Mühazirə Kimyəvi kinetikanın mahiyyəti. Kimyəvi reaksiyanın sürəti və ona təsir edən

OB əyrisi - buzun ərimə temperaturunun təzyiqdən asılılığını göstərir. Bu
buzun ərimə əyrisi və ya suyun kristallaşma əyrisi adlanır.
OA əyrisi isə - buz üzərində doymuş buxar təzyiqinin temperaturdan
asılılığını göstərir. Bu əyri buzun buxara və ya əksinə çevrilməsini xarakterizə
edir. Buzun mayeləşmədən buxara keçməsi prosesinə - sublimasiya 
deyildiyindən, burada OA əyrisi sublimasiya əyrisi adlanır.
Əyrilərin hər üçünün kəsişdiyi 0 nöqtəsi –üç fazalı sistem, yəni
buz+su+buxar arasındakı asılılığa uyğun gəlib, üçlü nöqtə adlanır. Üçlü nöqtədə
sərbəstlik dərəcəsi S=0 olur.
Sərbəstlik dərəcəsi olmayan sistemlərdə tarazlığın yaranması üçün dəqiq
şərait olmalıdır, çünki, belə sistemlərdə P və T azacıq dəyişərsə, dərhal tarazlıq
pozular. Demək belə sistemlərin üçlü nöqtəsində yalnız P və T sabit
qiymətlərində tarazlıq yarana bilər. Bu zaman üçlü nöqtədə P = 4,5mm.civə
sütunu və t
0
= 0,01
0
C olur, onda f = 3 və K = 1 olduğundan, sərbəstlik dərəcəsi S
= 0 olub, invariant, yəni, variantsız sistem əmələ gətirir.
MÜHAZİRƏ 6 
Elektrokimyanın predmeti .Kimyəvi və elektokimyəvi proseslər

---

---

Elektrokimya–kimyəvi enerjinin elektrik enerjisinə və elektrik enerjisinin

kimyəvi enerjiyə çevrilməsindən bəhs edən elmdir. Kimyəvi reaksiyalar adətən
istilik effekti ilə xarakterizə olunur, daha doğrusu, istilik udulması və yaxud
istilik ayrılması ilə müşayiət olunur. Bunlarla yanaşı elə reaksiyalar da
mövcuddur ki, onları aparmaq üçün kənardan ona elektrik enerjisi verilir və
yaxud əksinə, həmin reaksiyaların hesabına elektrik enerjisi alınır. Bu tip
reaksiyalar elektrokimyəvi reaksiyalar adlanır.
Elektrokimyəvi reaksiyalara aydınlıq gətirmək üçün onları kimyəvi
reaksiyalardan fərqləndirən əsas cəhətləri müəyyən etmək lazımdır.
Aydınlaşdırmaq lazımdır ki, nə üçün reaksiyalar birinci halda istili effekti ilə,
ikinci halda isə elektrik enerjisi ilə xarakterizə olunur. Bu məqsədlə aşağıdakı
reaksiyanı nəzərdən keçirək:
Fe
3+
+ Cu
+
= Fe
2+
+ Cu
2+
(A)
Əgər həmin reaksiyanı kimyəvi proses kimi aparmaq lazımdırsa, onda həmin
reagentlər eyni qabda yerləşdirilir və effektiv qarışdırılır. Reagentlər toqquşduqda
məsafədən elektron mübadiləsi baş verir ki, bu da oksidləşmə-reduksiya
reaksiyası kimi xarakterizə olunur. Kimyəvi reaksiya zamanı Fe
3+
ionları
oksidləşdirici, Cu
+
ionları isə reduksiya edici rolunu oynayır.
Analoji qaydada hidrogen və oksigen əsasında suyun əmələ gəlməsində də
eyni proseslər baş verir:
2H
2
+ O
2
= 2H
2
O (B)
Burada oksigen atomları reduksiya olunur (elektronları qəbul edir), hidrogen
atomları isə oksidləşir (elektronları verir). Göstərilən misallarda reaksiyanın əsas
şərti reaksiyaya girən reagentlərin toqquşması onların fiziki əsası isə elektronların
reduksiya edicidən oksidləşdiriciyə yaxın məsafədən keçməsidir. Yalnız
reagentlərin toxunması anında onlar arasında elektronların mübadiləsi üçün şərait
yaranır, şübhəsiz ki, reagentlər arasında elektronların ötürülməsinin əsas səbəbi
isə onların aktivlik enerjilərinin nisbətindən asılıdır. Odur ki, kimyəvi reaksiyanın
baş verməsinin funksiyası aktivlik enerjisi hesab olunur. Bu səbəbdən də kimyəvi
reaksiyaların xarakterik xüsusiyyətləri istilik effekti ilə izah edilir.
Eyni zamanda (A) və (B) reaksiyalarını elektrokimyəvi yolla da aparmaq
mümkündür. Bu məqsədlə oksidləşdirici və reduksiya edici reagentlər ayrılıqda
qablarda yerləşdirilir. Elektronlar isə onlar arasında naqillər vasitəsilə ötürülür.
Burada elektrod materialı kimi platindən hazırlanmış lövhələr istifadə edilir,
şəkildə göründüyü kimi, elektroddan biri Cu
+
olan məhlulda, digəri isə Fe
3+
ionları olan məhlulda yerləşdirilir. Dövrə qapanarkən Cu
+
elektronlarını itirir:
Cu
+
+ Pt

