Жаратылыстану ғылымдары факультетінің деканы
жүктеу/скачать 2,39 Mb. Pdf көрінісі
|
umkd (6)
- Бұл бет үшін навигация:
- Тотығу - тотықсыздану реакцияларының бағыты
| Л
. Н . Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Пəннің оқу - əдістемелік кешені Басылым : алтыншы
32 ЕҰУ
Ф 703-08-16. Пəннің
оқу
- əдістемелік
кешені
. Алтыншы
басылым
Теңдеудегі тұрақты
шамаларды
есептеп
жəне
натуралдылогарифмді
ондыққаауыстырып , 20 0 С температурада 0,059 тең
температуралық
коэффициентті алады
. Онда
Нернст
теңдеуі
: 𝐸 = 𝐸
H + 0.059 𝑛 lg 𝑎 |} 𝑎 •€• Егер
жартылай
реакцияға
қатысқан
Н + иондарының
саны
m болса
, онда
: 𝐸 = 𝐸
H + 0.059 𝑛 lg 𝑎 |} 𝑎 •€• 𝑎 e ‚ ƒ
Тотығу , тотықсыздану
түрлерінің активтіліктері 1 тең
деп
қабылданады . Стандартты сутектік
электродпен
салыстырып алынған
стандартты
потенциалдардың шамалары
реагенттің
концентрациясына жəне
иондық
күшке
тəуелсіз
. Стандартты
потенциалдың Е о мəні
неғұрлым
үлкен
болса
, соғұрлым
жұптың
тотыққан
түрі
күшті
тотықтырғыш , ал
тотықсызданған
түрі əлсіз
тотықсыздандырғыш
болады
. Тотығу - тотықсыздану реакцияларының бағыты Екі
зат
арасындағы
тотығу
- тотықсыздану
реакциясы əлсізтотықтырғыш
жəне
тотықсыздандырғыштың
түзілу
бағытына
ығысады
. Реакцияның
бағытын
анықтау
үшін
реакцияға
қатысатын екі
тотығу
- тотықсыздану
жұбының
стандартты
потенциалын Е о салыстыру
керек
. Ол
үшін
тотықсызданудың жартылай
реакциясын
жазып
, стандартты
потенциалдардың айырымын
∆Е о есептеу
керек
. Егер
∆Е о = ∆Е 1 о - ∆Е о 2 >0 болса
, онда
реакция
солдан
оңға
қарай
, ал
∆Е о
болса ,
солға
қарай
ығысады
. Реакцияның
жүру
тереңдігін
сандық
бағалау
үшін
тепе
- теңдік
константасын
қолданады . Келесі
реакция
үшін
о𝑥 1 + 𝑟𝑒𝑑 2 ⇆ 𝑟𝑒𝑑 1 + о𝑥
2 жартылай
реакциялардың
потенциалдары Нернст
теңдеуімен
өрнектеледі : 𝐸 E = 𝐸 H + 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln 𝑎 |} ‡ 𝑎 •€•
‡
𝐸 > = 𝐸
H + 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln 𝑎 |} ˆ 𝑎 •€• ˆ
Тепе - теңдік жағдайындаЕ 1 =
2 , сондықтан 𝐸 E H + 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln 𝑎 |} ‡ 𝑎 •€• ‡ = 𝐸 > H + 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln 𝑎 |} ˆ 𝑎 •€•
ˆ
𝐸 E H − 𝐸 > H = 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln 𝑎 |} ˆ 𝑎 •€•
‡ 𝑎 •€• ˆ 𝑎 |} ‡
Осыдантепе - теңдік
константасы
K =
𝑎 |} ˆ 𝑎 •€•
‡ 𝑎 •€• ˆ 𝑎 |} ‡
болғандықтан 𝐸 E H − 𝐸
> H = 𝑅𝑇 𝑛𝐹 𝑙𝑛𝐾 lnK =
(Š ‡ ‹ DŠ ˆ ‹ )Œ• Ž• немесе lnK = (Š ‡ ‹ DŠ ˆ ‹ )Œ H.HJ• 𝐾 = 10
(‘‡ ‹g‘ˆ‹)’
‹.‹“”
n – тотығу - тотықсыздану реакциясына
қатысатын электрондар
саны
. Толық
жүретін
( бастапқы
заттардың 99,99 % байланысқанда ) реакциялардатепе - теңдік
константасы
үлкен
болу
керек
( К≥ 10 8 ).
