Үндсэн ялгаа – Молекул ба урвалын дараалал
Химийн урвал гэдэг нь химийн нэгдлүүдэд тохиолддог өөрчлөлтүүд юм. Энэ нь нэг химийн бодисыг нөгөөд шилжүүлэхэд хүргэдэг. Химийн урвалд ордог анхны нэгдлүүдийг урвалж гэж нэрлэдэг. Урвалын үр дүнд бидний олж авдаг зүйл бол бүтээгдэхүүн юм. Бодистой холбоотой урвалын дарааллыг өгсөн; Энэ нь урвалж, бүтээгдэхүүн эсвэл катализатортой холбоотой байж болно. Бодистой харьцах урвалын дараалал нь хурдны тэгшитгэл дэх түүний концентрацийг нэмэгдүүлэх экспонент юм. Химийн урвалын молекул чанар нь урвалд хэр их реактив молекул оролцож байгааг илэрхийлдэг. Урвалын дараалал ба молекулын хоорондох гол ялгаа нь урвалын дараалал нь химийн зүйлийн концентраци болон түүний үзүүлж буй урвалын хоорондын хамаарлыг өгдөг бол молекул чанар нь урвалд хэдэн реактив молекул оролцож байгааг харуулдаг.
Харилцааны дараалал гэж юу вэ
Бодистой харьцах урвалын дараалал нь хурдны тэгшитгэл дэх түүний концентрацийг нэмэгдүүлэх экспонент юм. Энэ ойлголтыг ойлгохын тулд бид эхлээд тарифын хууль гэж юу болохыг мэдэх хэрэгтэй.
Тарифын тухай хууль
Туршилтын хууль нь химийн урвалын явцын хурд (тогтмол температурт) нь туршилтаар тодорхойлогддог экспонентууд хүртэл нэмэгддэг урвалжуудын концентрацитай пропорциональ байгааг харуулж байна. Эдгээр илтгэгчийг эдгээр концентрацийн дараалал гэж нэрлэдэг. Жишээ авч үзье.
2N2O5 ↔ 4 NO2 + O 2
Дээрх урвалын хувьд хурдны хуулийн тэгшитгэлийг доор өгөв.
Үнэлгээ=k.[N2O5]x
Дээрх тэгшитгэлд k нь пропорционалын тогтмол бөгөөд үүнийг хурдны тогтмол гэж нэрлэдэг. Энэ нь тогтмол температурт тогтмол байдаг. Энэ нь урвалжийн концентрацийг илэрхийлэхийн тулд хаалтанд ашиглагддаг. Х тэмдэг нь урвалд орох бодистой харьцах урвалын дараалал юм. x-ийн утгыг туршилтаар тодорхойлох хэрэгтэй. Энэ урвалын хувьд x=1 байна. Эндээс бид урвалын дараалал нь урвалын стехиометртэй тэнцүү биш байгааг харж болно. Гэхдээ зарим урвалын дараалал нь стехиометртэй тэнцүү байж болно.
Хоёр ба түүнээс дээш урвалжтай урвалын хувьд хурдны хуулийн тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно.
A + B + C ↔ P
Үнэлгээ=k.[A]a[B]b[C]c
a, b ба c нь A, B, C урвалжид хамаарах урвалын дараалал юм. Энэ төрлийн хурдны тэгшитгэлийн хувьд (урвалын хэд хэдэн дараалалтай) урвалын дарааллын нийлбэрийг урвалын ерөнхий дараалал болгон өгсөн болно.
Нийт захиалга=a + b + c
Зураг 1: Нэгдүгээр ба хоёрдахь эрэмбийн урвалын хурд
Урвалын дарааллын дагуу хэд хэдэн төрлийн урвал байдаг:
- Тэг эрэмбийн урвалууд (ашигласан урвалжийн хувьд урвалын дараалал нь тэг байна. Тиймээс урвалын хурд нь ашигласан урвалжуудын концентрацаас хамаарахгүй.)
- Нэгдүгээр эрэмбийн урвалууд (хувь нь нэг урвалжийн концентрацтай пропорциональ)
- Хоёрдугаар эрэмбийн урвал (урвалын хурд нь урвалжийн концентрацийн квадрат эсвэл хоёр урвалжийн концентрацийн бүтээгдэхүүнтэй пропорциональ байна)
Молекул гэж юу вэ
Урвалын молекул чанар нь урвалд орох бодисоор оролцох молекул эсвэл ионы тоо юм. Хамгийн чухал нь авч үзсэн урвалжууд нь ерөнхий урвалын хурдыг тодорхойлох үе шатанд оролцдог бодисууд юм. Урвалын хурдыг тодорхойлох алхам нь ерөнхий урвалын хамгийн удаан шат юм. Учир нь хамгийн удаан урвалын алхам нь урвалын хурдыг тодорхойлдог.
Зураг 2: Нэг молекулын урвал
Молекул чанар нь өөр өөр байж болно:
- Унимолекулын урвал нь нэг урвалд орох молекул (эсвэл ион)-тай байна
- Бимолекулын урвал нь хоёр урвалжтай байдаг (хоёр урвалж нь нэг нэгдэл эсвэл өөр нэгдлүүд байж болно)
- Гурвалсан молекулын урвалууд нь гурван урвалжтай байдаг.
Урвалын дараалал ба молекулын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Урвалын дараалал ба молекул чанар |
|
| Бодистой харьцах урвалын дараалал нь хурдны тэгшитгэл дэх түүний концентрацийг нэмэгдүүлэх экспонент юм. | Урвалын молекул чанар нь урвалд орох бодисоор оролцох молекул эсвэл ионы тоо юм. |
| Урвалж буй бодисуудтай харилцах харилцаа | |
| Урвалын дараалал нь урвалд орох бодисын концентраци нь урвалын хурдад хэрхэн нөлөөлдөгийг тайлбарладаг. | Молекул чанар нь урвалд оролцох урвалжийн тоог өгдөг. |
Товч мэдээлэл – Молекул ба урвалын дараалал
Туршилтын хууль нь химийн урвалын явцын хурд (тогтмол температурт) нь туршилтаар тогтоогдсон экспонентууд руу ихэссэн урвалжуудын концентрацтай пропорциональ байгааг харуулж байна. Урвалд орох бодистой холбоотойгоор урвалын дарааллыг өгсөн болно. Энэ нь урвалын хурд нь урвалд орох бодисын концентрацаас хамааралтай болохыг тайлбарладаг. Урвалын дараалал ба молекулын хоорондох гол ялгаа нь урвалын дараалал нь химийн зүйлийн концентраци болон түүнд орох урвалын хоорондын хамаарлыг өгдөг бол молекул чанар нь урвалд хэдэн реактив молекул оролцож байгааг илэрхийлдэгт оршино.
