Урвалын хурд ба хувийн хурдны тогтмол хоёрын гол ялгаа нь урвалын хурд нь урвалын бүтээгдэхүүн болж хувирах хурдыг илэрхийлдэг бол хувийн хурдны тогтмол нь пропорциональ тогтмол байдагт оршино.
Нэг буюу хэд хэдэн урвалж бодисыг бүтээгдэхүүн болгон хувиргах үед тэдгээр нь өөр өөр өөрчлөлт, энергийн өөрчлөлтөд орж болно. Урвалж буй бодис дахь химийн холбоо тасарч, шинэ холбоо үүсч, урвалд орох бодисоос огт өөр бүтээгдэхүүн үүсдэг. Ийм төрлийн химийн өөрчлөлтийг химийн урвал гэж нэрлэдэг. Урвалыг хянадаг олон тооны хувьсагч байдаг. Термодинамик ба кинетикийг судалснаар бид урвалын талаар болон тэдгээрийг хэрхэн хянах талаар олон дүгнэлт хийж чадна. Термодинамик бол энергийн өөрчлөлтийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Энэ нь зөвхөн урвал дахь тэнцвэрийн эрч хүч, байрлалд хамаатай. Тэнцвэрт хэр хурдан хүрч байгаа талаар хэлэх зүйл алга. Энэ асуулт нь кинетикийн домэйн юм.
Харин урвалын хурд гэж юу вэ?
Урвалын хурд нь зүгээр л урвалын хурдны үзүүлэлт юм. Энэ нь урвал хэр хурдан эсвэл хэр удаан болохыг тодорхойлдог параметр гэж үзэж болно. Мэдээжийн хэрэг, зарим урвал маш удаан байдаг тул бид үүнийг удаан хугацаанд ажиглахгүй бол болж буй урвалыг харж чадахгүй. Жишээлбэл, химийн процессоор чулуулгийн өгөршил нь олон жилийн туршид явагддаг үнэхээр удаан урвал юм. Үүний эсрэгээр, кали ба усны нэг хэсэг хоорондын урвал маш хурдан бөгөөд их хэмжээний дулааныг үүсгэдэг; үүнийг хүчтэй хариу үйлдэл гэж үздэг.
А ба В урвалжууд нь C ба D бүтээгдэхүүн рүү очиход дараах урвалыг авч үзье.
a A + b B → c C + d D
Урвалын хурдыг хоёр урвалж эсвэл бүтээгдэхүүний аль нэгээр нь өгч болно.
Үнэлгээ=-(1/a) d[A]/dt=-(1/b) d[B]/dt=-(1/c) d[C]/dt=-(1/ d) d[D]/dt
a, b, c ба d нь урвалд орох бодис ба бүтээгдэхүүний стехиометрийн коэффициент юм. Урвалж буй бодисын хувьд урвалын явцад бүтээгдэхүүнүүд шавхагдаж байгаа тул хурдны тэгшитгэлийг хасах тэмдгээр бичнэ. Гэсэн хэдий ч, бүтээгдэхүүн өсөхийн хэрээр эерэг шинж тэмдэг өгч байна.
Зураг 01: Температур нэмэгдэхийн хэрээр урвалын хурд нэмэгддэг
Химийн кинетик нь урвалын хурдыг судалдаг шинжлэх ухаан бөгөөд урвалын хурдад нөлөөлдөг олон хүчин зүйл байдаг. Эдгээр хүчин зүйлсэд урвалж, катализатор, температур, уусгагчийн нөлөө, рН, заримдаа бүтээгдэхүүний концентраци зэрэг орно. Эдгээр хүчин зүйлсийг хамгийн дээд урвалын хурдтай байлгахын тулд оновчтой болгох эсвэл шаардлагатай урвалын хурдыг зохицуулахын тулд тохируулж болно.
Тогтмол хувь хэмжээ гэж юу вэ?
Хэрэв бид дээрх урвалын А урвалжтай холбоотой хурдны тэгшитгэлийг бичвэл дараах байдалтай байна.
R=-K [A]a [B]b
Энэ урвалд k нь хурдны тогтмол юм. Урвалж буй бодис бүрийн концентраци нэгдмэл байх үед үүнийг тодорхой хурдны тогтмол гэж нэрлэдэг; өөрөөр хэлбэл нэг моль/дм3. Энэ нь температураас хамаардаг пропорциональ тогтмол юм. Туршилтаар урвалын хурд ба хувийн хурдны тогтмолыг олж болно.
Урвалын хурд ба тусгай хурдны тогтмол хоёрын ялгаа юу вэ?
Урвалын хурд нь урвалыг бүтээгдэхүүн болгон хувиргах хурдыг илэрхийлдэг бол хувийн хурдны тогтмол нь пропорциональ тогтмол юм. Энэ бол урвалын хурд ба тодорхой хурдны тогтмол хоорондын гол ялгаа юм. Хамгийн чухал нь тодорхой хурдны тогтмол нь урвалын хурдны нэг хэсэг юм. Тодорхой хурдны тогтмол нь зөвхөн урвалын хурдны зөв мэдэгдлийг өгөх боломжгүй.
Товч мэдээлэл – Урвалын хурд ба тусгай хурдны тогтмол
Урвалын хурд ба хувийн хурдны тогтмол хоёрын гол ялгаа нь урвалын хурд нь урвалын бүтээгдэхүүн болж хувирах хурдыг илэрхийлдэг бол хувийн хурдны тогтмол нь пропорциональ тогтмол байдагт оршино.
Зургийн зөвшөөрөл:
1. Бразоспорт коллежийн "Температур нэмэгдэхийн хэрээр урвалын хурд нэмэгддэг" - Commons Wikimedia-аар дамжуулан өөрийн ажил (CC BY-SA 3.0)