Константаны
есептеу мысалы
: 2𝐹𝑒
3+ + 𝑆𝑛
2+ ⇆ 2𝐹𝑒
2+ + 𝑆𝑛
4+
2𝐹𝑒 3+ +2е
- ⇆ 2𝐹𝑒
2+ 𝐸 •€ •‚ /•€
ˆ‚ H = +0.77𝐵 Л . Н . Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Пəннің оқу - əдістемелік кешені Басылым : алтыншы
33 ЕҰУ
Ф 703-08-16. Пəннің
оқу
- əдістемелік
кешені
. Алтыншы
басылым
𝑆𝑛 4+ +2е
- ⇆ 𝑆𝑛
2+ 𝐸 —Œ ˜‚ /—Œ
ˆ‚ H = +0.15𝐵; 𝑛 = 2 ln 𝐾 =
0.77 − 0.15 2 0.059
= 21
𝐾 = 10 >E
К >1, сондықтан
реакция
солдан
оңға
қарай
жүреді
. ДƏРІС № 13 тақырыбы : Массалар əрекеттесу заңы . Электролиттер . Əлсіз электролиттер . Электролиттік диссоциация теориясы . Диссоциациялану константасы , дəрежесі . Күшті электролиттердің диссоциациясы . Бір
уақытта
өзара
қарама
– қарсы
бағытта
жүретін
реакциялар
мына
процестерде
кездеседі : тұндыру
- еріту
, нейтралдау - гидролиз
, диссоциация – ассоциация , тотығу
– тотықсыздану
жəне
т . б . Мысалы , натрий
ацетаты
гидролизі
кезінде
: CH 3 COONa + HOH → CH 3 COOH + NaOH Туындайтын
жəне барлық
уақытта
қарсы
тұратын
кері
процесс
- нейтралдану : CH
COOH + NaOH → CH 3 COONa + HOH Сондықтан
реакциялар қайтымды
белгісімен
жазылады
↔
CH 3 COONa + HOH = CH 3 COOH + NaOH Аналитическалық
реакциялар , ереже
бойынша
, төменде
келтірілген
типтің
біреуіне
жатады
: АВ = А + В (1) А + В =
С (2)
А + В = С +D (3) Бірінші
типке жататын
реакциялар , диссоциация типі
бойынша
жүретіндер : тұнбаның
еруі
мен
əлсіз
электролиттер
диссоциациясы . Екінші
типке
жататын
реакциялар
комплексті қосылыс
түзетін
реакциялар , ал
типке
– тотығу –
тотықсыздану , гидролиз , реакциялары
жатады
. Тепе
– теңдік
процесін
сипаттайтын
негізгі
заңдарға
, норвегия
ғалымдары
К
М . Гульдберг пен
П . Вааге 1867
ж . ашқан массалар əрекеттесу заңы жатады
. Бұл
заң
бойынша
химиялық
реакция
жылдамдығы əрекеттесуші заттардың концентрациясына тура пропорционал . Еске
түсіретін ( неорганикалық химия
курсынан
) химиялық
реакция
жылдамдығы
деп
реакция
жүргенде
уақыт
бірлгі
ішінде
əрекеттесуші
заттардың біреуінің
концентрациясының өзгеруін
айтады
. Химиялық
реакциялар
əр
түрлі
жылдамдықпен жүреді
. Олардың
кейбіреулері
аздаған
секундтар
арасында
аяқталып
қалады
, ал
кейбіреулері –
өте
ұзақ уақыт
аралығында
суткалап
жүруі
мүмкін
. Химиялық
реакция
жылдамдығын
білудің
ғылыми
практикалық
маңызы
бар
, өйткені
химиялық
реакция
жылдамдығы
негізінде реакция
механизмі
жайлы
теориялық
қорытынды жасалады
, ал
өндірісте
одан өнімнің
шығымы
мен
процестің
жүру
жағдай
туралы
білуге
болады
. Химиялық
реакцияның
жылдамдығын зерттейтін
химияның
бөлімі
, Химиялық
кинетика
немесе
химиялық
реакциялардың
кинетикасы деп
аталады
. Маңызды
факторларға
жататын
, химиялық
реакция
жылдамдығына
əсер
етушілер
: əрекеттесуші
заттың
табиғаты
, олардың
концентрациясы . Жылдамдықтың концентрацияға
тəуелділігі жоғарыдағы ( а
реакциясы
үшін массалар
əрекеттесу
зағы
бойынша
кинетикалық
теңдеумен өрнектеладі
υ
=
k С А · С В
|