி, கொடுக்கப்பட்ட சூத்திரங்களை மேலே குறிப்பிடுவோம்:

விகிதத்தை உருவாக்கிய பிறகு, எதிர்வினையின் விரும்பிய வெப்ப விளைவைக் காண்கிறோம்:

இந்த எதிர்வினைக்கான தெர்மோகெமிக்கல் சமன்பாடு:

அத்தகைய பணிகள் பணிகளில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன பெரும்பான்மைஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு விருப்பங்கள்! உதாரணமாக.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.தெர்மோகெமிக்கல் எதிர்வினை சமன்பாட்டின் படி

8 கிராம் மீத்தேன் எரியும் போது வெளியாகும் வெப்பத்தின் அளவு சமம்:

வேதியியல் செயல்முறைகளின் மீள்தன்மை. Le Chatelier கொள்கை

* LE சேட்லியர் ஹென்றி லூயிஸ்(8.10.1850–17.09.1936) - பிரெஞ்சு இயற்பியல் வேதியியலாளர் மற்றும் உலோகவியலாளர். சமநிலை இடப்பெயர்ச்சியின் பொதுச் சட்டத்தை உருவாக்கினார் (1884).

எதிர்வினைகள் மீளக்கூடியதாகவோ அல்லது மீள முடியாததாகவோ இருக்கலாம்.

மீள முடியாததுதலைகீழ் செயல்முறை சாத்தியம் எந்த நிபந்தனைகளும் இல்லாத எதிர்வினைகள் இவை.

பால் புளிக்கும் போது அல்லது ஒரு சுவையான கட்லெட்டை எரிக்கும்போது ஏற்படும் எதிர்வினைகள் அத்தகைய எதிர்வினைகளுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. துண்டு துண்தாக வெட்டப்பட்ட இறைச்சியை இறைச்சி சாணை மூலம் மீண்டும் வைப்பது சாத்தியமற்றது (மீண்டும் ஒரு துண்டு இறைச்சியைப் பெறுங்கள்), ஒரு கட்லெட்டை "புத்துயிர்" செய்வது அல்லது பாலை புதியதாக்குவதும் சாத்தியமில்லை.

ஆனால் ஒரு எளிய கேள்வியை நாமே கேட்டுக்கொள்வோம்: செயல்முறை மாற்ற முடியாததா?

இந்த கேள்விக்கு பதிலளிக்க, நினைவில் கொள்ள முயற்சிப்போம், தலைகீழ் செயல்முறையை மேற்கொள்ள முடியுமா? ஆம்! விரைவு சுண்ணாம்பு CaO பெற சுண்ணாம்பு (சுண்ணாம்பு) சிதைவு தொழில்துறை அளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

இதனால், எதிர்வினை மீளக்கூடியது, ஏனெனில் நிலைமைகள் உள்ளன இரண்டும்செயல்முறை:

மேலும், நிபந்தனைகள் உள்ளன முன்னோக்கி எதிர்வினையின் வேகம் தலைகீழ் எதிர்வினையின் வேகத்திற்கு சமம்.

இந்த நிலைமைகளின் கீழ், வேதியியல் சமநிலை நிறுவப்பட்டது. இந்த நேரத்தில், எதிர்வினை நிறுத்தப்படாது, ஆனால் பெறப்பட்ட துகள்களின் எண்ணிக்கை சிதைந்த துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். அதனால் தான் வேதியியல் சமநிலை நிலையில், எதிர்வினை துகள்களின் செறிவு மாறாது. எடுத்துக்காட்டாக, வேதியியல் சமநிலையின் தருணத்தில் நமது செயல்முறைக்கு

அடையாளம் என்பது பொருள் சமநிலை செறிவு.

கேள்வி எழுகிறது, வெப்பநிலை அதிகரித்தால் அல்லது குறைக்கப்பட்டால் அல்லது பிற நிலைமைகள் மாற்றப்பட்டால் சமநிலைக்கு என்ன நடக்கும்? தெரிந்து கொள்வதன் மூலம் இந்தக் கேள்விக்கு விடை காண முடியும் Le Chatelier கொள்கை:

கணினி சமநிலை நிலையில் இருக்கும் நிலைமைகளை (t, p, c) மாற்றினால், சமநிலையானது செயல்முறையை நோக்கி மாறும் மாற்றத்தை எதிர்க்கிறது.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு சமநிலை அமைப்பு எப்போதும் வெளியில் இருந்து வரும் எந்த செல்வாக்கையும் எதிர்க்கிறது, "எதிராக" செய்யும் ஒரு கேப்ரிசியோஸ் குழந்தை தனது பெற்றோரின் விருப்பத்தை எதிர்க்கிறது.

ஒரு உதாரணத்தைப் பார்ப்போம். அம்மோனியாவை உருவாக்கும் எதிர்வினையில் சமநிலையை நிலைநிறுத்தலாம்:

கேள்விகள்.எதிர்வினைக்கு முன்னும் பின்னும் வினைபுரியும் வாயுக்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரியாக உள்ளதா? ஒரு மூடிய தொகுதியில் எதிர்வினை ஏற்பட்டால், அழுத்தம் எப்போது அதிகமாகும்: எதிர்வினைக்கு முன் அல்லது பின்?

இந்த செயல்முறை வாயு மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையில் குறைவுடன் நிகழ்கிறது என்பது வெளிப்படையானது, அதாவது அழுத்தம்நேரடி எதிர்வினையின் போது குறைகிறது. IN தலைகீழ்எதிர்வினைகள் - மாறாக, கலவையில் அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது.

இந்த அமைப்பில் இருந்தால் என்ன நடக்கும் என்று நம்மை நாமே கேட்டுக்கொள்வோம் அதிகரிக்கும்அழுத்தம்? Le Chatelier இன் கொள்கையின்படி, "எதிராக செய்யும்" எதிர்வினை தொடரும், அதாவது. குறைக்கிறதுஅழுத்தம். இது ஒரு நேரடி எதிர்வினை: குறைவான வாயு மூலக்கூறுகள் - குறைந்த அழுத்தம்.

எனவே, மணிக்குஅதிகரிக்கும் அழுத்தம், சமநிலை நேரடி செயல்முறையை நோக்கி மாறுகிறது, எங்கேஅழுத்தம் குறைகிறது, மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கை குறைவதால்வாயுக்கள்

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.மணிக்கு அதிகரிக்கும்அழுத்தம் சமநிலை மாற்றங்கள் சரிஅமைப்பில்:

எதிர்வினையின் விளைவாக இருந்தால் மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கைவாயுக்கள் மாறாது, பின்னர் அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் சமநிலை நிலையை பாதிக்காது.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் அமைப்பில் சமநிலையின் மாற்றத்தை பாதிக்கிறது:

இது மற்றும் வேறு எந்த எதிர்வினையின் சமநிலை நிலையும் வினைபுரியும் பொருட்களின் செறிவைப் பொறுத்தது: தொடக்கப் பொருட்களின் செறிவை அதிகரிப்பதன் மூலமும், விளைந்த பொருட்களின் செறிவைக் குறைப்பதன் மூலமும், நாம் எப்போதும் சமநிலையை நேரடி எதிர்வினைக்கு (வலதுபுறம்) மாற்றுகிறோம்.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.

எப்போது இடது பக்கம் மாறும்:

1. அதிகரித்த இரத்த அழுத்தம்;
2. வெப்பநிலை குறைதல்;
3. அதிகரிக்கும் CO செறிவு;
4. CO செறிவு குறைகிறது.

அம்மோனியா தொகுப்பின் செயல்முறை வெப்பமண்டலமாகும், அதாவது வெப்ப வெளியீட்டுடன், அதாவது வெப்பநிலை உயர்வுகலவையில்.

கேள்வி.இந்த அமைப்பில் சமநிலை எப்போது மாறும் வெப்பநிலை வீழ்ச்சி?

இதேபோல் வாதிடுகிறோம், நாங்கள் செய்கிறோம் முடிவு: குறையும் போது வெப்பநிலை, சமநிலை அம்மோனியா உருவாவதை நோக்கி மாறும், ஏனெனில் இந்த எதிர்வினை வெப்பம் வெளியிடப்படுகிறது, மற்றும் வெப்பநிலைஉயர்கிறது.

கேள்வி.வெப்பநிலை குறையும் போது இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதம் எவ்வாறு மாறுகிறது?

வெளிப்படையாக, வெப்பநிலை குறைவதால், இரண்டு எதிர்வினைகளின் வீதமும் கூர்மையாக குறையும், அதாவது, விரும்பிய சமநிலையை நிறுவுவதற்கு நீங்கள் மிக நீண்ட நேரம் காத்திருக்க வேண்டும். என்ன செய்வது? இந்த வழக்கில் அது அவசியம் வினையூக்கி. அவர் என்றாலும் சமநிலை நிலையை பாதிக்காது, ஆனால் இந்த மாநிலத்தின் தொடக்கத்தை துரிதப்படுத்துகிறது.

ஒருங்கிணைந்த மாநில தேர்வு பணி.அமைப்பில் வேதியியல் சமநிலை

எதிர்வினை உற்பத்தியின் உருவாக்கத்தை நோக்கி மாறும்போது:

1. அதிகரித்த இரத்த அழுத்தம்;
2. வெப்பநிலை அதிகரிப்பு;
3. அழுத்தம் குறைதல்;
4. ஒரு வினையூக்கியின் பயன்பாடு.

முடிவுகள்

ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் இதைப் பொறுத்தது:

• எதிர்வினை துகள்களின் தன்மை;
• எதிர்வினைகளின் செறிவு அல்லது இடைமுகப் பகுதி;
• வெப்பநிலை;
• ஒரு வினையூக்கியின் இருப்பு.

