31
Kimyəvi tarazlıq. Kütlələrin təsiri qanunu.
Əgər sistemdə hər hansı kimyəvi və fiziki proseslər gedirsə,
sistem
dəyişikliyə
uğrayır.
Heç
bir
dəyişikliyə
məruz
qalmayan
sistemlərə
tarazlıqda olan sistem deyilir. Qeyd edək ki,
sistem dedikdə,
materiyanın digər hissələrindən xəyali olaraq ayrılmış, təcrid olun-
muş hissəsi başa düşülür.
Kimyəvi reaksiyalar nəticəsində qaz, çöküntü və su alınırsa, belə
reaksiyalar dönməyən reaksiyalardır, dönəyən reaksiyalar o qədər də çox
deyil. Sonadək gedən reaksiyalarda başlanğıc maddələrin qatılığı sıfıradək
azalır. Əksər reaksiyalar dönərdir. Dönən reaksiyalarda başlanğıc
maddələrin qatılığı sıfıradək azalmır. Dönən
reaksiyalarda düzünə gedən
reaksiya sürətinə bərabər olduğu halda kimyəvi tarazlıq halı deyilir.
Kimyəvi tarazlıq yalnız qapalı sistemlərdə və dönən reaksiyalarda baş
verir. Reaksiyanın kimyəvi tarazlıq halını müəyyən zaman ərzində alınan
və parçalanan molekulların sayı ilə də ifadə etmək olar.
Vahid zamanda alınan və parçalanan molekulların sayının bərabər
olduğu hala kimyəvi tarazlıq halı deyilir.
Reaksiyada iştirak edən
maddələrin tarazlıq halındakı qatılığa tarazlıq qatılığı deyilir. Tarazlıq
qatılığı maddənin reaksiyaya girməyən hissəsidir. Kimyəvi tarazlıq
dinamikdir, şərait(maddələrin qatılığı, tempetatur və təzyiq) dəyişmədikdə
tarazlıq halı pozulmur, yəni düzünə və əksinə reaksiyalar eyni sürətlə
gedir. Dönən kimyəvi reaksiyalar yenicə başlayanda reaksiyaya daxil olan
maddələrin qatılığı çox olur. Reaksiya davam etdikcə alınan məhsulların
qatılığı artır, başlanğıc maddələrin qatılığı isə
azalmağa başlayır. Dönən reaksiyalarda alınan məhsulların qatılığı
artdıqda başlanğıc maddələr tərəfə(sola) gedən reaksiyanın sürəti artır.
Dönən reaksiyalarda müəyyən zamandan sonra düzünə gedən reaksiyanın
sürəti əksinə gedən reaksiyanın sürətinə bərabər olur:
düz
=
əks
Reaksiyanın kimyəvi tarazlıq halını müəyyən zaman müddətində alınan
və parçalanan molekulların sayı ilə ifadə etmək olar.
Vahid zamanda
alınan və parçalanan molekulların sayının bərabər olduğu hala tarazlıq halı
deyilir. Reaksiyada iştirak edən maddələrin tarazlıq halına uyğun gələn
32
qatılıq tarazlıq qatılığı adlanır. Bəzən tarazlıq qatılıqlarına görə reaksiyaya
daxil olan maddələrin qatılığını və əksinə, maddələrin verilən başlanğıc
qatılığına görə tarazlıq halına uyğun qatılığını hesablamaq tələb olunur.
Reaksiya məhsullarının tarazlıq qatılıqları hasilinin
reaksiyaya daxil olan
başlanğıc maddələrin tarazlıq qatılıqları hasilinə olan nisbəti dəyişməz
kəmiyyət olub, tarazlıq sabiti adlanır. K>1 olduqda reaksiya düz
istiqamətə, K<1 olduqda isə əks istiqamətə daha çox yönəlmiş olur. K=1
olduqda başlanğıc və son maddələrin tarzlıq qatılıqları hasili bərabərləşir.
Homogen reaksiyaların sürəti
reaksiyaya daxil olan maddə
molekullarının zaman vahidi ərzində görüşmələrinin (toqquşmalarının)
sayından asılıdır. Molekulların toqquşma sayı isə öz növbəsində
reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılığından asılı olduğu üçün, reaksiya
sürəti ilə maddə qatılığı arasında asılılıq aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər.
Verilmiş müəyyən sabit temperatur şəraitində kimyəvi reaksiyanın
sürəti reaksiyay daxil olan maddələrin qatılıqları hasili ilə düz
mütənasibdir. Sürətlə kütlə arasındakı bu asılılığın xarakteri isveç alimləri
Quldberq və Vaage (1867) tərəfindən müəyyən edilmiş və kütlələrin təsiri
qanunu adını almışdır.
Dönən reaksiyalarda kimyəvi tarazlıq ümumi şəkildə aşağıdakı kimi
göstərilə bilər:
aA + bB ↔ cC + dD
Kütlələrin təsiri qanununu buraya tətbiq etsək, düzünə və tərsinə gedən
reaksiyaların sürətləri aşağıdakı kimi göstərilə bilər:
v
1
= k
1
[A]
a
[B]
b
v
2
= k
2
[C]
c
[D]
d
Burada k
1
və k
2
müvafiq reaksiyaların sürət sabitləridir.
Tarazlıq halında v
1
= v
2
olduğundan,
k
1
[A]
a
[B]
b
= k
2
[C]
c
[D]
d
lar. Buradan,
[A]
a
[B]
b
/ [C]
c
[D]
d
= k
1
/ k
2
= k
olar ki,
burada k, k
1
və k
2
sabit kəmiyyətlərini əvəz edən kimyəvi tarazlıq
sabitidir. k-mütənasiblik əmsalı olub, kimyəvi reaksiyanın sürət sabiti
adlanır. k-nın qiyməti reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılığından asılı
olmayıb, yalnız onların təbiətindən və temperaturdan asılıdır.
Kimyəvi tarazlıq sabiti reaksiyaya daxil olan maddələrin ilk
qatılıqlarından asılı olmayıb, temperaturdan asılı olaraq dəyişir.
33
Kütlələrin təsiri qanunu ideal qaz qanunlarının
qaz reaksiyalara tətbiqi
həddində və həmçinin çox duru məhlullarda baş verən reaksiyalara
bilavasitə tətbiq oluna bilir. Digər şəraitlər üçün isə bu qanunun tətbiqi bir
qədər mürəkkəb xarakter daşıyır.
1>
Dostları ilə paylaş: