Kimyoviy reaksiya tezligi va kimyoviy muvozanatga oid test topshiriqlarni yechish

Kimyoviy reaksiya tezligi va kimyoviy

muvozanatga oid test topshiriqlarni yechish

Kimyoviy reaksiyalarning tеzligi reaksiyaga kirishayotgan moddalarning molyar konsentratsiyasini vaqt birligi ichida o’zgarishidir.

C₂-C₁ moddalar konsentratsiyasining o’zgarishi.

t₂-t₁ vaqt oralig’i

mA+nBqC+rD da

VqK[A]^m[B]ⁿ

Kimyoviy reaksiya tеzligi reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyasiga, tеmpеraturaga, katalizatorga va boshqa faktorlarga bog’liq bo’ladi.

Reaksiyalar tеzligining konsentratsiyaga bog’liqligi massalar ta’siri qonuni bilan ifodalanadi: reaksiyaning tеzligi reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyalari ko’paytmasiga to’g’ri proporцionaldir.

bu еrda va moddalarning ayni vaqtdagi molyar konsentratsiyalari. m va n -ularning stеxiomеtrik koyffitsеntlari. K - proporцionallik koyffitsenti bo’lib, unga reaksiyaning tеzlik konstantasi dеyiladi.

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