முன்னோக்கி எதிர்வினையின் வீதம் தலைகீழ் செயல்முறையின் வீதத்திற்கு சமமாக இருக்கும்போது சமநிலை நிறுவப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், எதிர்வினைகளின் சமநிலை செறிவு மாறாது. இரசாயன சமநிலையின் நிலை நிலைமைகளைப் பொறுத்தது மற்றும் Le Chatelier இன் கொள்கைக்குக் கீழ்ப்படிகிறது.

வேதியியல் எதிர்வினைகள் வெவ்வேறு வேகங்களில் நிகழ்கின்றன: ஸ்டாலாக்டைட்டுகள் மற்றும் ஸ்டாலாக்மிட்டுகள் உருவாகும்போது குறைந்த வேகத்தில், உணவை சமைக்கும் போது சராசரி வேகத்தில், வெடிப்பின் போது உடனடியாக. அக்வஸ் கரைசல்களில் எதிர்வினைகள் மிக விரைவாக நிகழ்கின்றன.

ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் விகிதத்தை தீர்மானிப்பதும், செயல்முறையின் நிலைமைகளில் அதன் சார்புநிலையை தெளிவுபடுத்துவதும், வேதியியல் இயக்கவியலின் பணியாகும் - காலப்போக்கில் வேதியியல் எதிர்வினைகளின் வடிவங்களின் அறிவியல்.

இரசாயன எதிர்வினைகள் ஒரே மாதிரியான ஊடகத்தில் ஏற்பட்டால், எடுத்துக்காட்டாக ஒரு கரைசலில் அல்லது வாயு கட்டத்தில், எதிர்வினைகளின் தொடர்பு முழு தொகுதி முழுவதும் நிகழ்கிறது. இத்தகைய எதிர்வினைகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஒரே மாதிரியான.

(v homog) என்பது ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு பொருளின் அளவு மாற்றம் என வரையறுக்கப்படுகிறது:

இதில் Δn என்பது ஒரு பொருளின் மோல்களின் எண்ணிக்கையில் ஏற்படும் மாற்றம் (பெரும்பாலும் அசல், ஆனால் அது ஒரு எதிர்வினை தயாரிப்பாகவும் இருக்கலாம்); Δt - நேர இடைவெளி (கள், நிமிடம்); V என்பது வாயு அல்லது கரைசலின் அளவு (l).

பருப்பொருளின் அளவின் விகிதம் மோலார் செறிவு C ஐக் குறிக்கிறது என்பதால்

எனவே, ஒரே மாதிரியான எதிர்வினை விகிதம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு பொருளின் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றமாக வரையறுக்கப்படுகிறது:

கணினியின் அளவு மாறவில்லை என்றால்.

பல்வேறு திரட்டு நிலைகளில் உள்ள பொருட்களுக்கு இடையே (உதாரணமாக, ஒரு திட மற்றும் வாயு அல்லது திரவத்திற்கு இடையில்), அல்லது ஒரே மாதிரியான ஊடகத்தை உருவாக்க முடியாத பொருட்களுக்கு இடையில் (உதாரணமாக, கலக்காத திரவங்களுக்கு இடையில்) ஒரு எதிர்வினை ஏற்பட்டால், அது மட்டுமே நடைபெறுகிறது. பொருட்களின் தொடர்பு மேற்பரப்பில். இத்தகைய எதிர்வினைகள் அழைக்கப்படுகின்றன பன்முகத்தன்மை கொண்ட.

ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பில் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு பொருளின் அளவு மாற்றம் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

இதில் S என்பது பொருட்களின் தொடர்பின் பரப்பளவு (m 2, cm 2).

எதிர்வினை வீதம் தீர்மானிக்கப்படும் ஒரு பொருளின் அளவு மாற்றம் என்பது ஆராய்ச்சியாளரால் கவனிக்கப்படும் வெளிப்புற காரணியாகும். உண்மையில், அனைத்து செயல்முறைகளும் மைக்ரோ மட்டத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. வெளிப்படையாக, சில துகள்கள் வினைபுரிய, அவை முதலில் மோத வேண்டும் மற்றும் திறம்பட மோத வேண்டும்: வெவ்வேறு திசைகளில் பந்துகளைப் போல சிதறாமல், ஆனால் "பழைய பிணைப்புகள்" அழிக்கப்படும் அல்லது துகள்களில் பலவீனமடையும் மற்றும் "புதியவை" முடியும். வடிவம் ", மற்றும் இந்த துகள்கள் போதுமான ஆற்றல் வேண்டும்.

கணக்கிடப்பட்ட தரவு, எடுத்துக்காட்டாக, வாயுக்களில், வளிமண்டல அழுத்தத்தில் மூலக்கூறுகளின் மோதல்கள் வினாடிக்கு பில்லியன்களாக இருக்கும், அதாவது, அனைத்து எதிர்வினைகளும் உடனடியாக நிகழ வேண்டும். ஆனால் அது உண்மையல்ல. மூலக்கூறுகளின் மிகச் சிறிய பகுதியே பயனுள்ள மோதல்களுக்கு வழிவகுக்கும் தேவையான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது என்று மாறிவிடும்.

ஒரு துகள் (அல்லது ஜோடி துகள்கள்) ஒரு பயனுள்ள மோதலுக்கு இருக்க வேண்டிய குறைந்தபட்ச அதிகப்படியான ஆற்றல் அழைக்கப்படுகிறது செயல்படுத்தும் ஆற்றல்ஈ.

இவ்வாறு, எதிர்வினைக்குள் நுழையும் அனைத்து துகள்களின் பாதையில் E a செயல்படுத்தும் ஆற்றலுக்கு சமமான ஆற்றல் தடை உள்ளது. அது சிறியதாக இருக்கும்போது, ​​அதைக் கடக்கக்கூடிய பல துகள்கள் உள்ளன, மேலும் எதிர்வினை விகிதம் அதிகமாக இருக்கும். இல்லையெனில், ஒரு "மிகுதி" தேவை. நீங்கள் ஒரு ஆல்கஹால் விளக்கை ஏற்றுவதற்கு தீப்பெட்டியைக் கொண்டு வரும்போது, ​​ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகளுடன் (தடையைத் தாண்டி) ஆல்கஹால் மூலக்கூறுகள் திறம்பட மோதுவதற்குத் தேவையான கூடுதல் ஆற்றல் E ஐ வழங்குகிறீர்கள்.

வேதியியல் எதிர்வினையின் வேகம் பல காரணிகளைப் பொறுத்தது. முக்கியமானவை: வினைபுரியும் பொருட்களின் தன்மை மற்றும் செறிவு, அழுத்தம் (வாயுக்கள் சம்பந்தப்பட்ட எதிர்வினைகளில்), வெப்பநிலை, வினையூக்கிகளின் செயல்பாடு மற்றும் பன்முக எதிர்வினைகளின் போது வினைபுரியும் பொருட்களின் மேற்பரப்பு.

வெப்பநிலை

வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. 19 ஆம் நூற்றாண்டில் டச்சு வேதியியலாளர் ஜே. எக்ஸ். வான்ட் ஹாஃப் விதியை வகுத்தார்:

ஒவ்வொரு 10 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை அதிகரிப்பும் அதிகரிக்கும்எதிர்வினை வேகம் 2-4 முறை(இந்த மதிப்பு எதிர்வினையின் வெப்பநிலை குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது).

வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​மூலக்கூறுகளின் சராசரி வேகம், அவற்றின் ஆற்றல் மற்றும் மோதல்களின் எண்ணிக்கை சிறிது அதிகரிக்கிறது, ஆனால் எதிர்வினையின் ஆற்றல் தடையை கடக்கும் பயனுள்ள மோதல்களில் பங்கேற்கும் "செயலில்" மூலக்கூறுகளின் விகிதம் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. கணித ரீதியாக, இந்த சார்பு உறவால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

இறுதி t 2 மற்றும் ஆரம்ப t 1 வெப்பநிலையில் முறையே v t 1 மற்றும் v t 2 ஆகியவை எதிர்வினை விகிதங்களாகும், மேலும் γ என்பது எதிர்வினை வீதத்தின் வெப்பநிலை குணகம் ஆகும், இது ஒவ்வொரு 10 °C அதிகரிப்புக்கும் எதிர்வினை வீதம் எத்தனை மடங்கு அதிகரிக்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. வெப்பநிலையில்.

இருப்பினும், எதிர்வினை வீதத்தை அதிகரிக்க, வெப்பநிலையை அதிகரிப்பது எப்போதும் பொருந்தாது, ஏனெனில் தொடக்கப் பொருட்கள் சிதைவடையத் தொடங்கலாம், கரைப்பான்கள் அல்லது பொருட்கள் ஆவியாகலாம்.

எண்டோடெர்மிக் மற்றும் எக்ஸோதெர்மிக் எதிர்வினைகள்

வளிமண்டல ஆக்சிஜனுடன் மீத்தேன் வினையானது அதிக அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுவதாக அறியப்படுகிறது. எனவே, இது அன்றாட வாழ்வில் சமையலுக்கும், தண்ணீரை சூடாக்குவதற்கும், சூடாக்குவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குழாய்கள் மூலம் வீடுகளுக்கு வழங்கப்படும் இயற்கை எரிவாயுவில் 98% மீத்தேன் உள்ளது. தண்ணீருடன் கால்சியம் ஆக்சைடின் (CaO) எதிர்வினையும் அதிக அளவு வெப்பத்தை வெளியிடுகிறது.

