2. საწყისი ნივთიერებები და ექსპერიმენტული მეთოდები

2.1 საწყისი მასალები და მათი ანალიზი

ფოსფორი, ფტორი და ლითიუმი შემოღებულ იქნა ამონიუმის დიჰიდროგენ ფოსფატის სახით 100 ° C- ზე გამხმარი, ლითიუმის ფტორისა და კარბონატის 200 ° C ტემპერატურაზე. რეაქტიული ნიკელის ოქსიდი (ნაცრისფერი, არასტოიომეტრიული) დაითესა 900 ° C ტემპერატურაზე მწვანე სტოიქომეტრიულ NiO- ზე გადასაყვანად. რეაქტიული კობალტის ოქსიდი (+2) გამოიყენეს არაკალცინირებული (რენტგენის ფაზის ანალიზით დადასტურდა, რომ ეს მართლაც არის CoO და არა Co 3 O 4). გარდამავალი ლითონების დანერგვისთვის სხვა რეაგენტებიც იქნა შემოწმებული: კობალტის და მანგანუმის კარბონატები, ნიკელის აცეტატი და წყალხსნარებიდან ნალექირებული მანგანუმის და რკინის ოქსალატები (+2). ექსპერიმენტების ამ ნაწილის განსახორციელებლად, ჩვენ ავიღეთ ხსნადი მარილები: რკინის სულფატი (+2) და მანგანუმის ქლორიდი (+2), გავხსნათ ისინი ცხელ გამოხდილ წყალში და ჩავასხათ მათ ამონიუმის ოქსალატის ცხელი ხსნარი. გაგრილების შემდეგ, ნალექი გაფილტრული იქნა ბუხნერის ძაბრზე, გარეცხილი გამოხდილი წყლით, სანამ სულფატი ან ქლორიდის იონები არ მოიხსნებოდა, და გამხმარი ოთახის ტემპერატურაზე რამდენიმე დღის განმავლობაში.

არ არის დარწმუნებული, რომ ეს კარბონატები, ოქსალატები და აცეტატი ზუსტად შეესაბამება იდეალურ ფორმულებს: შენახვის, წყლის დაკარგვის ან მომატების დროს, ჰიდროლიზი, დაჟანგვა შესაძლებელია. ამიტომ, საჭირო იყო მათი გაანალიზება. ამისათვის, თითოეული საწყისი მასალის სამი პარალელური ნიმუში გამოითვლება მუდმივ წონაზე და იწონიდა ოქსიდების სახით. კალცინირების ტემპერატურა შეირჩა წონის ფორმების სტაბილურობის შესახებ ლიტერატურის მონაცემების საფუძველზე: Fe 2 O 3, NiO - 900 ° C, Co 3 O 4 და Mn 2 O 3 - 750 ° C მისაღებად.

2.2. სინთეზების ჩატარება

როდესაც ლითიუმის ფტორს თბება ამონიუმის დიჰიდროგენ ფოსფატი, შესაძლებელია წყალბადის ფტორის აორთქლება. აქედან გამომდინარე, ძნელად შესაძლებელია სინთეზის განხორციელება ერთ სტადიაზე. პირველ რიგში, თქვენ უნდა მიიღოთ LiMPO 4 და მხოლოდ წყლის სრული მოცილების შემდეგ შეიძლება ლითიუმის ფტორის დამატება.

ამრიგად, შეიძლება განვასხვავოთ ორი ეტაპი.

(1) 2NH 4 H 2 PO 4 + Li 2 CO 3 + 2MO ® 2 LiMPO 4 + 2NH 3 + CO 2 + 2H 2 O.

აქ MO არის ან ოქსიდი (NiO, CoO) ან ნაერთი, რომელიც იშლება ოქსიდად.

(2) LiMPO 4 + LiF ® Li 2 MPO 4 F

ნივთიერებების ნიმუშები აურიეთ და დაფქვით იასპის ნაღმტყორცნამდე სრულ ჰომოგენურ მასაზე, შემდეგ ტაბლეტები დაჭერით, ინახება 150-170 ° C ტემპერატურაზე 2 საათის განმავლობაში არასტაბილური კომპონენტების უმეტესობის მოსაშორებლად (თუ დაუყოვნებლივ გაცხელდება უფრო მაღალზე) ტემპერატურა, დნობა ხდება და ტაბლეტის ერთგვაროვნება ირღვევა) ... შემდეგ ტემპერატურა თანდათან გაიზარდა, პერიოდულად აურიეთ ნარევი, სანამ პრაქტიკულად სუფთა LiMPO 4 არ მიიღებოდა. სროლა განხორციელდა ან მაყუჩის ღუმელში ან ინერტულ ატმოსფეროში მილის ღუმელში.

