O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

7.2.3. Kimyoviy kinetika asoslari
1863-yilda norvegiyalik kimyogarlar Kato Maksimilian Guldberg (1836-1902 yy.) va Peter Vaage (1833-1900 yy.) oʻz-oʻzidan boradigan reaksiyalarning sabablarini ilmiy asoslab berishga urindilar. Klod Lui Bertolle, bu olimlardan yarim asr ilgari reaksiyaga kirishuvchi moddalar massasi uning yoʻnalishini belgilab beradi degan boʻlsa, K. Guldberg va P. Vaage reaksiyaning yoʻnalishi reaksiyaga kirishadigan har bir moddaning hajm birligidagi massasiga, yaʻni konsentratsiyasiga bogʻliq deb tushuntirishdi. Bundan tashqari har bir reaksiya uchun moyillik koeffitsienti boʻlib, u reaksiya borishining turli omillariga (reaksiyaga kirishuvchi moddalarning kimyoviy tabiati, harorati va h.o.) bogʻliqligini bildiradi. Faraz qilamiz, A va B moddalar oʻzaro reaksiyaga kirishib, C va D moddalarni hosil qilsin, aksincha C va D moddalar esa oʻzaro reaksiyaga kirishib, A va B moddalarni hosil qilsin:
A + B ↔ C + D
Bu qaytar reaksiyaning muvozanat holati uchun barcha (A, B, C va D) moddalar boʻlishi shart. Reaksiyaning muvozanati toʻgri va teskari reaksiya tezliklari V₁ va V₂ qiymati bilan aniqlanadi. Agar A yoki B moddalardan biri (yoki har ikkalasi) reaksiyaga qoʻshilsa, V₁ ortadi va yangi dinamik muvozanat yuzaga keladi. Agar C va D konsentratsiyasi oshsa, V₂ ortadi. Agar reaksiyaga kirishuvchi moddalarning miqdorini ular konsentratsiyasi bilan ifodalasak, reaksiya tezligi konsentratsiyaga toʻgʻri proporsional boʻladi.
k₁ ∙ [A] ∙ [B] = k₂ ∙[C] ∙ [D]
bunda [A] [B] – A va B moddalarning reaksiyaga kirishuvchi miqdori, [C] [D] – reaksiya natijasida hosil boʻlgan C va D moddalarning miqdori. Bu formuladan foydalanib K.M. Guldberg va P. Vaage muvozanat qaysi tomonga siljishidan qatʻiy nazar, reaksiya joriy holati uchun muvozanatning oʻzgarmas qiymatli boʻlishini topdilar:
K_muv = _{ } = _{ }
Muvozanat konstantasi (K_Muv.) har qanday reaksiya uchun maʻlum haroratdagi uning doimiy kattaligidir. Keltirilgan tenglamalarning massalar taʻsiri qonuniga toʻliq javob berishini 1877-yilda Vant-Goff termodinamik qiymatlarni tekshirish asosida qayta tasdiqladi. Gomogen kimyoviy reaksiya tezligining haroratga bogʻliqligi Vant-Goff qoidasi bilan ifodalanadi: harorat 10° oshirilsa, gomogen kimyoviy reaksiya tezligi 2 – 4 marta ortadi. Harorat 10° oshirilganda reaksiya tezligi necha marta ortishini koʻrsatadigan son reaksiya tezligining harorat koeffitsienti deb ataladi. Kimyoviy reaksiya tezligi haroratga qanday bogʻliq ekani S. Arrenius tenglamasi bilan aniq ifodalanadi:
_{ } = _{ }
Bunda: k- reaksiya tezligi doimiysi; R – universal gaz doimiysi; T – absolut harorat; E – faollanish energiyasi.
Fransuz fizik va kimyogari Anri Lui Le-Shatele (1850-1936 yy.) kimyoviy jarayonlarda muvozanatning vujudga kelishi va siljish yoʻnalishini belgilovchi termodinamik shart-sharoitlarni oʻrgandi va 1884-yilda “barqaror kimyoviy muvozanatdagi sistemaga tashqaridan biron bir taʻsir koʻrsatilganda (P,T,C) muvozanat shu taʻsirni kamaytirish tomoniga siljiydi” degan tamoyilni kimyoviy kinetika faniga kiritdi. Bu tamoyil kimyoviy muvoznatni reaksiya mahsuloti olish tomoniga siljitish uchun jarayonning qaysi koʻrsatkichlarini va qanday miqdorda oʻzgartirish kerakligini hisoblash imkonini berdi va 1901-yilda ammiak sintezi texnologik koʻrsatkichlarni hisoblashda qoʻllanildi.
Baʻzi manbalarda J.U. Gibbsning tadqiqotlari natijalari Yevropa olimlariga nomaʻlum “Konnektikut akademiyasi ishlari”da eʻlon qilinganligi sababli ilmiy jamoa uning natijalarida 15-20 yil keyin xabardor boʻlishdi, degan fikrlar uchraydi. Bu fikr notoʻgʻri ekanligi isboti tariqasida J.U. Gibbs 1866-1869-yillarda Yevropaning bir qator ilgʻor olimlari maʻruzalarini tinglagani va jahonning koʻzga tashlangan 507 nafar olimlarining ismi-sharifini oʻz shaxsiy roʻyxatiga kiritib, ularga oʻz ilmiy ishlari nusxalarini yuborib turganligini keltirish mumkin. J.U. Gibbsning ilmiy farazlari va gʻoyalari asosida bajarilgan tadqiqotlar uchun Yevropa olimlari keyingi 50 yillikda 4 marta Nobel mukofotiga sazovor boʻlishganini ham eslatib qoʻyish lozim. I. Van der Vaals, Y. G. Vant-Goff, G.V. Rozebom (1857-1907 yy.) va boshqa Yevropa olimlari XIX asr oxiri va XX asr boshlarida J.U. Gibbsning fazalar qoidasini ikki va uch komponentli tizimlar muvozanatini nazariy va amaliy oʻrganish jarayonida keng qoʻlladilar.
1899-yilda J.U. Gibbsning ilmiy ishlari Anri Lui Le-Shatelye tomonidan fransuz tiliga tarjima qilindi. Olib borilgan tadqiqot ishlarining natijalariga koʻra J.U. Gibbsning kimyoviy termodinamikasi Le-Shatelye tamoyilini yaxshi tushuntira oldi. J.U. Gibbs ishlaridan bexabar holda, 1886-yilda Y. Vant-Goff ham oʻz ilmiy kuzatishlari natijasida uning xulosalarini tasdiqladi.
1918-yilda Nobel mukofotini olgan mashhur nemis fizigi M. Plank 1909-yilda AQSh Kolumbiya universiteti talabalariga nazariy fizikadan maʻruzasida, J.U. Gibbs haqida toʻxtalib, “…u faqat Amerikaning emas, balki butun dunyoning eng mashhur va hurmatli nazariyotchi olimi edi”,-deb aytgan ekan.