இந்த உண்மைகள் எதைக் குறிக்கலாம்? எதிர்வினை தயாரிப்புகளில் புதிய வேதியியல் பிணைப்புகள் உருவாகும்போது, மேலும்உலைகளில் உள்ள இரசாயன பிணைப்புகளை உடைக்க தேவையான ஆற்றல். அதிகப்படியான ஆற்றல் வெப்பமாகவும் சில சமயங்களில் ஒளியாகவும் வெளியிடப்படுகிறது.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (ஆற்றல் (ஒளி, வெப்பம்));

CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + Q (ஆற்றல் (வெப்பம்)).

இத்தகைய எதிர்வினைகள் எளிதில் நிகழ வேண்டும் (ஒரு கல் எளிதாக கீழ்நோக்கி உருளும்).

ஆற்றல் வெளியிடப்படும் எதிர்வினைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன வெளிப்புற(லத்தீன் "எக்ஸோ" - வெளியே இருந்து).

எடுத்துக்காட்டாக, பல ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகள் வெளிப்புற வெப்பமானவை. இந்த அழகான எதிர்வினைகளில் ஒன்று, அதே உப்பின் உள்ளே நிகழும் உள் மூலக்கூறு ஆக்சிஜனேற்றம்-குறைப்பு - அம்மோனியம் டைக்ரோமேட் (NH 4) 2 Cr 2 O 7:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O + Q (ஆற்றல்).

மற்றொரு விஷயம் பின்னடைவு. அவை மலையின் மேல் ஒரு கல்லை உருட்டுவதற்கு ஒப்பானவை. CO 2 மற்றும் தண்ணீரிலிருந்து மீத்தேன் பெறுவது இன்னும் சாத்தியமில்லை, மேலும் கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு Ca(OH) 2 இலிருந்து விரைவு சுண்ணாம்பு CaO ஐப் பெற வலுவான வெப்பம் தேவைப்படுகிறது. இந்த எதிர்வினை வெளியில் இருந்து ஒரு நிலையான ஆற்றல் ஓட்டத்துடன் மட்டுமே நிகழ்கிறது:

Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O - Q (ஆற்றல் (வெப்பம்))

Ca(OH) 2 இல் உள்ள இரசாயனப் பிணைப்புகளை உடைப்பதற்கு CaO மற்றும் H 2 O மூலக்கூறுகளில் புதிய இரசாயனப் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் போது வெளியிடப்படுவதை விட அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது என்று இது அறிவுறுத்துகிறது.

ஆற்றல் உறிஞ்சப்படும் எதிர்வினைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன எண்டோதர்மல்("எண்டோ" என்பதிலிருந்து - உள்நோக்கி).

எதிர்வினைகளின் செறிவு

வாயு பொருட்கள் எதிர்வினையில் பங்கேற்கும்போது அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் இந்த பொருட்களின் செறிவில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

துகள்களுக்கு இடையே வேதியியல் இடைவினைகள் ஏற்பட, அவை திறம்பட மோத வேண்டும். எதிர்வினைகளின் அதிக செறிவு, அதிக மோதல்கள் மற்றும், அதன்படி, அதிக எதிர்வினை விகிதம்.

உதாரணமாக, அசிட்டிலீன் தூய ஆக்ஸிஜனில் மிக விரைவாக எரிகிறது. இந்த வழக்கில், உலோகத்தை உருகுவதற்கு போதுமான வெப்பநிலை உருவாகிறது. 1867 ஆம் ஆண்டில் நோர்வேஜியர்களான கே. குல்டன்பெர்க் மற்றும் பி. வேஜ் மற்றும் 1865 ஆம் ஆண்டில், ரஷ்ய விஞ்ஞானி என்.ஐ. பெக்கெடோவ் ரசாயன இயக்கவியலின் அடிப்படைச் சட்டத்தை உருவாக்கி, செறிவு மீதான எதிர்வினை வீதத்தைச் சார்ந்து இருக்கும் ஒரு பெரிய அளவிலான சோதனைப் பொருட்களின் அடிப்படையில். எதிர்வினை பொருட்கள்.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினை வீதம், எதிர்வினை சமன்பாட்டில் அவற்றின் குணகங்களுக்கு சமமான சக்திகளில் எடுக்கப்பட்ட வினைபுரியும் பொருட்களின் செறிவுகளின் உற்பத்திக்கு விகிதாசாரமாகும். இந்த சட்டம் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது

வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம்.

A + B = D எதிர்வினைக்கு, இந்த சட்டம் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படும்:

2A + B = D எதிர்வினைக்கு, இந்த சட்டம் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படும்:

இங்கே C A, C B என்பது பொருள்களின் A மற்றும் B (mol/l) செறிவுகள்; k 1 மற்றும் k 2 ஆகியவை விகிதாசார குணகங்களாகும், அவை எதிர்வினை வீத மாறிலிகள் எனப்படும்.

எதிர்வினை வீத மாறிலியின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை நிறுவுவது கடினம் அல்ல - இது எதிர்வினை வீதத்திற்கு எண்ணியல் ரீதியாக சமமாக இருக்கும், இதில் எதிர்வினைகளின் செறிவுகள் 1 mol/l அல்லது அவற்றின் தயாரிப்பு ஒற்றுமைக்கு சமம். இந்த வழக்கில், எதிர்வினை வீத மாறிலி வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது மற்றும் பொருட்களின் செறிவு சார்ந்து இல்லை என்பது தெளிவாகிறது. வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம்திட நிலையில் உள்ள எதிர்வினைகளின் செறிவை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது

, ஏனெனில் அவை பரப்புகளில் வினைபுரிகின்றன மற்றும் அவற்றின் செறிவு பொதுவாக நிலையானது.

எடுத்துக்காட்டாக, நிலக்கரி எரிப்பு எதிர்வினைக்கு, எதிர்வினை வீத வெளிப்பாடு பின்வருமாறு எழுதப்பட வேண்டும்:

அதாவது, எதிர்வினை விகிதம் ஆக்ஸிஜன் செறிவுக்கு மட்டுமே விகிதாசாரமாகும்.

எதிர்வினை சமன்பாடு பல நிலைகளில் நிகழும் மொத்த இரசாயன எதிர்வினையை மட்டுமே விவரிக்கிறது என்றால், அத்தகைய எதிர்வினையின் வீதம் தொடக்கப் பொருட்களின் செறிவுகளைச் சார்ந்து இருக்கும். முன்மொழியப்பட்ட எதிர்வினை பொறிமுறையின் அடிப்படையில் இந்த சார்பு சோதனை ரீதியாக அல்லது கோட்பாட்டளவில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எதிர்வினை பொறிமுறையை மாற்றும் சிறப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் எதிர்வினை வீதத்தை அதிகரிக்க முடியும் மற்றும் குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றலுடன் ஆற்றல்மிக்க மிகவும் சாதகமான பாதையில் அதை இயக்கலாம். அவை வினையூக்கிகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (லத்தீன் கடாலிசிஸிலிருந்து - அழிவு).

வினையூக்கி ஒரு அனுபவமிக்க வழிகாட்டியாகச் செயல்படுகிறது, சுற்றுலாப் பயணிகளின் குழுவை மலைகளில் உள்ள உயரமான பாதை வழியாக அல்ல (அதைக் கடக்க நிறைய முயற்சி மற்றும் நேரம் தேவைப்படுகிறது மற்றும் அனைவருக்கும் அணுக முடியாது), ஆனால் அவருக்குத் தெரிந்த பைபாஸ் பாதைகளில், மலையை மிக எளிதாகவும் வேகமாகவும் கடக்க முடியும்.

உண்மை, ரவுண்டானா வழியைப் பயன்படுத்தி, பிரதான பாஸ் எங்கு செல்கிறது என்பதை நீங்கள் சரியாகப் பெற முடியாது. ஆனால் சில சமயங்களில் இதுதான் தேவை! செலக்டிவ் எனப்படும் வினையூக்கிகள் இப்படித்தான் வேலை செய்கின்றன. அம்மோனியா மற்றும் நைட்ரஜனை எரிக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லை என்பது தெளிவாகிறது, ஆனால் நைட்ரஜன் ஆக்சைடு (II) நைட்ரிக் அமிலத்தின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வினையூக்கிகள்- இவை ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையில் பங்கேற்கும் மற்றும் அதன் வேகம் அல்லது திசையை மாற்றும் பொருட்கள், ஆனால் எதிர்வினையின் முடிவில் அவை அளவு மற்றும் தரம் மாறாமல் இருக்கும்.

ஒரு வினையூக்கியைப் பயன்படுத்தி ஒரு இரசாயன எதிர்வினை வீதம் அல்லது அதன் திசையை மாற்றுவது வினையூக்கம் எனப்படும். வினையூக்கிகள் பல்வேறு தொழில்கள் மற்றும் போக்குவரத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (கார் வெளியேற்ற வாயுக்களிலிருந்து நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளை பாதிப்பில்லாத நைட்ரஜனாக மாற்றும் வினையூக்கி மாற்றிகள்).

வினையூக்கத்தில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன.

ஒரே மாதிரியான வினையூக்கம், இதில் வினையூக்கி மற்றும் எதிர்வினைகள் இரண்டும் ஒரே மாதிரியான திரட்டல் நிலையில் (கட்டம்) இருக்கும்.

