§3. Ռեակցիայի հավասարումը և ինչպես գրել այն

Փոխազդեցություն ջրածինըհետ թթվածինԻնչպես հաստատել է սըր Հենրի Քավենդիշը, հանգեցնում է ջրի ձևավորմանը։ Եկեք այս պարզ օրինակով սովորենք գրել քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ.
Ինչից է բխում ջրածինըև թթվածին, մենք արդեն գիտենք.

H 2 + O 2 → H 2 O

Այժմ հաշվի ենք առնում, որ քիմիական տարրերի ատոմները քիմիական ռեակցիաներում չեն անհետանում և ոչնչից չեն առաջանում, չեն վերածվում միմյանց, այլ. միավորել նոր համակցություններովնոր մոլեկուլներ ձևավորելու համար: Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր տեսակի ատոմների քիմիական ռեակցիայի հավասարման մեջ պետք է լինի նույն թիվը նախքանռեակցիաներ ( ձախհավասար նշանից) և հետոռեակցիայի ավարտը ( աջ կողմումհավասար նշանից), այսպես.

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Ահա թե ինչ է դա ռեակցիայի հավասարումը - Ընթացիկ քիմիական ռեակցիայի պայմանական գրառում՝ օգտագործելով նյութերի բանաձևերը և գործակիցները.

Սա նշանակում է, որ վերը նշված ռեակցիայում երկու խալ ջրածինըպետք է արձագանքել մեկ խլուրդով թթվածին, և արդյունքը կլինի երկու խալ ջուր.

Փոխազդեցություն ջրածինըհետ թթվածին- ամենևին էլ պարզ գործընթաց չէ: Դա հանգեցնում է այս տարրերի օքսիդացման վիճակների փոփոխության: Նման հավասարումների մեջ գործակիցներ ընտրելու համար սովորաբար օգտագործվում է մեթոդը. էլեկտրոնային հաշվեկշիռ".

Երբ ջուրը գոյանում է ջրածնից և թթվածնից, դա նշանակում է ջրածինըփոխել է իր օքսիդացման վիճակը 0 նախքան + Ես, ա թթվածին-ից 0 նախքան −II. Միաժամանակ մի քանի (n)էլեկտրոններ:

Այստեղ ծառայում են ջրածին նվիրաբերող էլեկտրոնները նվազեցնող միջոցև թթվածին ընդունող էլեկտրոններ - օքսիդացնող նյութ.

Օքսիդացնող և վերականգնող նյութեր

Այժմ տեսնենք, թե ինչպես են էլեկտրոններ տալու և ստանալու գործընթացները առանձին-առանձին: Ջրածին, հանդիպելով «ավազակին»՝ թթվածին, կորցնում է իր ողջ ունեցվածքը՝ երկու էլեկտրոն, և նրա օքսիդացման վիճակը հավասարվում է. + Ես:

H 2 0 − 2 ե− = 2Н + I

Տեղի է ունեցել օքսիդացման կես ռեակցիայի հավասարումըջրածինը։

Եվ ավազակը թթվածին Մոտ 2, վերցնելով վերջին էլեկտրոնները դժբախտ ջրածնից, շատ գոհ է իր նոր օքսիդացման վիճակից -II:

O 2 + 4 ե− = 2O − II

Սա կրճատման կես ռեակցիայի հավասարումըթթվածին.

Մնում է ավելացնել, որ և՛ «ավազակը», և՛ նրա «զոհը» կորցրել են իրենց քիմիական ինքնությունը, իսկ պարզ նյութերից՝ երկատոմային մոլեկուլներով գազերը։ Հ 2և Մոտ 2վերածվել է նոր քիմիական նյութի բաղադրիչների. ջուր Հ 2 Օ.

Այնուհետև մենք կվիճարկենք հետևյալ կերպ. քանի՞ էլեկտրոն է տվել ռեդուկտիվը օքսիդացող ավազակին, այդքանն է նա ստացել։ Նվազեցնող նյութի կողմից նվիրաբերված էլեկտրոնների թիվը պետք է հավասար լինի օքսիդացնող նյութի կողմից ընդունված էլեկտրոնների թվին:.

Այսպիսով, դուք պետք է հավասարեցնել էլեկտրոնների թիվըառաջին և երկրորդ կիսամյակային ռեակցիաներում: Քիմիայում ընդունված է կիսա-ռեակցիաների հավասարումները գրելու հետևյալ պայմանական ձևը.

	2 H 2 0 − 2 ե− = 2Н + I
	1 O 2 0 + 4 ե− = 2O − II

Այստեղ գանգուր փակագծի ձախ կողմում գտնվող 2 և 1 թվերը գործոններ են, որոնք կօգնեն ապահովել, որ տրված և ստացված էլեկտրոնների թիվը հավասար լինի: Հաշվի ենք առնում, որ կիսա-ռեակցիաների հավասարումներում տրվում է 2 էլեկտրոն, ընդունվում է 4-ը, ստացված և տրված էլեկտրոնների թիվը հավասարեցնելու համար գտնում են ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը և լրացուցիչ գործակիցները։ Մեր դեպքում ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը 4-ն է: Լրացուցիչ գործակիցները կլինեն 2 ջրածնի համար (4: 2 = 2), իսկ թթվածնի համար՝ 1 (4: 4 = 1):
Ստացված բազմապատկիչները կծառայեն որպես ապագա ռեակցիայի հավասարման գործակիցներ.

2H 2 0 + O 2 0 \u003d 2H 2 + I O -II

Ջրածին օքսիդացվածոչ միայն հանդիպման ժամանակ թթվածին. Մոտավորապես նույն ազդեցությունը ջրածնի և ֆտորին F2, հալոգեն և հայտնի «ավազակ» և անվնաս թվացող ազոտ N 2:

H 2 0 + F 2 0 = 2H + I F -I

3H 2 0 + N 2 0 \u003d 2N -III H 3 + I

Սա հանգեցնում է ջրածնի ֆտորիդ ՀՖկամ ամոնիակ NH3.

Երկու միացություններում էլ օքսիդացման վիճակը ջրածինըդառնում է հավասար + Ես, քանի որ նա գործընկերներ է ստանում մոլեկուլում «ագահ» ուրիշի էլեկտրոնային բարիքի համար, բարձր էլեկտրաբացասականությամբ. ֆտորին Ֆև ազոտ Ն. ժամը ազոտէլեկտրաբացասականության արժեքը հավասար է երեք պայմանական միավորների, իսկ y ֆտորինԸնդհանուր առմամբ, բոլոր քիմիական տարրերի մեջ ամենաբարձր էլեկտրաբացասականությունը չորս միավոր է: Այսպիսով, զարմանալի չէ, որ նրանք թողնում են աղքատ ջրածնի ատոմը առանց որևէ էլեկտրոնային միջավայրի:

Բայց ջրածինըՄիգուցե վերականգնել- ընդունել էլեկտրոններ. Դա տեղի է ունենում, եթե դրա հետ ռեակցիային մասնակցում են ալկալիական մետաղները կամ կալցիումը, որոնց էլեկտրաբացասականությունն ավելի փոքր է, քան ջրածինը։

Ջուրը (ջրածնի օքսիդ) երկուական անօրգանական միացություն է՝ H 2 O քիմիական բանաձևով: Ջրի մոլեկուլը բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնից, որոնք փոխկապակցված են կովալենտային կապով:

Ջրածնի պերօքսիդ.

Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ

Ջրի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները որոշվում են H 2 O մոլեկուլների քիմիական, էլեկտրոնային և տարածական կառուցվածքով:

H և O ատոմները H 2 0 մոլեկուլում գտնվում են իրենց կայուն օքսիդացման վիճակում, համապատասխանաբար +1 և -2; հետևաբար, ջուրը չի ցուցաբերում ընդգծված օքսիդացնող կամ նվազեցնող հատկություններ: Խնդրում ենք նկատի ունենալ. մետաղների հիդրիդներում ջրածինը գտնվում է -1 օքսիդացման վիճակում:

H 2 O մոլեկուլն ունի անկյունային կառուցվածք։ H-O կապերը շատ բևեռային են: O ատոմի վրա ավելորդ բացասական լիցք կա, իսկ H ատոմների վրա՝ ավելորդ դրական լիցքեր։ Ընդհանուր առմամբ, H 2 O մոլեկուլը բևեռային է, այսինքն. դիպոլ. Սա բացատրում է այն փաստը, որ ջուրը լավ լուծիչ է իոնային և բևեռային նյութերի համար։

H և O ատոմների վրա ավելցուկային լիցքերի առկայությունը, ինչպես նաև O ատոմներում չբաշխված էլեկտրոնային զույգերը առաջացնում են ջրածնային կապերի ձևավորում ջրի մոլեկուլների միջև, ինչի արդյունքում դրանք միավորվում են ասոցիացիաների մեջ: Այս գործընկերների գոյությունը բացատրում է MP-ի անոմալ բարձր արժեքները: եւ այլն kip. ջուր.

Ջրածնային կապերի առաջացմանը զուգընթաց H 2 O մոլեկուլների միմյանց վրա փոխազդեցության արդյունքը դրանց ինքնաիոնացումն է.
մի մոլեկուլում տեղի է ունենում բևեռային O-H կապի հետերոլիտիկ ընդմիջում, և ազատված պրոտոնը միանում է մեկ այլ մոլեկուլի թթվածնի ատոմին: Ստացված հիդրոքսոնիումի իոն H 3 O + ըստ էության հիդրացված ջրածնի իոն H + H 2 O է, հետևաբար, ջրի ինքնաիոնացման հավասարումը պարզեցված է հետևյալ կերպ.

H 2 O ↔ H + + OH -

Ջրի տարանջատման հաստատունը չափազանց փոքր է.

Սա ցույց է տալիս, որ ջուրը շատ փոքր-ինչ տարանջատվում է իոնների մեջ, և, հետևաբար, չդիսոցավորված H 2 O մոլեկուլների կոնցենտրացիան գրեթե հաստատուն է.

Մաքուր ջրի մեջ [H + ] = [OH - ] = 10 -7 մոլ / լ: Սա նշանակում է, որ ջուրը շատ թույլ ամֆոտերային էլեկտրոլիտ է, որը նկատելի չափով չի ցուցադրում ոչ թթվային, ոչ էլ հիմնային հատկություններ:
Սակայն ջուրը ուժեղ իոնացնող ազդեցություն ունի իր մեջ լուծված էլեկտրոլիտների վրա։ Ջրի դիպոլների ազդեցությամբ լուծված նյութերի մոլեկուլներում բևեռային կովալենտային կապերը վերածվում են իոնային, իոնները ջրվում են, նրանց միջև կապերը թուլանում, ինչի հետևանքով տեղի է ունենում էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա։ Օրինակ:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -

(ուժեղ էլեկտրոլիտ)

(կամ բացառելով խոնավացումը՝ HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (թույլ էլեկտրոլիտ)

(կամ CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

Համաձայն թթուների և հիմքերի Բրոնսթեդ-Լոուրիի տեսության՝ այս գործընթացներում ջուրը դրսևորում է հիմքի (պրոտոն ընդունող) հատկություններ։ Ըստ նույն տեսության՝ ջուրը հանդես է գալիս որպես թթու (պրոտոն դոնոր) ռեակցիաներում, օրինակ՝ ամոնիակի և ամինների հետ.

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

CH 3 NH 2 + H 2 O ↔ CH 3 NH 3 + + OH -

Ջրի հետ կապված ռեդոքս ռեակցիաներ

I. Ռեակցիաներ, որոնց դեպքում ջուրը օքսիդացնող նյութի դեր է կատարում

Այս ռեակցիաները հնարավոր են միայն ուժեղ վերականգնող նյութերով, որոնք ունակ են ջրի մոլեկուլների մաս կազմող ջրածնի իոնները վերածել ազատ ջրածնի։

1) փոխազդեցություն մետաղների հետ

ա) Նորմալ պայմաններում H 2 O-ը փոխազդում է միայն ալկալիների հետ. և ալկալիական հող: մետաղներ:

2Na + 2H + 2 O \u003d 2NaOH + H 0 2

Ca + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 0 2

բ) Բարձր ջերմաստիճանի դեպքում H 2 O-ն արձագանքում է նաև որոշ այլ մետաղների հետ, օրինակ.

Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2

3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe 2 O 4 + 4H 0 2

գ) Al-ը և Zn-ը տեղափոխում են H2-ը ջրից ալկալիների առկայության դեպքում.

2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2

2) փոխազդեցություն ցածր EO ունեցող ոչ մետաղների հետ (ռեակցիաները տեղի են ունենում ծանր պայմաններում)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 («ջրային գազ»)

2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2

Ալկալիների առկայության դեպքում սիլիցիումը ջրից տեղահանում է ջրածինը.

Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 0 2

3) փոխազդեցություն մետաղների հիդրիդների հետ

NaH + H + 2 O \u003d NaOH + H 0 2

CaH 2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2

4) փոխազդեցություն ածխածնի օքսիդի և մեթանի հետ

CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2

2CH 4 + O 2 + 2H + 2 O \u003d 2CO 2 + 6H 0 2

Արդյունաբերության մեջ ռեակցիաները օգտագործվում են ջրածնի արտադրության համար։

II. Ռեակցիաներ, որոնցում ջուրը գործում է որպես վերականգնող նյութ

Այս ռեակցիաները հնարավոր են միայն շատ ուժեղ օքսիդացնող նյութերի դեպքում, որոնք ունակ են օքսիդացնել թթվածինը CO-2-ը, որը ջրի մաս է, ազատել թթվածին O 2 կամ պերօքսիդ անիոններին 2-: Բացառիկ դեպքում (F 2-ի հետ ռեակցիայի մեջ) թթվածին առաջանում է c o-ով։ +2.

1) փոխազդեցություն ֆտորի հետ

2F 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HF

2F 2 + H 2 O -2 \u003d O +2 F 2 + 2HF

2) փոխազդեցությունը ատոմային թթվածնի հետ

H 2 O -2 + O \u003d H 2 O - 2

3) փոխազդեցություն քլորի հետ

Բարձր T-ում առաջանում է շրջելի ռեակցիա

2Cl 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HCl

III. Ներմոլեկուլային օքսիդացման ռեակցիաներ՝ ջրի կրճատում։

Էլեկտրական հոսանքի կամ բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ ջուրը կարող է քայքայվել ջրածնի և թթվածնի.

2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2

Ջերմային տարրալուծումը շրջելի գործընթաց է. ցածր է ջրի ջերմային քայքայման աստիճանը։

Խոնավեցման ռեակցիաներ

I. Իոնների խոնավացում. Ջրային լուծույթներում էլեկտրոլիտների տարանջատման ժամանակ առաջացած իոնները միացնում են որոշակի քանակությամբ ջրի մոլեկուլներ և գոյություն ունեն հիդրատացված իոնների տեսքով։ Որոշ իոններ այնպիսի ամուր կապեր են ստեղծում ջրի մոլեկուլների հետ, որ դրանց հիդրատները կարող են գոյություն ունենալ ոչ միայն լուծույթում, այլև պինդ վիճակում։ Սա բացատրում է բյուրեղային հիդրատների առաջացումը, ինչպիսիք են CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O և այլն, ինչպես նաև ջրային համալիրների ձևավորումը՝ CI 3, Br 4 և այլն:

II. Օքսիդների խոնավացում

III. Բազմաթիվ կապեր պարունակող օրգանական միացությունների խոնավացում

Հիդրոլիզի ռեակցիաներ

I. Աղերի հիդրոլիզ

Հետադարձելի հիդրոլիզ.

ա) ըստ աղի կատիոնի

Fe 3+ + H 2 O \u003d FeOH 2+ + H +; (թթվային միջավայր. pH

բ) աղի անիոնով

CO 3 2- + H 2 O \u003d HCO 3 - + OH -; (ալկալային միջավայր. pH > 7)

գ) աղի կատիոնով և անիոնով

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (միջավայր մոտ չեզոք)

Անդառնալի հիդրոլիզ.

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

II. Մետաղական կարբիդների հիդրոլիզ

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 նեթան

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2 ացետիլեն

III. Սիլիցիդների, նիտրիդների, ֆոսֆիդների հիդրոլիզ

Mg 2 Si + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 ↓ + SiH 4 սիլան

Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d ZCa (OH) 2 + 2NH 3 ամոնիակ

Cu 3 P 2 + 6H 2 O \u003d ZCu (OH) 2 + 2PH 3 ֆոսֆին

IV. Հալոգենների հիդրոլիզ

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO

V. Օրգանական միացությունների հիդրոլիզ

Օրգանական նյութերի դասեր	Հիդրոլիզի արտադրանք (օրգանական)
Հալոգենալկաններ (ալկիլ հալոգենիդներ)
Արիլ հալոգենիդներ
Դիհալոալկաններ	Ալդեհիդներ կամ կետոններ
Մետաղական սպիրտներ
Կարբոքսիլաթթվի հալոգենիդներ	կարբոքսիլաթթուներ
Կարբոքսիլաթթուների անհիդրիդներ	կարբոքսիլաթթուներ
Կարբոքսիլաթթուների եթերներ	Կարբոքսիլաթթուներ և սպիրտներ
	Գլիցերին և ավելի բարձր կարբոքսիլաթթուներ
Դի- և պոլիսախարիդներ	Մոնոսաքարիդներ
Պեպտիդներ և սպիտակուցներ	α-ամինաթթուներ
Նուկլեինաթթուներ

2. Գրի՛ր ռեակցիայի կինետիկ հավասարումը 2H2 + O2 = 2H2O: 3. Քանի՞ անգամ կաճի ռեակցիայի արագությունը, եթե ջերմաստիճանի գործակիցը լինի 3, իսկ ջերմաստիճանը բարձրացվի 30 աստիճանով: 4. Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է 40 աստիճանով, ռեակցիայի արագությունը մեծանում է 16 անգամ։ Որոշեք ջերմաստիճանի գործակիցը:

Նկար 12 «Արձագանքման արագություն» շնորհանդեսիցՔիմիայի դասերին «Ռեակցիաներ» թեմայով.

Չափերը՝ 960 x 720 պիքսել, ֆորմատը՝ jpg։ Քիմիայի դասի նկարն անվճար ներբեռնելու համար աջ սեղմեք նկարի վրա և սեղմեք «Պահպանել պատկերը որպես...»: Դասի նկարները ցուցադրելու համար կարող եք նաև անվճար ներբեռնել «Reaction Speed.ppt» ամբողջ շնորհանդեսը՝ բոլոր նկարներով, որոնք գտնվում են zip արխիվում: Արխիվի չափը՝ 15 ԿԲ։

Ներբեռնեք ներկայացումը

Ռեակցիաներ

«Արձագանքման արագություն» - արագության վրա ազդող գործոններ: Ի՞նչ ենք մենք ուսումնասիրել։ Ռեակտիվ նյութերի կոնցենտրացիայի ազդեցությունը (միասեռ համակարգերի համար) 3-րդ շարք. Ջերմաստիճանը. Ի՞նչն է որոշում ռեակցիաների արագությունը: 2. Գրի՛ր ռեակցիայի կինետիկ հավասարումը 2H2 + O2 = 2H2O: Կատալիզատորների կամ ինհիբիտորների առկայությունը: Խնդրի լուծում. Կատալիզատորներ և կատալիզատորներ.

«Նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը» - 1673 թ. Նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը. Ցուցանիշ. Ցուցանիշը ցույց է տալիս նյութի բանաձևային միավորի ատոմների քանակը: Ինչպես Բոյլը, այնպես էլ ռուս գիտնականը փորձեր է կատարել կնքված ռեպորտաժներում։ 1789 թ Կազիբեկ բիի անվան թիվ 36 միջնակարգ դպրոց. Ռոբերտ Բոյլ. Գործակից. 5n2o. 1748 թ Քիմիական բանաձև. Դասի նպատակները. Ուսուցում - փորձարարականորեն ապացուցել նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը:

«Ռադիոակտիվ փոխակերպումներ» - Պատմության ուղենիշներ. Ոչ ռադիոակտիվ միջուկների թիվն է սկզբնական պահին: t-ը քայքայման ժամանակն է: Ռադիոակտիվ քայքայման օրենքը. Փորձ. Ի՞նչ է կիսատ կյանքը: T-ն կիսատ կյանքն է: Ռադերֆորդի հետազոտություն. Եզրակացություն կանոններից. Ռադիոակտիվ նյութի ատոմները ենթարկվում են ինքնաբուխ փոփոխությունների։ Ռադիոակտիվության հետազոտության նախապատմություն.

«Քիմիական ռեակցիաների գործնական աշխատանք» - PPG. H2 - Գազ, անգույն, անհոտ, օդից թեթեւ: 4) Սեւ CuO-ն դառնում է կարմիր, փորձանոթի պատերին առաջանում է H2O: Փորձարկման խողովակներ. 2) Մաքուր H2-ը պայթում է ձանձրալի փոփ ձայնով, H2-ը՝ կեղտոտությամբ՝ հաչոցով: 3kcns+feci3=3kci+fe(cns)3 փոխանակում։ AI + HCI. Cu. Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 Փոխարինում. Ալկոհոլային լամպ: Դիտարկվել են քիմիական ռեակցիաների նշաններ.

«Ռեակցիաներ» - Հոտի տեսք: Տվեք քիմիական ռեակցիայի հիմնական պատկերացում: Գազի բացթողում. Սարքավորումներ. Լուծումներ՝ աղաթթու և կրաքարի ջուր, մարմարի մի կտոր։ Տնային աշխատանքների ստուգում. Բերե՛ք բարդ նյութերի օրինակներ: Քիմիայի դերը մարդու կյանքում. Նստվածքի առաջացում. Ջերմության արտազատումը կամ կլանումը:

«Էլեկտրոլիտիկ տարանջատման տեսություն» - Բոլոր պարզ նյութերը, բոլոր օքսիդները և n/r թթուները, հիմքերը և աղերը: Սվանտե Արրենիուս. Նյութեր լուծույթներում. Իոնային և կովալենտային բևեռային կապերով նյութեր: Էլեկտրոլիտիկ դիսոցիացիայի տեսություն (TED): TED-ի II-րդ դրույթ. Կովալենտային կապով նյութեր. Ջրի դիպոլների կողմնորոշո՞ւմ, հիդրա՞նցությո՞ւն։ իոնացում? տարանջատում.

Ընդհանուր առմամբ թեմայում կա 28 պրեզենտացիա

Կյանքի հիմքի հայտնի բանաձեւը՝ ջուր. Նրա մոլեկուլը բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից և մեկ թթվածնից, որը գրված է որպես H2O։ Եթե ​​թթվածինը կրկնակի շատ լինի, ապա կստացվի լրիվ այլ նյութ՝ H2O2։ Ի՞նչ է դա և ինչո՞վ է ստացված նյութը տարբերվելու ջրի «հարազատից»:

H2O2 - ինչ է այս նյութը:

Անդրադառնանք դրա վրա ավելի մանրամասն։ H2O2-ը ջրածնի պերօքսիդի բանաձեւն է, այո, այն, որն օգտագործվում է քերծվածքները բուժելու համար, սպիտակ: Ջրածնի պերօքսիդ H2O2 - գիտ.

Ախտահանման համար օգտագործվում է 3% պերօքսիդի լուծույթ: Մաքուր կամ խտացված տեսքով այն առաջացնում է մաշկի քիմիական այրվածքներ: Երեսուն տոկոս պերօքսիդի լուծույթն այլ կերպ կոչվում է պերհիդրոլ; այն նախկինում օգտագործվել է վարսավիրանոցներում՝ մազերը սպիտակեցնելու համար: Նրա կողմից այրված մաշկը նույնպես սպիտակում է։

H2O2-ի քիմիական հատկությունները

Ջրածնի պերօքսիդը «մետաղական» համով անգույն հեղուկ է։ Լավ լուծիչ է և հեշտությամբ լուծվում է ջրի, եթերի, սպիրտների մեջ։

Երեք և վեց տոկոս պերօքսիդի լուծույթները սովորաբար պատրաստվում են երեսուն տոկոս լուծույթը նոսրացնելով: Երբ խտացված H2O2-ը պահվում է, նյութը քայքայվում է թթվածնի արտազատմամբ, ուստի այն չպետք է պահվի սերտորեն փակ տարաներում՝ պայթյունից խուսափելու համար: Պերօքսիդի կոնցենտրացիայի նվազմամբ նրա կայունությունը մեծանում է: Նաև H2O2-ի տարրալուծումը դանդաղեցնելու համար դրան կարելի է ավելացնել տարբեր նյութեր, օրինակ՝ ֆոսֆորական կամ սալիցիլաթթու։ Ուժեղ կոնցենտրացիայի (90 տոկոսից ավելի) լուծույթները պահելու համար պերօքսիդին ավելացնում են նատրիումի պիրոֆոսֆատ, որը կայունացնում է նյութի վիճակը, օգտագործվում են նաև ալյումինե անոթներ։

H2O2-ը քիմիական ռեակցիաներում կարող է լինել և՛ օքսիդացնող, և՛ վերականգնող նյութ: Ավելի հաճախ, սակայն, պերօքսիդը ցուցադրում է օքսիդացնող հատկություններ: Պերօքսիդը համարվում է թթու, բայց շատ թույլ; ջրածնի պերօքսիդի աղերը կոչվում են պերօքսիդ:

որպես թթվածնի ստացման մեթոդ

H2O2-ի տարրալուծման ռեակցիան տեղի է ունենում, երբ նյութը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի (ավելի քան 150 աստիճան Ցելսիուս): Արդյունքը ջուր և թթվածին է:

Ռեակցիայի բանաձեւ - 2 H2O2 + t -> 2 H2O + O2

H-ի օքսիդացման վիճակը H 2 O 2-ում և H 2 O \u003d +1-ում:
O-ի օքսիդացման վիճակը՝ H 2 O 2 \u003d -1, H 2 O \u003d -2, O 2 \u003d 0-ում
2 O -1 - 2e -> O2 0

O -1 + e -> O -2
2 H2O2 = 2 H2O + O2

Ջրածնի պերօքսիդի տարրալուծումը կարող է տեղի ունենալ նաև սենյակային ջերմաստիճանում, եթե օգտագործվում է կատալիզատոր (քիմիական, որն արագացնում է ռեակցիան)։

Լաբորատորիաներում թթվածնի ստացման մեթոդներից մեկը՝ բերթոլետի աղի կամ կալիումի պերմանգանատի տարրալուծման հետ մեկտեղ, պերօքսիդի քայքայման ռեակցիան է։ Այս դեպքում որպես կատալիզատոր օգտագործվում է մանգանի (IV) օքսիդը։ Այլ նյութեր, որոնք արագացնում են H2O2-ի տարրալուծումը, պղինձը, պլատինը, նատրիումի հիդրօքսիդը։

Պերօքսիդի հայտնաբերման պատմությունը

Պերօքսիդի հայտնաբերմանն ուղղված առաջին քայլերն արվել են 1790 թվականին գերմանացի Ալեքսանդր Հումբոլդտի կողմից, երբ նա հայտնաբերել է բարիումի օքսիդի վերածումը պերօքսիդի տաքացման ժամանակ։ Այդ գործընթացն ուղեկցվել է օդից թթվածնի կլանմամբ։ Տասներկու տարի անց գիտնականներ Թենարդը և Գեյ-Լյուսակը փորձ կատարեցին թթվածնի ավելցուկով ալկալային մետաղների այրման վերաբերյալ, որի արդյունքում ստացվեց նատրիումի պերօքսիդ։ Սակայն ջրածնի պերօքսիդը ստացվել է ավելի ուշ՝ միայն 1818 թվականին, երբ Լուի Թենարն ուսումնասիրել է թթուների ազդեցությունը մետաղների վրա; նրանց կայուն փոխազդեցության համար անհրաժեշտ էր ցածր քանակությամբ թթվածին: Բարիումի պերօքսիդի և ծծմբաթթվի հետ հաստատող փորձ անցկացնելով՝ գիտնականը դրանց մեջ ավելացրել է ջուր, քլորաջրածին և սառույց։ Կարճ ժամանակ անց Տենարը բարիումի պերօքսիդով տարայի պատերին հայտնաբերել է փոքրիկ պնդացած կաթիլներ։ Պարզ է դարձել, որ դա H2O2 է։ Հետո ստացված H2O2-ին տվել են «օքսիդացված ջուր» անվանումը։ Սա ջրածնի պերօքսիդ էր՝ անգույն, անհոտ, հազիվ գոլորշիացնող հեղուկ, որը լավ լուծում է այլ նյութեր: H2O2-ի և H2O2-ի փոխազդեցության արդյունքը դիսոցացիոն ռեակցիա է, պերօքսիդը լուծելի է ջրում։

Հետաքրքիր փաստ է այն, որ նոր նյութի հատկությունները արագ բացահայտվեցին՝ թույլ տալով այն օգտագործել վերականգնողական աշխատանքներում։ Ինքը՝ Թենարդը, օգտագործելով պերօքսիդ, վերականգնեց Ռաֆայելի նկարը, որը ժամանակի ընթացքում մթնեց։

Ջրածնի պերօքսիդը 20-րդ դարում

Ստացված նյութի մանրակրկիտ ուսումնասիրությունից հետո այն սկսեց արտադրվել արդյունաբերական մասշտաբով։ 20-րդ դարի սկզբին ներդրվեց պերօքսիդի արտադրության էլեկտրաքիմիական տեխնոլոգիա՝ հիմնված էլեկտրոլիզի գործընթացի վրա։ Բայց այս մեթոդով ստացված նյութի պահպանման ժամկետը փոքր էր՝ մոտ մի երկու շաբաթ։ Մաքուր պերօքսիդը անկայուն է, և մեծ մասամբ այն թողարկվել է երեսուն տոկոս կոնցենտրացիայի մեջ՝ սպիտակեցնող գործվածքների համար և երեք կամ վեց տոկոսով՝ կենցաղային օգտագործման համար:

Նացիստական ​​Գերմանիայի գիտնականները պերօքսիդ են օգտագործել հեղուկ վառելիքի հրթիռային շարժիչ ստեղծելու համար, որն օգտագործվել է Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի ժամանակ պաշտպանական նպատակներով: H2O2-ի և մեթանոլի/հիդրազինի փոխազդեցության արդյունքում ստացվել է հզոր վառելիք, որի վրա ինքնաթիռը հասել է ավելի քան 950 կմ/ժ արագության։

Որտե՞ղ է այժմ օգտագործվում H2O2-ը:

• բժշկության մեջ - վերքերի բուժման համար;
• Ցելյուլոզի և թղթի արդյունաբերության մեջ օգտագործվում են նյութի սպիտակեցնող հատկությունները.
• տեքստիլ արդյունաբերության մեջ բնական և սինթետիկ գործվածքները, մորթիները, բուրդը սպիտակեցնում են պերօքսիդով.
• որպես հրթիռային վառելիք կամ դրա օքսիդիչ;
• քիմիայում - արտադրել թթվածին, որպես ծակոտկեն նյութերի արտադրության համար փրփրող նյութ, որպես կատալիզատոր կամ հիդրոգենացնող նյութ.
• ախտահանող կամ մաքրող միջոցների, սպիտակեցնող նյութերի արտադրության համար.
• մազերի գունաթափման համար (սա հնացած մեթոդ է, քանի որ մազերը խիստ վնասված են պերօքսիդից);

Ջրածնի պերօքսիդը կարող է հաջողությամբ օգտագործվել կենցաղային տարբեր խնդիրների լուծման համար։ Բայց այդ նպատակների համար կարող է օգտագործվել միայն 3% ջրածնի պերօքսիդ: Ահա մի քանի ուղիներ.

