I bob. Kimyoviy kinetika va muvozanat kimyoviy reaksiyaga ta’sir etuvchi omillar 6

8-TAJRIBA. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentrasiyasining kimyoviy muvozanatga ta'siri.

Toza probirka olib, unga temir(III)xlorid eritmasidan 3 ml va kaliy rodanit eritmasidan 3 ml quying. Bunda quyidagicha reaksiya sodir biladi

Bu reaksiya qaytar reaksiyasiga tipik misol bo`ladi. Reaksiya natijasida qizil rangli temir(III)rodanid eritmasi hosil bo`ladi. Kimyoviy muvozanatning siljishini eritmaning rangi o`zgarishidan bilish mumkin.

Buning uchun to`rtta toza probirka olib, yuqorida tayyorlangan eritmani teng xajmda shu probirkalarga bo`lib, soling. Shundan so`ng birinchi probirkaga bir necha tomchi temir(III) xloridning to`yingan eritmasidan quying, ikkinchi probirkaga kaliy rodanitning to`yingan eritmasidan bir necha tomchi va uchinchi probirkaga kaliy xlorid kristallaridan bir ikki dona soling. To`rtinchi probirkani esa solishtirish uchun qoldiring. Le-Shatele prinsipi asosida kimyoviy muvozanatning konsentrasiya ta'sirida (eritmalarning rangi 4 probirka bilan taqqoslang) qaysi tomonga siljishi haqida xulosa chiqaring.

1-misol. Elementning yonish reaksiyasi quyidagi tеnglama bilan ifodalanadi:

C₂H₄+3O_{2 =}2CO₂+2H₂O

Bu reaksiyada kislorodning konsentratsiyasi 3 barobar oshirilsa, reaksiya tezligi necha marta ortadi?

Yechish: Massalar ta’siri qonuniga muvofiq, kislorodni oshirishga qadar reaksiya tezligi:

V=K[C₂H₄][O₂]³

bo’ladi. Kislorod konsentratsiyasi 3 marta oshirilgandan keyingi reaksiya tezligi
V=27K[C₂H₄][O₂]

bo’ladi.

Demak, reaksiya tezligi 27 marta ortadi.

2-misol. Agar sirka kislotasi bilan etil spirtining dastlabki konsentratsiyasi 0,1 moll ma’lum vaqt o’tgandan keyingi konsentratsiya 0,05moll ga teng bo’lsa reaksiya tezligi qanday o’zgaradi?

Yechish: Reaksiya tezligi:

CH₃COOH +C₂H₅OH = CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Bundan

V=K[CH₃COOH][C₂H₅OH]

Masala shartiga ko’ra reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi ma’lum vaqt o’tgandan keyin ikki (0,1:0,05=2) marta kamayadi. Bu xolda reaksiya tezligi

V=K[1/2 CH₃COOH][1/2C₂H₅OH]=1/4 K[CH₃COOH].[C₂H₅OH]

Dеmak, reaksiya tеzligi 4 marta kamayar ekan.

3-misol. A va B moddalar orasidagi reaksiya quyidagicha ifodalanadi.

2A+B=C

A-moddaning dastlabki konsentratsiyasi 3,2 moll, B niki 1,6 moll. Reaksiyaning tezlik konstantasi 0,75. Reaksiyaning dastlabki tezligini va reaksiyaning bir qadar vaqt o’tib, A moddaning konsentratsiyasi 0,5 moll ga kamaygandagi tеzligini toping.

Yechish: Reaksiyaning dastlabki tezligi

V=K[A]²[B] = 0,75(3,2)2.1,6=12,29 mol/l bo’ladi.

Reaksiya tenglamasiga ko’ra A modda konsentratsiyasi 0,5 moll ga kamaysa B niki bunga nisbatan ikki barobar kamroq 0,5:2q0,25 kamayishi kerak.

Shunga asosan bir qadar vaqt o’tgandan keyin A moddaning konsentratsiyasi 3,2-0,5q2,7 mol/l, B moddaniki esa 1,6-0,25q1,35 mol/l bo’ladi.

V=K[A]²[B] =0,75.(2,7)².1,35=7,38 mol/l bo’ladi.

4-misol. 2NO + O = 2NO₂ reaksiya uchun olingan moddalarning dastlabki konsentratsiyasi [NO]=0,08 mol/l, [O₂]=0,16 mol/l. [NO] ning konsentratsiyasi 0,03 molga kamayganda [NO], [O₂] va [NO₂] larning konsentratsiyalari qanday o’zgarishini hisoblang?

Yechish: Gazlar orasida boradigan reaksiyada olingan va hosil bo’lgan moddalar konsentratsiyasi o’zgarishini bir-biriga nisbatan reaksiya tenglamasidagi stexiometrik koyffitsentlar nisbati [NO] : [O₂] : [NO₂] = 2 : 2 : 1 bo’ladi.

Masala shartiga ko’ra [NO]=0,08-0,03=0,05 mol/l. 2:1:2 ga asosan [O₂] [NO]dan 2 marta kam. [NO₂] esa [NO]ga teng bo’lgani uchun

mol/l

[NO₂]= +0,016 mol/l bo’ladi. Kimyoviy reaksiya borishi uchun olingan moddalar konsentratsiyasining o’zgarishi ishora jihatdan manfiy reaksiya mahsulotlariniki esa musbat bo’ladi. Shuning uchun [NO₂] o’zgarishi musbat ishora bilan olinadi.

[NO₂] ning dastlabki konsentratsiyasini dastlab nolga teng deb olib, NO va O₂ ning dastlabki konsentratsiyalariga ularning 0,03 mol/l kamayganda konsentratsiyalarini qo’shib, [NO], [NO₂] va [O₂] larni hisoblab topamiz:

[NO] = 0,08 + (-0,05) = 0,03 mol/l

[O₂] = 0,16 +(-0,016) = 0,144 mol/l

[NO₂] = 0+0,016 = 0,016 mol/l

5-misol.Reaksiya quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:

4HCl+O₂ = 2H₂O+2Cl₂

Reaksiya boshlanib ma’lum bir vaqt o’tgandan keyin, reaksiyada ishtirok etuvchi moddalarning konsentratsiyalari quyidagicha bo’ladi:

[HCl] = 0,75 mol/l, [O₂] = 0,42 mol/l, [Cl₂] = 0,20 mol/l, [H₂O] = 0,20 mol/l

Cl₂ va H₂O ning dastlabki konsentratsiyalarini hisoblang?

Yechish: 4HCl: O₂ : 2H₂O : 2Cl₂ = 4:1:2:2 nisbatga muvofiq [Cl₂] va [H₂O] ,[O₂] lardan ikki marta katta, [HCl] dan esa ikki marta kichik bo’lgani uchun

mol/l

mol/l
bo’ladi. HCl va O₂ ning berilgan konsentratsiyalardan H₂O va Cl₂ ning konsentratsiya 0,20 mol/l ga ortgandan keyingi konsentratsiyalarini ayirib, ularning dastlabki konsentratsiyalarini topiladi.

[HCl] = 0,75-(-40) =1,15 mol/l,

[O₂] = 0,42-(-0,10) = 0,52 mol/l