பன்முக வினையூக்கம், இதில் வினையூக்கி மற்றும் எதிர்வினைகள் வெவ்வேறு கட்டங்களில் உள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, திட மாங்கனீசு (IV) ஆக்சைடு வினையூக்கியின் முன்னிலையில் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைட்டின் சிதைவு:

எதிர்வினையின் விளைவாக வினையூக்கி நுகரப்படுவதில்லை, ஆனால் மற்ற பொருட்கள் அதன் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்டால் (அவை வினையூக்கி விஷங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன), பின்னர் மேற்பரப்பு செயலிழந்துவிடும் மற்றும் வினையூக்கியின் மீளுருவாக்கம் தேவைப்படுகிறது. எனவே, வினையூக்க எதிர்வினையை மேற்கொள்வதற்கு முன், தொடக்கப் பொருட்கள் முழுமையாக சுத்திகரிக்கப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, தொடர்பு முறை மூலம் கந்தக அமிலத்தை உற்பத்தி செய்வதில், ஒரு திட வினையூக்கி பயன்படுத்தப்படுகிறது - வெனடியம் (V) ஆக்சைடு V 2 O 5:

மெத்தனால் உற்பத்தியில், திடமான "துத்தநாக-குரோம்" வினையூக்கி (8ZnO Cr 2 O 3 x CrO 3) பயன்படுத்தப்படுகிறது:

உயிரியல் வினையூக்கிகள் - என்சைம்கள் - மிகவும் திறம்பட செயல்படுகின்றன. வேதியியல் தன்மையால் அவை புரதங்கள். அவர்களுக்கு நன்றி, சிக்கலான இரசாயன எதிர்வினைகள் குறைந்த வெப்பநிலையில் வாழும் உயிரினங்களில் அதிக வேகத்தில் நிகழ்கின்றன.

பிற சுவாரஸ்யமான பொருட்கள் அறியப்படுகின்றன - தடுப்பான்கள் (லத்தீன் இன்ஹிபெரிலிருந்து - தாமதப்படுத்த). அவை அதிக வேகத்தில் செயலில் உள்ள துகள்களுடன் வினைபுரிந்து குறைந்த செயலில் உள்ள சேர்மங்களை உருவாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக, எதிர்வினை கூர்மையாக குறைகிறது, பின்னர் நிறுத்தப்படும். தேவையற்ற செயல்முறைகளைத் தடுக்க, தடுப்பான்கள் பெரும்பாலும் பல்வேறு பொருட்களில் சேர்க்கப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டாக, ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு தீர்வுகள் தடுப்பான்களைப் பயன்படுத்தி நிலைப்படுத்தப்படுகின்றன.

வினைபுரியும் பொருட்களின் தன்மை (அவற்றின் கலவை, அமைப்பு)

பொருள் செயல்படுத்தும் ஆற்றல்கள்எதிர்வினை விகிதத்தில் வினைபுரியும் பொருட்களின் தன்மையின் செல்வாக்கு பாதிக்கப்படும் காரணியாகும்.

செயல்படுத்தும் ஆற்றல் குறைவாக இருந்தால் (< 40 кДж/моль), то это означает, что значительная часть столкнове­ний между частицами реагирующих веществ при­водит к их взаимодействию, и скорость такой ре­акции очень большая. Все реакции ионного обмена протекают практически мгновенно, ибо в этих ре­акциях участвуют разноименно заряженные ионы, и энергия активации в данных случаях ничтожно мала.

செயல்படுத்தும் ஆற்றல் அதிகமாக இருந்தால்(> 120 kJ/mol), இதன் பொருள் ஊடாடும் துகள்களுக்கு இடையிலான மோதல்களின் ஒரு சிறிய பகுதியே எதிர்வினைக்கு வழிவகுக்கும். எனவே, அத்தகைய எதிர்வினை விகிதம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, சாதாரண வெப்பநிலையில் அம்மோனியா தொகுப்பு வினையின் முன்னேற்றத்தை கவனிக்க இயலாது.

வேதியியல் எதிர்வினைகளின் செயல்படுத்தும் ஆற்றல்கள் இடைநிலை மதிப்புகள் (40120 kJ/mol) இருந்தால், அத்தகைய எதிர்வினைகளின் விகிதம் சராசரியாக இருக்கும். நீர் அல்லது எத்தில் ஆல்கஹாலுடன் சோடியத்தின் தொடர்பு, எத்திலீனுடன் புரோமின் நீரின் நிறமாற்றம், ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் துத்தநாகத்தின் தொடர்பு போன்றவை இத்தகைய எதிர்விளைவுகளில் அடங்கும்.

வினைபுரியும் பொருட்களின் மேற்பரப்பு தொடர்பு

பொருட்களின் மேற்பரப்பில் நிகழும் எதிர்வினைகளின் வீதம், அதாவது, பன்முகத்தன்மை கொண்டவை, இந்த மேற்பரப்பின் பண்புகளைப் பொறுத்தது, மற்ற விஷயங்கள் சமமாக இருக்கும். சம எடை கொண்ட சுண்ணாம்புத் துண்டை விட, தூள் சுண்ணாம்பு ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்தில் மிக வேகமாக கரைகிறது என்பது அறியப்படுகிறது.

எதிர்வினை வீதத்தின் அதிகரிப்பு முதன்மையாக காரணமாகும் தொடக்கப் பொருட்களின் தொடர்பு மேற்பரப்பை அதிகரிக்கிறது, அத்துடன் பல காரணங்கள், எடுத்துக்காட்டாக, "சரியான" படிக லட்டியின் கட்டமைப்பின் மீறல். இதன் விளைவாக மைக்ரோகிரிஸ்டல்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள துகள்கள் "மென்மையான" மேற்பரப்பில் உள்ள அதே துகள்களை விட மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டவை என்பதற்கு இது வழிவகுக்கிறது.

தொழில்துறையில், பன்முக எதிர்வினைகளை மேற்கொள்ள, வினைபுரியும் பொருட்களின் தொடர்பு மேற்பரப்பை அதிகரிக்க, தொடக்கப் பொருட்களின் விநியோகம் மற்றும் தயாரிப்புகளை அகற்ற "திரவப்படுத்தப்பட்ட படுக்கை" பயன்படுத்தப்படுகிறது. உதாரணமாக, சல்பூரிக் அமிலத்தின் உற்பத்தியில், பைரைட்டுகள் "திரவப்படுத்தப்பட்ட படுக்கையை" பயன்படுத்தி சுடப்படுகின்றன.

சோதனை எடுப்பதற்கான குறிப்பு பொருள்:

கால அட்டவணை

கரைதிறன் அட்டவணை

இரசாயன மாற்றங்களின் வழிமுறைகள் மற்றும் அவற்றின் விகிதங்கள் இரசாயன இயக்கவியல் மூலம் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. வேதியியல் செயல்முறைகள் காலப்போக்கில் வெவ்வேறு விகிதங்களில் நிகழ்கின்றன. சில விரைவாக, கிட்டத்தட்ட உடனடியாக நடக்கும், மற்றவை ஏற்படுவதற்கு மிக நீண்ட நேரம் எடுக்கும்.

எதிர்வினை வேகம்- எதிர்வினைகள் நுகரப்படும் விகிதம் (அவற்றின் செறிவு குறைகிறது) அல்லது ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு எதிர்வினை தயாரிப்புகள் உருவாகின்றன.

ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையின் வீதத்தை பாதிக்கும் காரணிகள்

ஒரு இரசாயன எதிர்வினை எவ்வளவு விரைவாக நிகழ்கிறது என்பதை பின்வரும் காரணிகள் பாதிக்கலாம்:

• பொருட்களின் செறிவு;
• எதிர்வினைகளின் தன்மை;
• வெப்பநிலை;
• ஒரு வினையூக்கியின் இருப்பு;
• அழுத்தம் (ஒரு வாயு சூழலில் எதிர்வினைகளுக்கு).

இவ்வாறு, ஒரு வேதியியல் செயல்முறையின் சில நிபந்தனைகளை மாற்றுவதன் மூலம், செயல்முறை எவ்வளவு விரைவாக தொடரும் என்பதை நீங்கள் பாதிக்கலாம்.

வேதியியல் தொடர்பு செயல்பாட்டில், வினைபுரியும் பொருட்களின் துகள்கள் ஒன்றோடொன்று மோதுகின்றன. இத்தகைய தற்செயல் நிகழ்வுகளின் எண்ணிக்கை, வினைபுரியும் கலவையின் அளவிலுள்ள பொருட்களின் துகள்களின் எண்ணிக்கைக்கு விகிதாசாரமாகும், எனவே எதிர்வினைகளின் மோலார் செறிவுகளுக்கு விகிதாசாரமாகும்.

வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம்தொடர்பு கொள்ளும் பொருட்களின் மோலார் செறிவுகளில் எதிர்வினை வீதத்தின் சார்புநிலையை விவரிக்கிறது.

ஒரு அடிப்படை எதிர்வினைக்கு (A + B → ...) இந்த சட்டம் சூத்திரத்தால் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது:

υ = k ∙С A ∙С B,

k என்பது விகித மாறிலி; சி ஏ மற்றும் சி பி ஆகியவை ஏ மற்றும் பி வினைகளின் மோலார் செறிவுகளாகும்.

வினைபுரியும் பொருட்களில் ஒன்று திட நிலையில் இருந்தால், இடைமுகத்தில் தொடர்பு ஏற்படுகிறது, எனவே, திடமான பொருளின் செறிவு வெகுஜன செயல்பாட்டின் இயக்கவியல் விதியின் சமன்பாட்டில் சேர்க்கப்படவில்லை. விகித மாறிலியின் இயற்பியல் பொருளைப் புரிந்து கொள்ள, C, A மற்றும் C B ஐ 1 க்கு சமமாக எடுத்துக் கொள்ள வேண்டும். பிறகு, விகித மாறிலி ஒற்றுமைக்கு சமமான எதிர்வினை செறிவுகளில் எதிர்வினை வீதத்திற்கு சமம் என்பது தெளிவாகிறது.

எதிர்வினைகளின் தன்மை

தொடர்புகளின் போது வினைபுரியும் பொருட்களின் வேதியியல் பிணைப்புகள் அழிக்கப்பட்டு, எதிர்வினை தயாரிப்புகளின் புதிய பிணைப்புகள் உருவாகின்றன என்பதால், சேர்மங்களின் எதிர்வினையில் ஈடுபட்டுள்ள பிணைப்புகளின் தன்மை மற்றும் வினைபுரியும் பொருட்களின் மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு ஆகியவை ஒரு பெரிய பாத்திரத்தை வகிக்கும். .

எதிர்வினைகளின் தொடர்பு மேற்பரப்பு பகுதி

திட உதிரிபாகங்களின் தொடர்பின் பரப்பளவு போன்ற ஒரு குணாதிசயம் எதிர்வினையின் போக்கை பாதிக்கிறது, சில நேரங்களில் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கும். ஒரு திடப்பொருளை அரைப்பது வினைப்பொருட்களின் தொடர்பின் பரப்பளவை அதிகரிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது, எனவே செயல்முறையை விரைவுபடுத்துகிறது. கரையக்கூடிய பொருட்களின் தொடர்பு பகுதி பொருளைக் கரைப்பதன் மூலம் எளிதாக அதிகரிக்கிறது.

எதிர்வினை வெப்பநிலை

வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​மோதும் துகள்களின் ஆற்றல் அதிகரிக்கும்; வெப்பநிலையின் அதிகரிப்பு பொருட்களின் தொடர்பு செயல்முறையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதற்கான தெளிவான உதாரணம் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்ட தரவைக் கருதலாம்.

அட்டவணை 1. நீர் உருவாகும் விகிதத்தில் வெப்பநிலை மாற்றங்களின் விளைவு (O 2 +2H 2 →2H 2 O)

பொருட்களின் தொடர்பு விகிதத்தை வெப்பநிலை எவ்வாறு பாதிக்கலாம் என்பதை அளவுகோலாக விவரிக்க, Van't Hoff விதி பயன்படுத்தப்படுகிறது. 10 டிகிரி வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​2-4 மடங்கு முடுக்கம் ஏற்படும் என்பது வான்ட் ஹாஃப் விதி.

வான்ட் ஹாஃப் விதியை விவரிக்கும் கணித சூத்திரம் பின்வருமாறு:

γ என்பது இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதத்தின் வெப்பநிலை குணகம் (γ = 2−4).

ஆனால் அர்ஹீனியஸ் சமன்பாடு விகித மாறிலியின் வெப்பநிலை சார்புநிலையை மிகவும் துல்லியமாக விவரிக்கிறது:

R என்பது உலகளாவிய வாயு மாறிலி, A என்பது எதிர்வினை வகையால் தீர்மானிக்கப்படும் காரணி, E, A என்பது செயல்படுத்தும் ஆற்றல்.

செயல்படுத்தும் ஆற்றல் என்பது ஒரு வேதியியல் மாற்றம் ஏற்படுவதற்கு ஒரு மூலக்கூறு பெற வேண்டிய ஆற்றலாகும். அதாவது, இது ஒரு வகையான ஆற்றல் தடையாகும், இது எதிர்வினை அளவுகளில் மோதும் மூலக்கூறுகள் பிணைப்புகளை மறுபகிர்வு செய்ய கடக்க வேண்டும்.

செயல்படுத்தும் ஆற்றல் வெளிப்புற காரணிகளைச் சார்ந்தது அல்ல, ஆனால் பொருளின் தன்மையைப் பொறுத்தது. 40 - 50 kJ/mol வரையிலான செயல்படுத்தும் ஆற்றல் மதிப்பு, பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் மிகவும் சுறுசுறுப்பாக செயல்பட அனுமதிக்கிறது. செயல்படுத்தும் ஆற்றல் 120 kJ/mol ஐ விட அதிகமாக இருந்தால், பின்னர் பொருட்கள் (சாதாரண வெப்பநிலையில்) மிக மெதுவாக செயல்படும். வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்றம் செயலில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் எண்ணிக்கையில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது, செயல்படுத்தும் ஆற்றலை விட அதிக ஆற்றலை அடைந்த மூலக்கூறுகள், எனவே இரசாயன மாற்றங்களுக்கு திறன் கொண்டவை.

வினையூக்கி நடவடிக்கை

ஒரு வினையூக்கி என்பது ஒரு செயல்முறையை விரைவுபடுத்தக்கூடிய ஒரு பொருள், ஆனால் அதன் தயாரிப்புகளின் பகுதியாக இல்லை. வினையூக்கம் (ஒரு இரசாயன மாற்றத்தின் முடுக்கம்) ஒரேவிதமான மற்றும் பன்முகத்தன்மை என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. வினையூக்கிகள் மற்றும் வினையூக்கிகள் ஒரே மாதிரியான திரட்டல் நிலைகளில் இருந்தால், வினையூக்கம் வெவ்வேறு நிலைகளில் இருந்தால், அது பன்முகத்தன்மை கொண்டது. வினையூக்கிகளின் செயல்பாட்டின் வழிமுறைகள் வேறுபட்டவை மற்றும் மிகவும் சிக்கலானவை. கூடுதலாக, வினையூக்கிகள் செயலின் தேர்வு மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதைக் குறிப்பிடுவது மதிப்பு. அதாவது, அதே வினையூக்கி, ஒரு எதிர்வினையை முடுக்கிவிடும்போது, ​​மற்றொன்றின் விகிதத்தை மாற்றாது.

அழுத்தம்

உருமாற்றத்தில் வாயு பொருட்கள் ஈடுபட்டிருந்தால், செயல்முறையின் வீதம் அமைப்பில் ஏற்படும் அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் பாதிக்கப்படும். . ஏனெனில் இது நடக்கிறதுவாயு உலைகளுக்கு, அழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் செறிவு மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதத்தின் சோதனை நிர்ணயம்

ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு எதிர்வினை அல்லது பொருட்களின் செறிவு எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைப் பற்றிய தரவுகளைப் பெறுவதன் மூலம் ஒரு இரசாயன மாற்றத்தின் வேகத்தை சோதனை முறையில் தீர்மானிக்க முடியும். அத்தகைய தரவைப் பெறுவதற்கான முறைகள் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன

• இரசாயன,
• இயற்பியல்-வேதியியல்.

இரசாயன முறைகள் மிகவும் எளிமையானவை, அணுகக்கூடியவை மற்றும் துல்லியமானவை. அவற்றின் உதவியுடன், எதிர்வினைகள் அல்லது பொருட்களின் பொருளின் செறிவு அல்லது அளவை நேரடியாக அளவிடுவதன் மூலம் வேகம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மெதுவான எதிர்வினை ஏற்பட்டால், மறுஉருவாக்கம் எவ்வாறு நுகரப்படுகிறது என்பதைக் கண்காணிக்க மாதிரிகள் எடுக்கப்படுகின்றன. பின்னர் மாதிரியில் உள்ள வினைபொருளின் உள்ளடக்கம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. சீரான இடைவெளியில் மாதிரிகளை எடுப்பதன் மூலம், தொடர்பு செயல்பாட்டின் போது ஒரு பொருளின் அளவு மாற்றங்கள் குறித்த தரவுகளைப் பெற முடியும். பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் பகுப்பாய்வு வகைகள் டைட்ரிமெட்ரி மற்றும் கிராவிமெட்ரி ஆகும்.

எதிர்வினை விரைவாக தொடர்ந்தால், மாதிரியை எடுக்க அதை நிறுத்த வேண்டும். குளிரூட்டியைப் பயன்படுத்தி இதைச் செய்யலாம், வினையூக்கியின் திடீர் நீக்கம், எதிர்வினைகளில் ஒன்றை நீர்த்துப்போகச் செய்வது அல்லது மாற்றுவதும் சாத்தியமாகும்.

நவீன சோதனை இயக்கவியலில் இயற்பியல் வேதியியல் பகுப்பாய்வு முறைகள் இரசாயனவற்றை விட அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவர்களின் உதவியுடன், உண்மையான நேரத்தில் பொருட்களின் செறிவுகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களை நீங்கள் கவனிக்கலாம். இந்த வழக்கில், எதிர்வினை நிறுத்த மற்றும் மாதிரிகள் எடுக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லை.

இயற்பியல் வேதியியல் முறைகள் ஒரு இயற்பியல் சொத்தை அளவிடுவதை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இது அமைப்பில் உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட கலவையின் அளவு உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்தது மற்றும் காலப்போக்கில் மாறுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, வாயுக்கள் எதிர்வினையில் ஈடுபட்டால், அழுத்தம் அத்தகைய சொத்தாக இருக்கலாம். மின் கடத்துத்திறன், ஒளிவிலகல் குறியீடு மற்றும் பொருட்களின் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை ஆகியவையும் அளவிடப்படுகின்றன.

வேதியியல் எதிர்வினைகள் வெவ்வேறு விகிதங்களில் நிகழ்கின்றன. அவற்றில் சில ஒரு நொடியின் சிறிய பின்னங்களில் முழுமையாக முடிக்கப்படுகின்றன, மற்றவை நிமிடங்கள், மணிநேரம், நாட்களில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன; எதிர்வினைகள் ஏற்படுவதற்கு பல ஆண்டுகள் தேவைப்படும் என்று அறியப்படுகிறது. கூடுதலாக, அதே எதிர்வினை சில நிபந்தனைகளின் கீழ் விரைவாக தொடரலாம், உதாரணமாக, உயர்ந்த வெப்பநிலையில், மற்றும் மெதுவாக மற்றவற்றின் கீழ், உதாரணமாக, குளிர்ச்சியின் போது; மேலும், அதே எதிர்வினையின் வேகத்தில் உள்ள வேறுபாடு மிகப் பெரியதாக இருக்கும்.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் வீதத்தைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​ஒரே மாதிரியான அமைப்பில் நிகழும் எதிர்வினைகள் (ஒரே மாதிரியான எதிர்வினைகள்) மற்றும் ஒரு பன்முக அமைப்பில் நிகழும் எதிர்வினைகள் (பன்முக எதிர்வினைகள்) ஆகியவற்றை வேறுபடுத்துவது அவசியம்.

வரையறை

அமைப்புவேதியியலில் கேள்விக்குரிய பொருட்களின் பொருள் அல்லது சேகரிப்பு என்று அழைப்பது வழக்கம். இந்த வழக்கில், அமைப்பு வெளிப்புற சூழலுடன் வேறுபடுகிறது - அமைப்பைச் சுற்றியுள்ள பொருட்கள்.

ஒரே மாதிரியான மற்றும் பன்முக அமைப்புகள் உள்ளன. ஒரே மாதிரியானஒரு கட்டம் கொண்ட ஒரு அமைப்பு அழைக்கப்படுகிறது பன்முகத்தன்மை கொண்ட- பல கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு அமைப்பு. கட்டம்அதன் மற்ற பகுதிகளிலிருந்து இடைமுகம் மூலம் பிரிக்கப்பட்ட அமைப்பின் ஒரு பகுதியாகும், மாற்றத்தின் போது பண்புகள் திடீரென மாறும்.

ஒரே மாதிரியான அமைப்பிற்கு ஒரு உதாரணம் வாயு கலவை (அதிக அழுத்தம் இல்லாத அனைத்து வாயுக்களும் வரம்பில்லாமல் ஒருவருக்கொருவர் கரைந்துவிடும்) அல்லது ஒரு கரைப்பானில் உள்ள பல பொருட்களின் தீர்வு.

பன்முக அமைப்புகளின் எடுத்துக்காட்டுகளில் பின்வரும் அமைப்புகள் அடங்கும்: பனியுடன் கூடிய நீர், வண்டலுடன் கூடிய நிறைவுற்ற தீர்வு, நிலக்கரி மற்றும் காற்று வளிமண்டலத்தில் கந்தகம்.

ஒரே மாதிரியான அமைப்பில் ஒரு எதிர்வினை ஏற்பட்டால், அது இந்த அமைப்பின் முழு தொகுதியிலும் நிகழ்கிறது. ஒரு பன்முக அமைப்பை உருவாக்கும் பொருட்களுக்கு இடையில் ஒரு எதிர்வினை ஏற்பட்டால், அது அமைப்பை உருவாக்கும் கட்டங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தில் மட்டுமே நிகழும். இது சம்பந்தமாக, ஒரே மாதிரியான எதிர்வினையின் வீதமும் ஒரு பன்முக எதிர்வினையின் வீதமும் வித்தியாசமாக வரையறுக்கப்படுகின்றன.

வரையறை

ஒரே மாதிரியான எதிர்வினையின் வேகம்அமைப்பின் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு எதிர்வினையின் போது வினைபுரியும் அல்லது உருவாகும் ஒரு பொருளின் அளவு.

பன்முக எதிர்வினையின் வேகம்கட்டத்தின் ஒரு யூனிட் பரப்பளவிற்கு ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு எதிர்வினையின் போது வினைபுரியும் அல்லது உருவாகும் பொருளின் அளவு.

இந்த இரண்டு வரையறைகளையும் கணித வடிவத்தில் எழுதலாம். பின்வரும் குறியீட்டை அறிமுகப்படுத்துவோம்: υ ஹோமோஜென் - ஒரே மாதிரியான அமைப்பில் எதிர்வினை வீதம்; υ h etero gen - பன்முக அமைப்பில் எதிர்வினை விகிதம் n - எதிர்வினையின் விளைவாக ஏற்படும் எந்தப் பொருட்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கை; V என்பது அமைப்பின் தொகுதி; t-நேரம்; S என்பது எதிர்வினை நிகழும் கட்டத்தின் மேற்பரப்பு பகுதி; Δ - அதிகரிப்பின் அடையாளம் (Δn = n 2 -n 1; Δt = t 2 -t 1). பிறகு

υ ஹோமோஜென் = Δn / (V× Δt);

υ heterogen = Δn / (S× Δt).

இந்த சமன்பாடுகளில் முதல் சமன்பாட்டை எளிதாக்கலாம். ஒரு பொருளின் அளவு (n) மற்றும் அமைப்பின் தொகுதி (V) க்கு உள்ள விகிதம் பொருளின் மோலார் செறிவு (c) ஆகும்: c=n/V, இங்கிருந்து Δc=Δn/V மற்றும் இறுதியாக:

υ ஹோமோஜீன் = Δc / Δt.

சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்

எடுத்துக்காட்டு 1

உடற்பயிற்சி	இரண்டு இரும்பு ஆக்சைடுகளில் உள்ள இரும்பின் நிறை பின்னங்கள் 77.8% மற்றும் 70.0% ஆக இருந்தால் அவற்றின் சூத்திரங்களை உருவாக்கவும்.
தீர்வு	ஒவ்வொரு செப்பு ஆக்சைடுகளிலும் உள்ள நிறை பகுதியைக் கண்டுபிடிப்போம்: ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Fe) = 100% - 77.8% = 22.2%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Fe) = 100% - 70.0% = 30.0%. "x" (இரும்பு) மற்றும் "y" (ஆக்ஸிஜன்) மூலம் கலவையில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள தனிமங்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கலாம். பின்னர், மோலார் விகிதம் இப்படி இருக்கும் (டி.ஐ. மெண்டலீவின் கால அட்டவணையிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டு அணு வெகுஜனங்களின் மதிப்புகளை முழு எண்களாகச் சுற்றி வருவோம்): x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 77.8/56: 22.2/16; x:y = 1.39: 1.39 = 1:1. இதன் பொருள் முதல் இரும்பு ஆக்சைடின் சூத்திரம் FeO ஆக இருக்கும். x:y = ω 2 (Fe)/Ar(Fe) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1.25: 1.875 = 1: 1.5 = 2: 3. இதன் பொருள் இரண்டாவது இரும்பு ஆக்சைடின் சூத்திரம் Fe 2 O 3 ஆக இருக்கும்.
பதில்	FeO, Fe2O3

எடுத்துக்காட்டு 2

உடற்பயிற்சி	ஹைட்ரஜன், அயோடின் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவற்றின் கலவைக்கு ஒரு சூத்திரத்தை எழுதுங்கள், அதில் உள்ள தனிமங்களின் நிறை பின்னங்கள்: ω(H) = 2.2%, ω(I) = 55.7%, ω(O) = 42.1%.
தீர்வு	NX கலவையின் மூலக்கூறில் உள்ள உறுப்பு X இன் நிறை பின்னம் பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. "x" (ஹைட்ரஜன்), "y" (அயோடின்), "z" (ஆக்ஸிஜன்) என கலவையில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள தனிமங்களின் மோல்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிப்போம். பின்னர், மோலார் விகிதம் இப்படி இருக்கும் (டி.ஐ. மெண்டலீவின் கால அட்டவணையில் இருந்து எடுக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டு அணு வெகுஜனங்களின் மதிப்புகள் முழு எண்களாக வட்டமிடப்படுகின்றன): x:y:z = ω(H)/Ar(H) : ω(I)/Ar(I) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 2.2/1: 55.7/127: 42.1/16; x:y:z= 2.2: 0.44: 2.63 = 5: 1: 6. இதன் பொருள் ஹைட்ரஜன், அயோடின் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகியவற்றின் கலவைக்கான சூத்திரம் H 5 IO 6 ஆக இருக்கும்.
பதில்	H5IO6

ஒருங்கிணைந்த மாநிலத் தேர்வு குறியாக்கியின் தலைப்புகள்:எதிர்வினை வேகம். இது பல்வேறு காரணிகளைச் சார்ந்துள்ளது.

ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை விகிதம் ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்வினை எவ்வளவு விரைவாக நிகழ்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. விண்வெளியில் துகள்கள் மோதும் போது தொடர்பு ஏற்படுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒவ்வொரு மோதலிலும் எதிர்வினை ஏற்படாது, ஆனால் துகள் பொருத்தமான ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும் போது மட்டுமே.

எதிர்வினை வேகம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு இரசாயன மாற்றத்தில் முடிவடையும் ஊடாடும் துகள்களின் அடிப்படை மோதல்களின் எண்ணிக்கை.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதத்தை தீர்மானிப்பது அது மேற்கொள்ளப்படும் நிலைமைகளுடன் தொடர்புடையது. எதிர்வினை என்றால் ஒரே மாதிரியான– அதாவது பொருட்கள் மற்றும் எதிர்வினைகள் ஒரே கட்டத்தில் உள்ளன - பின்னர் ஒரு ரசாயன எதிர்வினை விகிதம் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு பொருளின் மாற்றம் என வரையறுக்கப்படுகிறது:

υ = ΔC / Δt.

எதிர்வினைகள் அல்லது பொருட்கள் வெவ்வேறு கட்டங்களில் இருந்தால், மற்றும் துகள்களின் மோதல் கட்ட எல்லையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது என்றால், எதிர்வினை அழைக்கப்படுகிறது பன்முகத்தன்மை கொண்ட, மற்றும் எதிர்வினை மேற்பரப்பின் ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு பொருளின் அளவு மாற்றத்தால் அதன் வேகம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

υ = Δν / (S·Δt).

துகள்களை அடிக்கடி மோதச் செய்வது எப்படி, அதாவது. எப்படி ஒரு இரசாயன எதிர்வினை வீதத்தை அதிகரிக்கவும்?

