Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti

Kataliz va katalizator.
Biror kimyoviy reaksiyada ishtirok etib, uning tezligini o’zgartiruvchi, o’zi esa reaksiya oxirida kimyoviy jihatdan o’zgarmay qoladigan moddalar katalizatorlar deb ataladi. katalizator ishtirokida boradigan reaksiyalar katalitik reaksiyalar deb ataladi.
Kataliz – kimyoviy reaksiya tezligining katalizator ishtirokida o’zgarishidir.
Musbat kataliz – reaksiyani juda tezlashtirib yuboradi. M; H₂SO₄ ni olinishi, ammiakni platina katalizator ishtirokida oksidlanib, NO ga aylanishi misol bo’ladi.
Manfiy kataliz – reaksiyani sekinlashtiradi. M; Na₂S eritmasi bilan havo kislorodining o’zaro tasir reaksiyaning etil spirt ishtirokida sekinlashishi yoki vodorod peroksid parchalanish tezligining oz miqdordagi sulfat kislota ishtirokida kamayishi va boshqalar misol bo’ladi. Manfiy kataliz ko’pincha ingibitorlash, reaksiya tezligini kamaytiruvchi manfiy katalizatorlar ingibitorlar deyiladi.
Kataliz ikki turga bo’linadi, gomogen va geterogen.
Gomogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar va katalizatorlar bir fazali sistemani hosil qiladi, katalizator bilan reaksiyaga kirishuvchi moddalar orasida chegara sirti bo’lmaydi.
Geterogen katalizda reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan katalizator turli fazalardan iborat sistemani hosil qiladi. bunda reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan katalizator orasida chegara sirti bo’ladi. Katalizator – qattiq, reaksiyaga kirishuvchi moddalar – gazlar yoki suyuqliklar bo’ladi.
Kimyoviy reaksiyalar qaytmas va qaytar harakterda bo’lishi mumkin. Ular reaksiya kirishayotgan moddalarning tabiati va boshqa faktorlarga turlicha munosabatda bo’lishlari mumkin. Kimyoviy reaksiyaning qaytmaslik sharti reaksiya natijasida cho’kma hosil bo’lishi, gaz modda ajralib chiqishi va yomon ionlanadigan modda hosil bo’lishi bilan xarakterlanadi.
AgNO₃ + NaCl = AgCl ↓+ NaNO₃ BaCl₂ + K₂SO₄ =BaSO₄ ↓+ 2KCl
Na₂SO₃ + H₂SO₂ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ ↑ NaOH + HCl = NaCl + H₂O
Qaytar reaksiyalarda esa hosil bo’lgan modda bir vaqtning o’zida reaksiya uchun olingan moddalarga parchalanib turadi. Shuning uchun, reaksiya qaytar xarakterda bo’ladi. lekin shunday holatlar ham mavjudki reaksiya natijasida qancha modda hosil bo’lsa, uning shuncha qismi parchalanib turadi. Boshqacha qilib aytganda, chapdan o’nga yo’naluvchi reaksiya tezligi bilan o’ngdan chapga yo’naluvchi reaksiya tezligi o’zaro teng bo’ladi. Qaytar reaksiyalarga misol qilib, ekvimolekulyar kontsentratsiyalarda olingan karbonat angidrid bilan vodorod orasida yopiq idishlarda 1200⁰C da boradigan reaksiyani ko’rsatish mumkin. Bu reaksiyaning tenglamasi:
CO₂ + H₂  CO + H₂O
Bu reaksiyada, bir vaqtning o’zida bir – biriga qarshi ikkita jarayon sodir bo’ladi. To’g’ri (o’ngdan chapga) reaksiya natijasida uglerod (II) – oksid va suv hosil bo’lsa, ular ham o’z navbatida ta‘sirlanib karbonat angidrid va suv suv hosil qilishi mumkin. Lekin kimyoviy reaksiya tezliklarining qiymatlari ma‘lum vaqtda o’zaro teng bo’lib qolish holatlari ham mavjud. Shunga mos kelgan holat kimyoviy muvozanat deb yuritiladi. Uning umumiy ko’rinishda quyidagicha ifodalash mumkin: mA + nB  pC + gD
Kimyoviy muvozanatning hosil bo’lishiga sabab, reaksiya boshlanishi vaqtida reaksiya uchun olingan moddalarning kontsentratsiyalari asta – sekin kamayib boradi. Reaksiyadan hosil bo’lgan moddalarning kontsentratsiyalari esa asta – sekin ortib boradi. Muvozanat sodir bo’lganda esa, ularnnig qiymati ma‘lum vaqt orasida o’zaro tenglashib qoladi. Shu vaqtiga mos kelgan yuqoridagi reaksiyaning ko’rinishini quyidagicha ifodalash mumkin:
Shuning uchun bo’ladi deb qarash mumkin. Tenglamadagi nisbatlarning qiymatini «K» bilan almashtirib yozish natijasida quyidagi bog’lanishni hosil qilish mumkin.

bu yerda K – kimyoviy reaksiyaning muvozanat konstanti. U har bir reaksiya uchun o’zgarmas kattalik bo’lib, moddalarning kontsentratsiyalariga bog’liq bo’lmasdan temperaturaga bog’liqdir.
С_А vа С_В – reaksiyaga kirishayotgan moddalarning kontsenratsiyasi.
С_с vа С_Д – reaksiyaga hosil bo’lgan moddalarning kontsentratsiyasi.
м; n; р; д – stexiometrik koeffitsientlar.
Muvozanatda turgan sistemaga tashqaridan biror ta‘sir ko’rsatilsa, unda o’zgarish sodir bo’ladi. muvozanatdagi sistemalar muvozanatiga reaksiyaga kirishayotgan moddalarning kontsentratsiyalari, temperatura va bosimning ta‘sirini har tomonlama o’rganish natijasida Le – Shetele qoidasi yaratildi. Le – Shetele printsipi bo’yicha, muvozanatda turgan sistemaning muvozanati tashqaridan qandaydir ta‘sir ko’rsatilib o’zgartirilsa, unda muvozanatning siljishi sodir bo’ladi. Uning yo’nalishi esa ko’rsatilayotgan ta‘sirga teskari yo’nalishda bo’ladi, ya‘ni bosim ortishi bilan reaksiya hajm kamayish tomoniga, temperatura ortishi bilan esa reaksiya issiqlik yutilishi tomoniga, kontsentratsiya ortishi bilan esa, modda hosil bo’lishini ta‘min qilish tomoniga yo’naladi.