Nizomiy nomidagi tdpu ning tabiiy fanlar fakulteti

NIZOMIY NOMIDAGI
TDPU NING TABIIY FANLAR FAKULTETI
102-GURUH KIMYO TALABASINING
UMUMIY KIMYO FANIDAN QILGAN
MUSTAQIL ISHI

Soburov Diyorbek

Kristall panjara turlari. Kimyoviy reaksiya tezligiga moddalar konsentratsiyasining ta’siri. Kimyoviy reaksiya tezlikiga tempraturaning ta’siri

Molekulyar kristall panjara.
Suvning odatiy misoli qattiq (muz). Panjara joylari butun molekulalarni o'z ichiga oladi. Va ularni birga saqlang molekulalararo o'zaro ta'sirlar: vodorod aloqalari, van der Vaals kuchlari.

Bu aloqalar zaif, shuning uchun molekulyar panjara eng mo'rt, bunday moddalarning erish nuqtasi past.

Yaxshi diagnostik belgi: agar modda normal sharoitda suyuq yoki gazsimon holatga ega bo'lsa va / yoki hid bo'lsa, unda bu modda molekulyar kristall panjaraga ega bo'lishi mumkin. Axir, suyuq va gazsimon holatlar kristall yuzasidagi molekulalarning yaxshi yopishmasligi (bog'lanishlar zaif) oqibatidir. Va ular "o'chib ketishadi". Bu xususiyat volatillik deb ataladi. Va havoda tarqaladigan deflatsiyalangan molekulalar bizning hid a'zolarimizga etib boradi, bu sub'ektiv ravishda hid sifatida seziladi.

Molekulyar kristall panjara quyidagilarga ega:

Nometallarning ba'zi oddiy moddalari: I 2, P, S (ya'ni atom panjarasiga ega bo'lmagan barcha metall bo'lmaganlar).

Deyarli hammasi organik moddalar (tuzlardan tashqari).

Yuqorida aytib o'tilganidek, normal sharoitda moddalar suyuq yoki gazsimon (muzlatilganda) va / yoki hidsiz (NH 3, O 2, H 2 O, kislotalar, CO 2).

Atom kristall panjarasi.

Atom kristall panjarasining joylarida molekulyardan farqli o'laroq, alohida atomlar... Ma'lum bo'lishicha, kovalent aloqalar panjarani ushlab turadi (oxir-oqibat, ular neytral atomlarni bog'laydiganlardir).

Klassik misol - qattiqlik kuchi standarti - olmos (kimyoviy tabiatiga ko'ra u oddiy modda, uglerod).

Havolalar: kovalent qutbsiz, chunki faqat uglerod atomlari panjara hosil qiladi.

Ammo, masalan, kvarts kristalida ( kimyoviy formula qaysi SiO 2) Si va O atomlaridir.

Shuning uchun bog'lar kovalent qutbli.

Atom kristalli panjarali moddalarning fizik xususiyatlari:

kuch, qattiqlik

yuqori erish nuqtalari (o'tga chidamlilik)

uchuvchan bo'lmagan moddalar

erimaydigan (suvda ham, boshqa erituvchilarda ham)

Bu xususiyatlarning barchasi kovalent aloqalarning mustahkamligi bilan bog'liq.

Atom kristall panjarasida ozgina moddalar mavjud. Hech qanday maxsus naqsh yo'q, shuning uchun ularni eslab qolish kifoya:

Uglerodning allotropik modifikatsiyalari (C): olmos, grafit.

Bor (B), kremniy (Si), germaniy (Ge).

Fosforning faqat ikkita allotropik modifikatsiyasi atomik kristall panjaraga ega: qizil fosfor va qora fosfor. (oq fosfor molekulyar kristall panjaraga ega).

SiC - karborund (kremniy karbid).

BN - bor nitridi.

Silika, tosh kristalli, kvarts, daryo qumi - bu moddalarning barchasi SiO 2 tarkibiga ega.

Korund, yoqut, safir - bu moddalar Al 2 O 3 tarkibiga ega.

Shubhasiz savol tug'iladi: C ham olmos, ham grafit. Ammo ular butunlay boshqacha: grafit shaffof emas, dog ',

o'tkazuvchan elektr toki, va olmos shaffof, bo'yalmaydi va oqim o'tkazmaydi. Ular tuzilishi jihatidan farq qiladi

Va keyin, va keyin - atom panjarasi, lekin boshqacha.

Shuning uchun xususiyatlar boshqacha.

Ion kristall panjarasi.

Klassik misol: osh tuzi: NaCl. Panjara tugunlari individual ionlar: Na + va Cl -. Panjara ionlar orasidagi elektrostatik tortishish kuchlari tomonidan ushlab turiladi ("ortiqcha" "minus" ga tortiladi), ya'ni ionli bog'lanish.

Ion kristall panjaralari juda kuchli, ammo mo'rt, bunday moddalarning erish nuqtalari ancha yuqori (metallning vakillarinikidan yuqori, ammo atom panjarasi bo'lgan moddalardan past). Ko'pchilik suvda eriydi.

Qoidaga ko'ra, ionli kristall panjarani aniqlashda hech qanday muammo yo'q: ionli bog'lanish mavjud bo'lgan joyda ion kristalli panjara mavjud. Bu: barcha tuzlar, metall oksidlari, ishqorlar(va boshqa asosiy gidroksidlar).

Metall kristall panjara.

Metall panjara ichida amalga oshiriladi oddiy moddalar metallar... Avvalroq biz metall aloqaning barcha ulug'vorligini faqat metall kristall panjara bilan tushunish mumkinligini aytdik. Vaqt keldi.

Metalllarning asosiy xususiyati: elektronlar yoqilgan tashqi energiya darajasi yaxshi ushlab turmaydilar, shuning uchun ular osongina taslim bo'lishadi. Elektronni yo'qotib, metall musbat zaryadlangan ionga - kationga aylanadi:

Na 0 - 1e → Na +

Metall kristall panjarada elektronlarning orqaga qaytishi va biriktirilishi jarayonlari doimiy ravishda davom etadi: elektron panjaraning bir joyida metall atomidan ajralib chiqadi. Kation hosil bo'ladi.

Ajratilgan elektron boshqa kation (yoki bir xil) tomonidan tortiladi: neytral atom yana hosil bo'ladi. Metall kristall panjaraning joylari neytral atomlarni ham, metall kationlarini ham o'z ichiga oladi.

Erkin elektronlar esa tugunlar orasida harakatlanadi:

Bu erkin elektronlar elektron gaz deb ataladi. Aynan ular oddiy metall moddalarning fizik xususiyatlarini aniqlaydi:

issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi

metall yorqinligi egiluvchanlik,

Bu metall bog'lanish: metall kationlari neytral atomlarga tortiladi va bularning barchasi erkin elektronlarni bir-biriga "yopishadi".

Og'zaki so'rov.
1. “Elektron manfiylik” tushunchasiga ta’rif bering.
2. Atomning elektron manfiyligi nima bilan belgilanadi?
3. Elementlar atomlarining elektron manfiyligi davrlarda qanday o'zgaradi?
4. Asosiy kichik guruhlardagi elementlar atomlarining elektron manfiyligi qanday o'zgaradi?
5. Metall va metall bo'lmagan atomlarning elektr manfiyligini solishtiring.
6.Metall va metall bo'lmagan atomlarga xos bo'lgan tashqi elektron qatlamni tugatish usullari har xilmi? Buning sabablari nimada?
7. Qanday kimyoviy elementlar elektronlar berishga, elektronlarni qabul qilishga qodir? Elektron berish va qabul qilishda atomlar o'rtasida nima sodir bo'ladi? Elektronlarning orqaga qaytishi yoki biriktirilishi natijasida atomdan hosil bo'lgan zarrachalar qanday nomlanadi?
8. Metall va metall bo'lmagan atomlar uchrashganda nima sodir bo'ladi?
9. Ion bog lanish qanday hosil bo ladi?
10. Umumiy elektron juftlarning hosil boʻlishi natijasida hosil boʻlgan kimyoviy bogʻlanish ... deyiladi.
11. Kovalent bog'lanish sodir bo'ladi ... va ...
12. Kovalent qutbli va kovalent qutbsiz bog‘lanishlar o‘rtasida qanday o‘xshashliklar bor? Ulanishning qutbliligi nimaga bog'liq?
13. Kovalent qutbli va kovalent qutbsiz bog'lanishlar o'rtasidagi farq nima?
Reaksiya tezligiga temperaturaning ta’siri
Temperaturaning reaksiya tezligiga katta ta’sir ko‘rsatishi bizga ma’lum bo’lgan ko‘pchilik jarayonlarda kuzatiladi.
Reaksiya sodir bo’lishi uchun boshlang’ich moddalar molekulalaridagi bog’lar uzilishi va mahsulot hosil qiluvchi zarrachalar orasida yangi bog’lar paydo bo’lishi kerak. Misol tariqasida H2 va I2 molekulalari to ‘qnashishi natijasida vodorod yodidning hosil bo’lishini quyidagicha tasvirlash qulay:

Mahsulot hosil bo’lishi uchun H2 va I2 molekulalari o‘zaro to‘qnashishi natijasida oraliq mahsulot — aktivlangan kompleks hosil bo’lishi kerak. Bu vaziyat natijasida yangi molekulalar to‘qnashganda bir-biriga nisbatan ma’lum vaziyatda yaqinlashishlari kerak. Yuqorida keltirilgan vaziyatdan tashqari boshqa vaziyatlardagi to‘qnashishlar ham bo’lishi mumkin:

Bu to‘qnashuvlarning birontasi ham ijobiy natijaga olib kelishi mumkin emas. Yana bir vaziyat — (bir to‘qnashish ham amalga oshmaydigan holatni tushuntiradi) — to ‘qnashgan zarrachalarning energiyalari yetarli kattalikka ega bo’lmasa, uning natijasi ijobiy bo’lmaydi.

Kimyoviy reaksiya tezligi formulalari

Reaksiya tezligining temperatura ortishiga qarab tezlashishini reaksiya­ning temperatura koeffitsienti (γ) deb ataladi, bu qiymat sistema temperaturasi har 10°C ga ortganda reaksiya necha marta tezlashishini ko‘rsatadi.

Vant-Goff aniqlashicha, reaksiya temperaturasini har 10 °C ga oshirganda sistemalarda reaksiyaning tezligi 2—4 marta o‘zgarishi mumkin ekan.

Bu holatni quyidagi formula yordamida ifodalash mumkin:

yoki temperatura o‘zgarganda reaksiya tezligi necha marta ortganini quyidagicha ham tasvirlash mumkin:

Reaksiya tezligiga konsentratsiya ta'siri

Moddalar orasida reaksiya sodir bo’lishi uchun ularning zarrachalari o‘zaro to‘qnashuvi zarur, shundagina ularning biri ikkinchi turdagi moddalar atomlarining elektr maydonlari ta’siriga duchor bo’lishi kerak.

Faqat shunday vaziyatdagina elektronlaming yangi holatga olishi yangi moddalar hosil bo’lishi amalga oshadi. Shu sababli kimyoviy reaksiya tezligi zarrachalarning o’zaro to’qnashuvi soniga proporsional bo’ladi, degan xulosaga kelish to‘glri bo’ladi.

Bunday to‘qnashuvlar soni har bir modda konsentratsiyasiga, aniqrog’i moddalar kоnsentratsiyalarining ko’paytmasiga to‘g‘ri proporsional bo’lishi 1867-yilda ta‘sir etuvchi massalar qonunini kashf etishga olib keldi:

Doimiy temperaturada kimyoviy reaksiyaning tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyalari ko‘paytmasiga to’g’ri proportsional bo’ladi.

Tenglamasi аА + bВ – c C + dD
bo‘lgan reaksiyaning tezlik ifodasi
v = k[A]a[B]b bo‘ladi.

k — reaksiyaning tezlik konstantasi, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga va temperaturaga bog’liq. Reaksiya tenglam asidagi moddalarning stexiometrik koeffitsientlari tezlik ifodasidagi moddalar konsentratsiyalarining darajalariga aylanadi. Agar reaksiyada qattiq modda qatnashsa, vaqt davomida uning konsentratsiyasi deyarli o’zgarmaydi va shu sababli uning qiymati tezlik ifodasiga kirmaydi. Masalan, grafitning yonish reaksiyasi C(k)+ O2(g)= CO2(g) uchun tezlik ifodasi v = k [O2] bo’ladi.

Shunga ko’ra, kimyoviy reaksiya tezligining konsentratsiyaga bog’liqligi gazlar va eritmalarda sodir bo’ladigan reaksiyalar bilan cheklanadi. Reaksiyada qatnashuvchi moddalar konsentratsiyalarining ko‘paytmasi birga teng bo’lganda, reaksiyaning tezligi uning konstantasi qiymatiga teng bo’ladi. Odatda, turli reaksiyalarning tezliklarini taqqoslash uchun ularning tezliklari o‘rniga tezlik konstantalaridan foydalanish qulay bo’ladi.

Shu sababli, yagona molekula ishtirok etgan reaksiya tezligi k = Δc/Δτ ifodasi ko’pgina hollarda konsentratsiya va vaqt o‘zgarishining hosilasi orqali ifodalangan formula k = dc/dτ – qo’lanadi.(Δc/Δτ ning hosilasi Δt cheksiz kichik qiymatiga intilgan vaziyatni anglatadi). Bu ifodani ma’lum vaqt davomida modda konsentratsiyasi C0 dan С gacha o‘zgarishini ifodalovchi munosabat ko‘rinishida yoziladi: C = C0e-kτ yoki ln(C/C0) = -kτ. Bu ifodada τ → H bo’lganda С → О ga intiladi.