1. எளிதான வழி அதிகரிப்பது வெப்பநிலை . உங்கள் இயற்பியல் பாடத்தில் இருந்து நீங்கள் அறிந்திருக்கலாம், வெப்பநிலை என்பது ஒரு பொருளின் துகள்களின் இயக்கத்தின் சராசரி இயக்க ஆற்றலின் அளவீடு ஆகும். நாம் வெப்பநிலையை அதிகரித்தால், எந்தவொரு பொருளின் துகள்களும் வேகமாக நகரத் தொடங்குகின்றன, எனவே, அடிக்கடி மோதுகின்றன.

இருப்பினும், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​இரசாயன எதிர்வினைகளின் வீதம் முக்கியமாக, பயனுள்ள மோதல்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது என்பதன் காரணமாக அதிகரிக்கிறது. வெப்பநிலை உயரும் போது, ​​எதிர்வினையின் ஆற்றல் தடையை கடக்கக்கூடிய செயலில் உள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கை கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. நாம் வெப்பநிலையைக் குறைத்தால், துகள்கள் மெதுவாக நகரத் தொடங்குகின்றன, செயலில் உள்ள துகள்களின் எண்ணிக்கை குறைகிறது, மேலும் வினாடிக்கு பயனுள்ள மோதல்களின் எண்ணிக்கை குறைகிறது. இவ்வாறு, வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் அதிகரிக்கிறது, மற்றும் வெப்பநிலை குறையும் போது, ​​அது குறைகிறது..

கவனம் செலுத்துங்கள்! இந்த விதி அனைத்து இரசாயன எதிர்வினைகளுக்கும் (எக்ஸோதெர்மிக் மற்றும் எண்டோடெர்மிக் உட்பட) ஒரே மாதிரியாக செயல்படுகிறது. எதிர்வினை வீதம் வெப்ப விளைவிலிருந்து சுயாதீனமானது. வெப்பமண்டல எதிர்வினைகளின் வீதம் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெப்பநிலை குறைவதால் குறைகிறது. எண்டோடெர்மிக் எதிர்வினைகளின் வீதமும் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெப்பநிலை குறைவதால் குறைகிறது.

மேலும், 19 ஆம் நூற்றாண்டில், டச்சு இயற்பியலாளர் வான்ட் ஹாஃப், வெப்பநிலை 10 o C ஆக அதிகரிக்கும் போது, ​​பெரும்பாலான எதிர்வினைகள் அவற்றின் வேகத்தை ஏறக்குறைய சமமாக (சுமார் 2-4 மடங்கு) அதிகரிக்கும் என்று சோதனை மூலம் நிறுவினார். 10 o C வெப்பநிலையில் அதிகரிப்பு ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதத்தில் 2-4 மடங்கு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது (இந்த மதிப்பு இரசாயன எதிர்வினை வீதத்தின் வெப்பநிலை குணகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது γ). ஒவ்வொரு எதிர்வினைக்கும் வெப்பநிலை குணகத்தின் சரியான மதிப்பு தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

இங்கே v 2 - வெப்பநிலை T 2 இல் எதிர்வினை வீதம், v 1 - வெப்பநிலை T 1 இல் எதிர்வினை வீதம், γ - எதிர்வினை வீதத்தின் வெப்பநிலை குணகம், வான்ட் ஹாஃப் குணகம்.

சில சூழ்நிலைகளில், வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்தி எதிர்வினை வீதத்தை அதிகரிப்பது எப்போதும் சாத்தியமில்லை, ஏனெனில் வெப்பநிலை உயரும் போது சில பொருட்கள் சிதைவடைகின்றன, சில பொருட்கள் அல்லது கரைப்பான்கள் உயர்ந்த வெப்பநிலையில் ஆவியாகின்றன, அதாவது. செயல்முறையின் நிபந்தனைகள் மீறப்படுகின்றன.

2. செறிவு. மாற்றுவதன் மூலம் பயனுள்ள மோதல்களின் எண்ணிக்கையையும் அதிகரிக்கலாம் செறிவு எதிர்வினைகள் . பொதுவாக வாயுக்கள் மற்றும் திரவங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் வாயுக்கள் மற்றும் திரவங்களில், துகள்கள் விரைவாக நகர்ந்து தீவிரமாக கலக்கின்றன. வினைபுரியும் பொருட்களின் (திரவங்கள், வாயுக்கள்) அதிக செறிவு, பயனுள்ள மோதல்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் இரசாயன எதிர்வினையின் விகிதம் அதிகமாகும்.

1867 ஆம் ஆண்டில் நோர்வே விஞ்ஞானிகளான பி. குல்டன்பெர்க் மற்றும் பி. வேஜ் ஆகியோரின் படைப்புகளில் அதிக எண்ணிக்கையிலான சோதனைகளின் அடிப்படையில், அவர்களிடமிருந்து சுயாதீனமாக, 1865 இல் ரஷ்ய விஞ்ஞானி என்.ஐ. பெக்கெடோவ் வேதியியல் இயக்கவியலின் அடிப்படை விதியைப் பெற்றார், இது எதிர்வினைகளின் செறிவில் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை வீதத்தின் சார்புநிலையை நிறுவுகிறது:

இரசாயன எதிர்வினையின் வீதம் இரசாயன எதிர்வினையின் சமன்பாட்டில் அவற்றின் குணகங்களுக்கு சமமான சக்திகளில் வினைபுரியும் பொருட்களின் செறிவுகளின் உற்பத்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும்.

படிவத்தின் இரசாயன எதிர்வினைக்கு: aA + bB = cC + dD வெகுஜன நடவடிக்கை விதி பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது:

இங்கே v என்பது இரசாயன எதிர்வினையின் வீதம்,

சி ஏ மற்றும் சி பி - பொருட்களின் செறிவு A மற்றும் B, முறையே, mol/l

கே - விகிதாசார குணகம், எதிர்வினை விகிதம் மாறிலி.

உதாரணமாக, அம்மோனியா உருவாக்கத்தின் எதிர்வினைக்கு:

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம் இதுபோல் தெரிகிறது:

எதிர்வினை வீத மாறிலி, பொருட்களின் செறிவு 1 mol/l அல்லது அவற்றின் தயாரிப்பு 1 க்கு சமமாக இருந்தால் எந்த வேகத்தில் வினைபுரியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. இரசாயன எதிர்வினையின் வீத மாறிலி வெப்பநிலையைப் பொறுத்தது மற்றும் வினைபுரியும் பொருட்களின் செறிவைச் சார்ந்தது அல்ல.

வெகுஜன நடவடிக்கை சட்டம் திடப்பொருட்களின் செறிவுகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது, ஏனெனில் அவை ஒரு விதியாக, மேற்பரப்பில் வினைபுரிகின்றன, மேலும் ஒரு யூனிட் மேற்பரப்பில் வினைபுரியும் துகள்களின் எண்ணிக்கை மாறாது.

பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு இரசாயன எதிர்வினை பல எளிய படிகளைக் கொண்டுள்ளது, இதில் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் சமன்பாடு ஏற்படும் செயல்முறைகளின் சுருக்கம் அல்லது இறுதி சமன்பாட்டை மட்டுமே காட்டுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒரு இரசாயன எதிர்வினை வீதம் எதிர்வினைகள், இடைநிலைகள் அல்லது வினையூக்கிகளின் செறிவைச் சார்ந்தது (அல்லது சார்ந்து இல்லை), எனவே இயக்கச் சமன்பாட்டின் சரியான வடிவம் சோதனை முறையில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அல்லது பகுப்பாய்வு அடிப்படையில் முன்மொழியப்பட்ட எதிர்வினை பொறிமுறை. பொதுவாக, ஒரு சிக்கலான இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் அதன் மெதுவான படியின் விகிதத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது ( கட்டுப்படுத்தும் நிலை).

3. அழுத்தம்.வாயுக்களைப் பொறுத்தவரை, செறிவு நேரடியாக சார்ந்துள்ளது அழுத்தம். அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​வாயுக்களின் செறிவு அதிகரிக்கிறது. இந்த சார்புநிலையின் கணித வெளிப்பாடு (ஒரு சிறந்த வாயுவிற்கு) மெண்டலீவ்-கிளாபிரான் சமன்பாடு ஆகும்:

pV = νRT

எனவே, எதிர்வினைகளில் ஒரு வாயு பொருள் இருந்தால், எப்போது அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​ஒரு இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் அதிகரிக்கிறது, அழுத்தம் குறைகிறது, அது குறைகிறது. .

உதாரணமாக.சிலிக்கான் ஆக்சைடுடன் சுண்ணாம்பு இணைவின் எதிர்வினை விகிதம் எப்படி மாறும்:

CaCO 3 + SiO 2 ↔ CaSiO 3 + CO 2

அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது?

சரியான பதில் - இல்லவே இல்லை, ஏனென்றால்... வினைப்பொருட்களில் வாயுக்கள் இல்லை, மேலும் கால்சியம் கார்பனேட் ஒரு திட உப்பு, தண்ணீரில் கரையாதது, சிலிக்கான் ஆக்சைடு ஒரு திடப்பொருள். உற்பத்தி வாயு கார்பன் டை ஆக்சைடாக இருக்கும். ஆனால் தயாரிப்புகள் நேரடி எதிர்வினை வீதத்தை பாதிக்காது.