Cu
2+
+ e
-
(Pt)

---

---

Elektronların reaksiya iştirakçısından aldığına görə həmin elektrod anod

adlanır. Elektronlar xarici dövrə boyunca digər elektroda keçdiyinə görə
ampermetr cərəyan göstərir. İkinci elektrodda izafi elektron əmələ gəldiyinə görə
onu asanlıqla Fe
3+
ionlarına ötürür. Bu proses katodda baş verir:
Fe
3+
+ e
-
(Pt)

Fe
2+
+ Pt
Beləliklə, katodda və anodda baş verən reaksiyaların cəmi (A) kimyəvi
reaksiyası ilə eynidir. Ancaq, fərq ondadır ki, birinci halda kimyəvi reaksiyanın
hesabına istilik enerjisi, ikinci halda isə naqillərdə elektrik cərəyanı əmələ gəldi.
Eyni qayda üzrə (B) reaksiyasını da elektrokimyəvi üsulla aparmaq mümkündür.
Bu məqsədlə, hər iki qabda sulfat turşusu məhlulu yerləşdirilir. Elektrodlardan
birinin səthindən hidrogen qazı, digər platin elektrodunun səthindən isə oksigen
qazı buraxdıqda paralel olaraq elektrodlar üzərində aşağıdakı reaksiyalar baş
verir:
Anodda H
2
+ 2H
2
O + Pt

2H
3
O
+
+ 2e
-
(Pt)
Katodda ½ O
2
+ 2H
3
O
+
+ 2e
-
(Pt)

3H
2
O + Pt
Göstərilən misallarda kimyəvi reaksiyanın hesabına elektrik enerjisi alınır.
Elektrik enerjisinin hesabına kimyəvi reaksiyalara dair də çoxlu misallar
göstərmək olar. Buna əyani misal olaraq akkumulyatorda gedən prosesləri
göstərmək olar. Belə ki, müəyyən həcmdə, sulfat turşusu ilə doldurulmuş qabda –
akkumulyatorda iki lövhə – elektrod yerləşdirilmişdir. Bu lövhələrdən biri
qurğuşun, digəri isə qurğuşun 4-oksiddən ibarət olsa, bu zaman turşu ilə
elektrodlar arasında aşağıdakı kimyəvi reaksiya gedər:
Pb+PbO
2
+2H
2
SO
4
2PbSO
4
+2H
2
O
Ayrılıqda qurğuşun elektrodu üzərində:
Pb+SO
4
-2
PbSO
4
+2e
-
Qurğuşun 4-oksid üzərində isə:
PbO
2
+4H
+
+SO
4
-2
PbSO
4
+2H
2
O – 2e
-
reaksiyaları gedir.
Bu zaman dövrədə elektrod reaksiyalarında iştirak edən elektronların
hesabına elektrik cərəyanı əmələ gəlir. Bu hadisə kimyəvi reaksiyanın elektrik
enerjisinə çevrilməsi və ya akkumulyatorun boşalması adlanır.
Beləliklə, qurğuşun akkumulyatorunda elektrik enerjisi qurğuşunun və
qurğuşun 4-oksidin kimyəvi reaksiya nəticəsində sərf olub qurğuşun sulfata
çevrilməsi nəticəsində əmələ gəlir. Nəhayət qurğuşun və qurğuşun 4-oksid
tamamilə qurğuşun sulfata çevrildikdən sonra akkumlyator sönür. Akkumlyatoru
doldurmaq üçün elektrodları daimi cərəyan mənbəyindən sabit cərəyan vermək
lazımdır. Bu zaman elektrodlar üzərində yuxarıda göstərilən reaksiyaların əksinə
proses baş verir: qurğuşun sulfat yenidən qurğuşuna və qurğuşun 4-oksidə
çevrilir, daha doğrusu elektrik enerjisi kimyəvi reaksiyaya sərf olunur. Nəticədə
akkumulyator dolur.
Elektrik enerjisinin kimyəvi enerjiyə çevrilməsinə elektroliz deyilir.
Elektrodlar üzərində elektronların məhlul və elektrod arasında bir-birinə
keçməsi hadisəsinə elektrokimyəvi proses deyilir. Bu zaman bir-birindən fazaca
ayrılmış elektrodlarda müxtəlif reaksiyalar gedir.

---

---

Elektrokimyəvi prosesin getməsi üçün elektrodlardan 1-ci dərəcəli elektrik

keçricilərindən başqa elektrodlar arasındakı boşluğu dolduran elektrolit məhlullar,
2-ci dərəcəli elektrik keçiriciləri də lazımdır ki, bunlar hamısı birlikdə
elektrokimyəvi sistemi təşkil edir.
Kimyəvi və elektrik enerjilərinin qarşılıqlı çevrilmələri ancaq elektrokimyəvi
sistemlərdə baş verə bilir və bu sistemin xüsusiyyətləri elektrokimya predmetinin
məzmununu təşkil edir.