18. Химиялық реакциялардың жылдамдығына температураның және катализатордың әсерi, Вант-Гофф ережесi.

Реакцияның жылдамдығына температураның әсері. Заттардың әрекеттесуі үшін олардың бөлшектері өзара кездесіп соқтығысуы қажет. Соқтығысу нәтижесінде бөлшектердің электрон бұлттарының тығыздықтары өзгеріп, жаңа химиялық байланыс түзіледі. Тәжірибе жүзінде температура әрбір 100С – қа

артқанда реакция жылдамдығы 2-4 есе ӛсетіндігі анықталған. Бұл ереже оны ашқан ғалымның атымен Вант – Гофф ережесі деп аталады.Вант – Гофф ережесінің математикалық теңдеуін жылдамдық

константаларының не жылдамдықтардың арақатынасы арқылы өрнектесек:

γ – жылдамдықтың температуралық коэффициенті, оның мәні 2 – 4

аралығында жатады. Бҧл қатынастардың жуықтан орындалатынына қарамастан

көптеген процестердің температураға тәуелділігін білу маңызды роль атқарады.

Катализатордың әсері. Катализатор дейтініміз – реакцияның жылдамдығын өзгертіп, бірақ реакция нәтижесінде өздері химиялық өзгермей қалатын заттар.Әрбір реакцияның өзіне лайықты катализаторлары болады, ол катализатор басқа реакцияларға әсер етпеуі мүмкін. Кей жағдайда әр түрлі катализаторлар қолданып, бір заттан бірнеше өнімдер алуға болады. Реакцияға катализатор қатысқандықтан ондағы актив молекулалар саны артады, содан барып реакциялар жылдамдығы артады. Катализаторлар қатты, сұйық және газ күйінде де болады. Қатты катализаторлардың катализаторлық активтігінен айырылып қалуы оның

улануы, мұндай заттар катализатордың уы деп аталады. Катализатордың уымен қатар активаторлары белгілі, бҧл өз бетінше катализаторлық активтілігі жоқ,бірақ аз мөлшерде катализаторға араластырса, оның активтігін көтеретін заттар;мұндай заттарды промотр деп атайды. Реакция жылдамдығын тездететін

катализатордан басқа реакцияны баяулататын қасиеттері бар заттар да бар,оларды ингибитор деп атайды.

Катализатор әсерінен жылдамдығын өзгертетін процестерді каталитикалық процесс немесе катализ деп атайды.Катализде гомогенді және гетерогенді болады. Гомогенді катализде катализатор да, реакцияласушы заттар да бір фазада болады. Гетерогенді катализде катализатор мен рекцияласушы заттар әр түрлі фазаға жатады.Гомогенді катализдегі катализатордың әсері аралық қосылыстардың түзілуі арқылы түсіндіріледі. Айталық А + Б = АБ реакциясы өте баяу жүреді;оған катализатор К қатынастырсақ, реакция тездейді, өйткені ол арада реакцияласқыш аралық қосылыс АК тҥзіледі:А + К = АК

Тҥзілген аралық қосылыс АК, Б затымен реакцияласып бізге керекті АБ

қосылысын түзеді: катализатор К бос таза күйде бөлініп шығады;АК + Б = АБ + К

Бұдан катализатор реакцияға қатысқанымен реакция нәтижесінде химиялық өзгермей қалатындығын көреміз.Химиялық тепе – теңдік күйіне келіп тұрған жүйенің жағдайының(концентрация, температура, қысым) біреуін өзгерту, тепе – теңдікті сол өзгертуге қарсы әрекет туғызатын реакция бағытына қарай ығыстырады.Температура көтерілгенде тепе – теңдік эндотермиялық реакция бағытына қарай, ал температура төмендегенде экзотермиялық реакция бағытына қарай ығысады. Мұны Вант – Гофф заңы деп атайды.