ஒரு இரசாயன எதிர்வினையின் வீதத்தை அதிகரிப்பதற்கான மற்றொரு வழி, அதை வேறு பாதையில் செலுத்துவது, நேரடி தொடர்புக்கு பதிலாக, எடுத்துக்காட்டாக, A மற்றும் B பொருட்களின் தொடர்ச்சியான எதிர்வினைகள் மூன்றாவது பொருளான K உடன், மிகக் குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படும் ( குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றல் தடை) மற்றும் நேரடி எதிர்வினை விட வேகமாக கொடுக்கப்பட்ட சூழ்நிலைகளில் ஏற்படும். இந்த மூன்றாவது பொருள் அழைக்கப்படுகிறது வினையூக்கி .

- இவை ஒரு வேதியியல் எதிர்வினையில் பங்கேற்கும் இரசாயன பொருட்கள், அதன் வேகம் மற்றும் திசையை மாற்றுகின்றன, ஆனால் அல்லாத நுகர்வுஎதிர்வினையின் போது (எதிர்வினையின் முடிவில், அவை அளவு அல்லது கலவையில் மாறாது). A + B வகையின் எதிர்வினைக்கான வினையூக்கியின் செயல்பாட்டிற்கான தோராயமான பொறிமுறையை பின்வருமாறு தேர்வு செய்யலாம்:

A+K=AK

ஏகே + பி = ஏபி + கே

ஒரு வினையூக்கியுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது எதிர்வினை வீதத்தை மாற்றும் செயல்முறை அழைக்கப்படுகிறது வினையூக்கம். ஒரு எதிர்வினையின் வீதத்தை அதிகரிக்க அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட பாதையில் அதை இயக்க வேண்டியிருக்கும் போது வினையூக்கிகள் தொழில்துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வினையூக்கியின் கட்ட நிலையின் அடிப்படையில், ஒரேவிதமான மற்றும் பன்முக வினையூக்கங்கள் வேறுபடுகின்றன.

ஒரே மாதிரியான வினையூக்கம் - எதிர்வினைகளும் வினையூக்கிகளும் ஒரே கட்டத்தில் இருக்கும்போது (வாயு, கரைசல்). வழக்கமான ஒரே மாதிரியான வினையூக்கிகள் அமிலங்கள் மற்றும் தளங்கள் ஆகும். கரிம அமின்கள், முதலியன

பன்முக வினையூக்கம் - எதிர்வினைகள் மற்றும் வினையூக்கிகள் வெவ்வேறு கட்டங்களில் இருக்கும்போது இது. ஒரு விதியாக, பன்முக வினையூக்கிகள் திடமான பொருட்கள். ஏனெனில் அத்தகைய வினையூக்கிகளில் உள்ள தொடர்பு பொருளின் மேற்பரப்பில் மட்டுமே நிகழ்கிறது; வினையூக்கிகளுக்கு ஒரு பெரிய பரப்பளவு தேவை. பன்முக வினையூக்கிகள் அதிக போரோசிட்டியால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, இது வினையூக்கியின் பரப்பளவை அதிகரிக்கிறது. இவ்வாறு, சில வினையூக்கிகளின் மொத்த பரப்பளவு சில நேரங்களில் 1 கிராம் வினையூக்கிக்கு 500 சதுர மீட்டரை எட்டும். பெரிய பகுதி மற்றும் போரோசிட்டி ஆகியவை எதிர்வினைகளுடன் பயனுள்ள தொடர்புகளை உறுதி செய்கின்றன. பன்முக வினையூக்கிகளில் உலோகங்கள், ஜியோலைட்டுகள் - அலுமினோசிலிகேட் குழுவின் படிக தாதுக்கள் (சிலிக்கான் மற்றும் அலுமினியம் கலவைகள்) மற்றும் பிற.

உதாரணம்பன்முக வினையூக்கம் - அம்மோனியா தொகுப்பு:

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

Al 2 O 3 மற்றும் K 2 O அசுத்தங்களைக் கொண்ட நுண்துளை இரும்பு ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

இரசாயன எதிர்வினையின் போது வினையூக்கி நுகரப்படுவதில்லை, ஆனால் பிற பொருட்கள் வினையூக்கியின் மேற்பரப்பில் குவிந்து, வினையூக்கியின் செயலில் உள்ள மையங்களை பிணைத்து அதன் செயல்பாட்டைத் தடுக்கின்றன ( வினையூக்கி விஷங்கள்) வினையூக்கியை மீண்டும் உருவாக்குவதன் மூலம் அவை தொடர்ந்து அகற்றப்பட வேண்டும்.

உயிர்வேதியியல் எதிர்வினைகளில், வினையூக்கிகள் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் - நொதிகள். நொதி வினையூக்கிகள் 100% தேர்வுத்திறனுடன் மிகவும் திறமையாகவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதாகவும் செயல்படுகின்றன. துரதிருஷ்டவசமாக, என்சைம்கள் அதிகரித்த வெப்பநிலை, சுற்றுச்சூழலின் அமிலத்தன்மை மற்றும் பிற காரணிகளுக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, எனவே தொழில்துறை அளவில் நொதி வினையூக்கத்துடன் செயல்முறைகளை செயல்படுத்துவதற்கு பல வரம்புகள் உள்ளன.

வினையூக்கிகள் குழப்பமடையக்கூடாது துவக்கிகள்செயல்முறை மற்றும் தடுப்பான்கள். உதாரணமாக, மீத்தேன் குளோரினேஷனின் தீவிர எதிர்வினையைத் தொடங்க புற ஊதா கதிர்வீச்சு அவசியம். இது ஒரு வினையூக்கி அல்ல. சில தீவிர எதிர்வினைகள் பெராக்சைடு தீவிரவாதிகளால் தொடங்கப்படுகின்றன. இவையும் வினையூக்கிகள் அல்ல.

தடுப்பான்கள்- இவை இரசாயன எதிர்வினையை மெதுவாக்கும் பொருட்கள். தடுப்பான்களை உட்கொள்ளலாம் மற்றும் ஒரு இரசாயன எதிர்வினையில் பங்கேற்கலாம். இந்த வழக்கில், தடுப்பான்கள் வினையூக்கிகள் அல்ல, மாறாக. தலைகீழ் வினையூக்கம் கொள்கையளவில் சாத்தியமற்றது - எதிர்வினை எந்தவொரு சந்தர்ப்பத்திலும் வேகமான பாதையைப் பின்பற்ற முயற்சிக்கும்.

5. வினைபுரியும் பொருட்களின் தொடர்பு பகுதி. பன்முக எதிர்வினைகளுக்கு, பயனுள்ள மோதல்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதற்கான ஒரு வழி அதிகரிப்பதாகும் எதிர்வினை மேற்பரப்பு பகுதி . வினைபுரியும் கட்டங்களின் தொடர்பு பரப்பளவு பெரியது, பன்முக இரசாயன எதிர்வினை விகிதம் அதிகமாகும். தூள் தூளாக்கப்பட்ட துத்தநாகம், அதே நிறை கொண்ட சிறுமணி துத்தநாகத்தை விட மிக வேகமாக அமிலத்தில் கரைகிறது.

தொழில்துறையில், வினைபுரியும் பொருட்களின் தொடர்பு பரப்பளவை அதிகரிக்க, அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன திரவப்படுத்தப்பட்ட படுக்கை முறை. உதாரணமாக, கொதிக்கும் கழுதை முறை மூலம் சல்பூரிக் அமிலம் உற்பத்தியில், பைரைட்டுகள் சுடப்படுகின்றன.

6. எதிர்வினைகளின் தன்மை . இரசாயன எதிர்வினைகளின் விகிதம், மற்ற விஷயங்கள் சமமாக இருப்பதால், வேதியியல் பண்புகளால் பாதிக்கப்படுகிறது, அதாவது. வினைபுரியும் பொருட்களின் தன்மை. குறைவான செயலில் உள்ள பொருட்கள் அதிக செயல்படுத்தும் தடையைக் கொண்டிருக்கும், மேலும் செயலில் உள்ள பொருட்களை விட மெதுவாக செயல்படும். அதிக செயலில் உள்ள பொருட்கள் குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் இரசாயன எதிர்வினைகளில் மிகவும் எளிதாகவும் அடிக்கடிவும் நுழைகின்றன.

குறைந்த செயல்படுத்தும் ஆற்றல்களில் (40 kJ/mol க்கும் குறைவானது), எதிர்வினை மிக விரைவாகவும் எளிதாகவும் நிகழ்கிறது. துகள்களுக்கு இடையிலான மோதல்களின் குறிப்பிடத்தக்க பகுதி இரசாயன மாற்றத்தில் முடிவடைகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் அயனி பரிமாற்ற எதிர்வினைகள் மிக விரைவாக நிகழ்கின்றன.

அதிக செயல்படுத்தும் ஆற்றல்களில் (120 kJ/molக்கு மேல்), ஒரு சிறிய எண்ணிக்கையிலான மோதல்கள் மட்டுமே இரசாயன மாற்றத்தில் விளைகின்றன. இத்தகைய எதிர்வினைகளின் விகிதம் மிகக் குறைவு. உதாரணமாக, நைட்ரஜன் நடைமுறையில் சாதாரண நிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் தொடர்பு கொள்ளாது.

சராசரி செயல்படுத்தும் ஆற்றல்களில் (40 முதல் 120 kJ/mol வரை), எதிர்வினை விகிதம் சராசரியாக இருக்கும். இத்தகைய எதிர்வினைகள் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் நிகழ்கின்றன, ஆனால் மிக விரைவாக இல்லை, அதனால் அவை நிர்வாணக் கண்ணால் கவனிக்கப்படலாம். இத்தகைய எதிர்வினைகளில் தண்ணீருடன் சோடியத்தின் தொடர்பு, ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் இரும்பின் தொடர்பு போன்றவை அடங்கும்.

சாதாரண நிலையில் நிலையாக இருக்கும் பொருட்கள் பொதுவாக அதிக செயல்படுத்தும் ஆற்றல் கொண்டவை.