• Մակերեսները մաքրելու համար պերօքսիդը լցրեք ցողացիրով տարայի մեջ և ցողեք աղտոտված տարածքների վրա:
• Առարկաները ախտահանելու համար դրանք պետք է սրբել H2O2-ի չնոսրացված լուծույթով: Սա կօգնի մաքրել դրանք վնասակար միկրոօրգանիզմներից։ Լվացքի սպունգները կարելի է թրջել պերօքսիդով ջրի մեջ (համամասնությունը 1։1)։
• Սպիտակ իրերը լվանալիս գործվածքները սպիտակեցնելու համար ավելացրեք մեկ բաժակ պերօքսիդ: Դուք կարող եք նաև ողողել սպիտակ գործվածքները մի բաժակ H2O2-ի հետ խառնած ջրի մեջ: Այս մեթոդը վերականգնում է սպիտակությունը, կանխում գործվածքների դեղնացումը և օգնում է հեռացնել համառ բծերը:
• Բորբոսի և բորբոսի դեմ պայքարելու համար պերօքսիդը և ջուրը խառնեք լակի շշի մեջ 1:2 հարաբերակցությամբ: Ստացված խառնուրդը ցողեք վարակված մակերեսների վրա և 10 րոպե հետո մաքրեք դրանք խոզանակով կամ սպունգով։
• Դուք կարող եք թարմացնել սալիկի մեջ մգացած քսուքը՝ ցանկալի հատվածների վրա պերօքսիդ ցողելով: 30 րոպե հետո դուք պետք է ուշադիր քսեք դրանք կոշտ խոզանակով:
• Սպասք լվանալու համար կես բաժակ H2O2 ավելացրեք լի ջրի ավազանի մեջ (կամ փակ արտահոսքով լվացարան): Նման լուծույթով լվացված բաժակներն ու ափսեները մաքրությամբ կփայլեն։
• Ատամի խոզանակը մաքրելու համար հարկավոր է այն թաթախել չնոսրացված 3% պերօքսիդի լուծույթի մեջ: Այնուհետև լվանալ ուժեղ հոսող ջրի տակ: Այս մեթոդը լավ ախտահանում է հիգիենայի իրը։
• Գնված բանջարեղենն ու մրգերը ախտահանելու համար դրանց վրա ցողեք 1 բաժին պերօքսիդի և 1 մաս ջրի լուծույթ, այնուհետև դրանք մանրակրկիտ լվացեք ջրով (կարող է լինել սառը):
• Ծայրամասային տարածքում H2O2-ի օգնությամբ կարելի է պայքարել բույսերի հիվանդությունների դեմ։ Դուք պետք է դրանք ցողեք պերօքսիդի լուծույթով կամ ներծծեք սերմերը տնկելուց անմիջապես առաջ 4,5 լիտր ջրի մեջ՝ խառնված 30 մլ քառասուն տոկոս ջրածնի պերօքսիդով։
• Ակվարիումի ձկներին վերակենդանացնելու համար, եթե դրանք թունավորված են ամոնիակով, շնչահեղձ են լինում, երբ օդափոխությունն անջատված է կամ այլ պատճառով, կարող եք փորձել դրանք ջրածնի պերօքսիդով ջրի մեջ դնել: Անհրաժեշտ է ջրի հետ 3% պերօքսիդ խառնել 100 լիտրում 30 մլ ծավալով և 15-20 րոպե դնել անշունչ ձկան խառնուրդի մեջ։ Եթե ​​այս ընթացքում նրանք չեն կենդանանում, ապա միջոցը չի օգնել։

Նույնիսկ մի շիշ ջրի ուժեղ թափահարման արդյունքում դրա մեջ ձևավորվում է որոշակի քանակությամբ պերօքսիդ, քանի որ այդ գործողության ընթացքում ջուրը հագեցած է թթվածնով:

Թարմ մրգերն ու բանջարեղենը նույնպես պարունակում են H2O2, մինչև դրանք եփվեն: Տաքացման, եռման, թրծման և ուղեկցող բարձր ջերմաստիճանով այլ գործընթացների ժամանակ մեծ քանակությամբ թթվածին քայքայվում է։ Այդ իսկ պատճառով եփած մթերքները համարվում են ոչ այնքան օգտակար, թեև դրանցում որոշ քանակությամբ վիտամիններ է մնում։ Առողջարաններում մատուցվող թարմ քամած հյութերը կամ թթվածնային կոկտեյլները օգտակար են նույն պատճառով՝ թթվածնով հագեցվածության շնորհիվ, որը օրգանիզմին նոր ուժ է հաղորդում և մաքրում այն։

Պերօքսիդի վտանգները, երբ կլանվում են

Վերոնշյալից հետո կարող է թվալ, որ պերօքսիդը կարելի է հատուկ բանավոր ընդունել, և դա օգուտ կբերի մարմնին: Բայց դա ամենևին էլ այդպես չէ: Ջրի կամ հյութերի մեջ միացությունը հայտնաբերվում է նվազագույն քանակությամբ և սերտորեն կապված է այլ նյութերի հետ։ Ներսում «անբնական» ջրածնի պերօքսիդի ընդունումը (և խանութում գնված կամ քիմիական փորձերի արդյունքում ինքնուրույն արտադրված ողջ պերօքսիդը որևէ կերպ չի կարող բնական համարվել, ավելին, այն ունի չափազանց բարձր կոնցենտրացիան բնականի համեմատ) կարող է հանգեցնել կյանքին սպառնացող վտանգի։ և առողջությանը սպառնացող հետևանքներ: Հասկանալու համար, թե ինչու, պետք է կրկին դիմել քիմիայի:

Ինչպես արդեն նշվեց, որոշակի պայմաններում ջրածնի պերօքսիդը քայքայվում է և թողարկում թթվածին, որը ակտիվ օքսիդացնող նյութ է: կարող է առաջանալ, երբ H2O2-ը բախվում է պերօքսիդազի՝ ներբջջային ֆերմենտի հետ: Ախտահանման համար պերօքսիդի օգտագործումը հիմնված է նրա օքսիդացնող հատկությունների վրա: Այսպիսով, երբ վերքը մշակվում է H2O2-ով, արձակված թթվածինը ոչնչացնում է այն ներթափանցած կենդանի պաթոգեն միկրոօրգանիզմները: Նույն ազդեցությունն ունի այլ կենդանի բջիջների վրա։ Եթե ​​դուք անձեռնմխելի մաշկը բուժեք պերօքսիդով, այնուհետև մաքրեք տարածքը ալկոհոլով, ապա կզգաք այրվող սենսացիա, որը հաստատում է պերօքսիդից հետո մանրադիտակային վնասների առկայությունը: Բայց պերօքսիդի ցածր կոնցենտրացիայի արտաքին օգտագործմամբ, մարմնին նկատելի վնաս չի լինի:

Ուրիշ բան, եթե փորձես ներս տանել։ Այդ նյութը, որն ընդունակ է արտաքինից վնասել նույնիսկ համեմատաբար հաստ մաշկը, մտնում է մարսողական համակարգի լորձաթաղանթ։ Այսինքն՝ առաջանում են քիմիական մինի այրվածքներ։ Իհարկե, արձակված օքսիդացնող նյութը՝ թթվածինը, կարող է նաև ոչնչացնել վնասակար մանրէները։ Բայց նույն գործընթացը տեղի կունենա մարսողական համակարգի բջիջների հետ: Եթե ​​օքսիդացնող նյութի գործողության արդյունքում այրվածքները կրկնվում են, ապա հնարավոր է լորձաթաղանթի ատրոֆիա, և սա առաջին քայլն է դեպի քաղցկեղ։ Աղիքային բջիջների մահը հանգեցնում է մարմնի սննդանյութերը կլանելու անկարողությանը, սա բացատրում է, օրինակ, քաշի կորուստը և փորկապության անհետացումը որոշ մարդկանց մոտ, ովքեր զբաղվում են պերօքսիդով «բուժմամբ»:

Առանձին-առանձին պետք է ասել պերօքսիդի ներերակային ներարկումների կիրառման նման մեթոդի մասին։ Եթե ​​նույնիսկ ինչ-ինչ պատճառներով դրանք նշանակվել են բժշկի կողմից (դա կարող է արդարացված լինել միայն արյան թունավորման դեպքում, երբ այլ հարմար դեղամիջոցներ չկան), ապա բժիշկների հսկողության ներքո և դեղաչափերի խիստ հաշվարկով, դեռ կան ռիսկեր։ Բայց նման էքստրեմալ իրավիճակում դա վերականգնման շանս կլինի։ Ոչ մի դեպքում չպետք է ձեզ նշանակեք ջրածնի պերօքսիդի ներարկումներ: H2O2-ը մեծ վտանգ է ներկայացնում արյան բջիջների՝ էրիթրոցիտների և թրոմբոցիտների համար, քանի որ քայքայում է դրանք, երբ մտնում է արյան մեջ։ Բացի այդ, կարող է առաջանալ արյան անոթների մահացու խցանում արտազատվող թթվածնի միջոցով՝ գազային էմբոլիա։

Անվտանգության միջոցներ H2O2-ի հետ աշխատելիս

• Պահել երեխաների և անգործունակ մարդկանց անհասանելի վայրում: Հոտի և արտահայտված համի բացակայությունը նրանց համար հատկապես վտանգավոր է դարձնում պերօքսիդը, քանի որ կարելի է ընդունել մեծ չափաբաժիններ։ Եթե ​​լուծումը կլանվի, օգտագործման հետևանքները կարող են անկանխատեսելի լինել: Դուք պետք է անհապաղ խորհրդակցեք բժշկի հետ:
• Երեք տոկոսից ավելի կոնցենտրացիայով պերօքսիդի լուծույթները մաշկի հետ շփվելու դեպքում առաջացնում են այրվածքներ: Այրված հատվածը պետք է լվանալ շատ ջրով։

• Թույլ մի տվեք, որ պերօքսիդի լուծույթը հայտնվի աչքերի մեջ, քանի որ դրանց այտուցը, կարմրությունը, գրգռվածությունը, երբեմն նաև ցավ է առաջանում։ Առաջին օգնությունը բժշկին գնալուց առաջ՝ աչքերի առատ ողողում ջրով։
• Պահպանեք նյութը այնպես, որ պարզ լինի, որ այն H2O2 է, այսինքն՝ կպչուն տարայի մեջ՝ պատահական չարաշահումից խուսափելու համար։
• Պահպանման պայմանները, որոնք երկարացնում են դրա կյանքը, մութ, չոր, զով տեղն է:
• Մի խառնեք ջրածնի պերօքսիդը մաքուր ջրից բացի այլ հեղուկների հետ, ներառյալ քլորացված ծորակի ջուրը:
• Վերը նշված բոլորը վերաբերում են ոչ միայն H2O2-ին, այլ այն պարունակող բոլոր պատրաստուկներին:

2Н2 + О2 ––> 2Н2О

ջրածնի, թթվածնի և ջրի կոնցենտրացիաները տատանվում են տարբեր աստիճաններով՝ ΔС(Н2) = ΔС(Н2О) = 2 ΔС(О2):

Քիմիական ռեակցիայի արագությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից՝ ռեակտիվների բնույթից, դրանց կոնցենտրացիայից, ջերմաստիճանից, լուծիչի բնույթից և այլն։

2.1.1 Քիմիական ռեակցիայի կինետիկ հավասարում. Ռեակցիայի կարգը.

Քիմիական կինետիկայի առջև ծառացած խնդիրներից մեկն է ցանկացած պահի որոշել ռեակցիայի խառնուրդի բաղադրությունը (այսինքն՝ բոլոր ռեակտիվների կոնցենտրացիաները), որի համար անհրաժեշտ է իմանալ ռեակցիայի արագության կախվածությունը կոնցենտրացիաներից: Ընդհանուր առմամբ, որքան մեծ է ռեակտիվների կոնցենտրացիան, այնքան մեծ է քիմիական ռեակցիայի արագությունը: Քիմիական կինետիկայի հիմքը հանդիսանում է այսպես կոչված. Քիմիական կինետիկայի հիմնական պոստուլատը.

Քիմիական ռեակցիայի արագությունը ուղիղ համեմատական ​​է որոշ չափով վերցված ռեակտիվների կոնցենտրացիաների արտադրանքին:

այսինքն՝ ռեակցիայի համար

aA + bB + dD + . ––> eE + .

կարելի է գրել.

Համաչափության k գործակիցը քիմիական ռեակցիայի արագության հաստատունն է։ Արագության հաստատունը թվայինորեն հավասար է ռեակցիայի արագությանը բոլոր ռեակտիվների կոնցենտրացիաներում, որոնք հավասար են 1 մոլ/լ:

Ռեակցիայի արագության կախվածությունը ռեակտիվների կոնցենտրացիաներից որոշվում է փորձարարական եղանակով և կոչվում է քիմիական ռեակցիայի կինետիկ հավասարում։ Ակնհայտ է, որ կինետիկ հավասարումը գրելու համար անհրաժեշտ է փորձնականորեն որոշել արագության հաստատունի և ցուցիչների արժեքը ռեակտիվների կոնցենտրացիաներում։ Քիմիական ռեակցիայի կինետիկ հավասարման մեջ յուրաքանչյուր արձագանքող նյութի կոնցենտրացիայի ցուցանիշը (II.4 հավասարման մեջ համապատասխանաբար x, y և z) այս բաղադրիչի ռեակցիայի որոշակի կարգն է: Քիմիական ռեակցիայի կինետիկ հավասարման ցուցիչների գումարը (x + y + z) ներկայացնում է ռեակցիայի ընդհանուր կարգը: Պետք է ընդգծել, որ ռեակցիայի կարգը որոշվում է միայն փորձարարական տվյալների հիման վրա և կապված չէ ռեակցիայի հավասարման մեջ ռեակտիվների ստոյխիոմետրիկ գործակիցների հետ։ Ստոյխիոմետրիկ ռեակցիայի հավասարումը նյութական հաշվեկշռի հավասարումն է և ոչ մի կերպ չի կարող ժամանակին որոշել այս ռեակցիայի ընթացքի բնույթը։

Քիմիական կինետիկայի մեջ ընդունված է ռեակցիաները դասակարգել ըստ ռեակցիայի ընդհանուր կարգի։ Դիտարկենք ռեակտիվների կոնցենտրացիայի կախվածությունը ժամանակից անշրջելի (միակողմանի) զրոյական, առաջին և երկրորդ կարգի ռեակցիաների համար։

2.1.2 Զրոյական կարգի ռեակցիաներ

Զրոյական կարգի ռեակցիաների դեպքում կինետիկ հավասարումն ունի հետևյալ ձևը.

Զրոյական կարգի ռեակցիայի արագությունը հաստատուն է ժամանակի մեջ և կախված չէ ռեակտիվների կոնցենտրացիաներից. սա բնորոշ է բազմաթիվ տարասեռ (միջերեսում տեղի ունեցող) ռեակցիաներին այն դեպքում, երբ ռեակտիվների մակերևույթին տարածման արագությունը փոքր է դրանց քիմիական փոխակերպման արագությունից:

2.1.3 Առաջին կարգի ռեակցիաներ

Դիտարկենք A սկզբնական նյութի կոնցենտրացիայի ժամանակային կախվածությունը A -–> B առաջին կարգի ռեակցիայի դեպքում: Առաջին կարգի ռեակցիաները բնութագրվում են ձևի կինետիկ հավասարմամբ (II.6): Մենք դրա մեջ փոխարինում ենք (II.2) արտահայտությունը.

(II.7)

Արտահայտությունը (II.7) ինտեգրելուց հետո մենք ստանում ենք.

Ինտեգրման g հաստատունը որոշում ենք սկզբնական պայմաններից՝ t = 0 պահին С կոնցենտրացիան հավասար է Сo սկզբնական կոնցենտրացիայի: Այստեղից հետևում է, որ g = ln Co. Մենք ստանում ենք.

Բրինձ. 2.3Համակենտրոնացման լոգարիթմի կախվածությունը ժամանակից առաջին կարգի ռեակցիաների համար

Այսպիսով, առաջին կարգի ռեակցիայի կոնցենտրացիայի լոգարիթմը գծայինորեն կախված է ժամանակից (նկ. 2.3) և արագության հաստատունը թվայինորեն հավասար է ժամանակի առանցքի վրա ուղիղ գծի թեքության շոշափմանը:

(II.9) հավասարումից հեշտ է ստանալ միակողմանի առաջին կարգի ռեակցիայի արագության հաստատունի արտահայտություն.

Ռեակցիայի մեկ այլ կինետիկ բնութագիր է կիսամյակը t1/2 - այն ժամանակը, որի ընթացքում սկզբնական նյութի կոնցենտրացիան կրկնակի կրճատվում է սկզբնականի համեմատ: Արտահայտենք t1/2 առաջին կարգի ռեակցիայի համար՝ հաշվի առնելով, որ С = ½Сo:

(II.12)

Ինչպես երևում է ստացված արտահայտությունից, առաջին կարգի ռեակցիայի կես կյանքը կախված չէ սկզբնական նյութի սկզբնական կոնցենտրացիայից։

2.1.4 Երկրորդ կարգի ռեակցիաներ

Երկրորդ կարգի ռեակցիաների համար կինետիկ հավասարումն ունի հետևյալ ձևը.

Դիտարկենք ամենապարզ դեպքը, երբ կինետիկ հավասարումն ունի (II.14) ձևը կամ, որը նույնն է, (II.15) ձևի հավասարման մեջ սկզբնական նյութերի կոնցենտրացիաները նույնն են. հավասարումը (II.14) այս դեպքում կարող է վերաշարադրվել հետևյալ կերպ.

(II.16)

Փոփոխականների առանձնացումից և ինտեգրումից հետո մենք ստանում ենք.

Ինտեգրման g հաստատունը, ինչպես նախորդ դեպքում, որոշվում է սկզբնական պայմաններից։ Մենք ստանում ենք.

Այսպիսով, երկրորդ կարգի ռեակցիաների համար, որոնք ունեն ձևի կինետիկ հավասարում (II.14), բնորոշ է փոխադարձ կոնցենտրացիայի գծային կախվածությունը ժամանակից (նկ. 2.4), իսկ արագության հաստատունը հավասար է լանջի շոշափողին։ ուղիղ գիծ դեպի ժամանակի առանցք.

(II.20)

Բրինձ. 2.4Փոխադարձ կոնցենտրացիան երկրորդ կարգի ռեակցիաների ժամանակի համեմատ

Եթե ​​Co,A և Co,B ռեակտիվների սկզբնական կոնցենտրացիաները տարբեր են, ապա ռեակցիայի արագության հաստատունը հայտնաբերվում է ինտեգրելով (II.21) հավասարումը, որտեղ CA և CB ռեակտիվների կոնցենտրացիաներն են սկզբից t պահին: ռեակցիայի:

(II.21)

Այս դեպքում արագության հաստատունի համար մենք ստանում ենք արտահայտությունը