ცილინდრებში ინერტული აირების არარსებობის გამო, აუცილებელი იყო აზოტის მიღება ამონიუმის ქლორიდისა და ბარიუმის ნიტრიტის წყალხსნარის გათბობით. კოლბა, რომელშიც მოხდა აზოტის წარმოების ძირითადი რეაქცია (ეგზოთერმული რეაქცია, მცირე გათბობა), დაკავშირებულია ორ სარეცხთან კალიუმის დიქრომატის სულფატის ხსნარით, ამიაკისა და აზოტის ოქსიდის შესაძლო მინარევების დასაჭერად, შემდეგ იყო ინკანდესენტური მილაკი ფოროვანი სპილენძის გრანულებით ჟანგბადის და ოქსიდის აზოტისგან გასაწმენდად, შემდეგ სილიციუმის გელი უხეში საშრობით და ორი სარეცხი ბოთლი კონცენტრირებული გოგირდმჟავით წყლის ორთქლის უფრო სრულყოფილად დაჭერისთვის. ეს საყელურები უკავშირდებოდა მილს, რომელშიც ნივთიერებების ნარევები შეკუმშული იყო ნიკელის ნავებში. თავდაპირველად, აზოტის სამმაგი მოცულობა გაიარა ერთეულში ჰაერის მოსაშორებლად და მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყო გათბობა. სროლის დასრულების შემდეგ, ნიმუშები გაცივდა აზოტის ნაკადში, ჰაერის დაჟანგვის თავიდან ასაცილებლად.

პროდუქტები გადამოწმდა რენტგენის ფაზის ანალიზით და გადავიდა ექსპერიმენტების მეორე ეტაპზე, რისთვისაც მიღებული ტაბლეტები დაფქული იყო ლითიუმის ფტორის გამოთვლილი წონით და დაჭერის შემდეგ გააგრძელა სროლა ან მაყვლის ღუმელში, ან ინერტული ატმოსფერო მილის ღუმელში უკვე განხილული ტექნოლოგიის მიხედვით. ფოსფატის უფრო სრულყოფილი შეკავშირების უზრუნველსაყოფად, ლითიუმის ფტორი შემოვიდა 5% ჭარბი რაოდენობით. ეს ჭარბი არის მხოლოდ 0.7 მასა. % ნარევი და ნაკლებად მნიშვნელოვანია, ვიდრე უმოქმედო ფოსფატის მინარევები.

2.3. რენტგენი

რენტგენის ფაზის ანალიზი ჩატარდა DRON-2.0 დიფრაქტომეტრზე სპილენძის კა-გამოსხივებაში. ეს გამოსხივება არ არის ძალიან შესაფერისი ნაერთებისთვის, რომლებშიც რკინა და განსაკუთრებით კობალტი არსებობს, რადგან ის ძლიერ შეიწოვება ამ ელემენტების ატომებით და აღელვებს მათ რენტგენულ გამოსხივებას. შედეგად, დიფრაქციული მაქსიმუმი დასუსტებულია და ფონი მკვეთრად იზრდება. ამრიგად, ფაზის ანალიზის მგრძნობელობა მცირდება, დაკვირვებული ასახვის რაოდენობა მცირდება და მათი გაზომვის სიზუსტე უარესდება ძლიერი ინტენსივობის რყევების გამო. ამ სირთულეების დასაძლევად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ რენტგენის მილი სხვა ანოდთან ერთად, მაგალითად, კობალტი (მაგრამ შემდეგ იგივე პრობლემები წარმოიქმნება მანგანუმის ნაერთებთან), ან მონოქრომატოტორის დაყენება გაფანტულ სხივზე. მაგრამ ჩვენ არ გვქონია ასეთი შესაძლებლობა, ამიტომ, სტატისტიკური შეცდომების შესამცირებლად, კობალტის ნაერთის კვლევა რამდენჯერმე უნდა განმეორდეს.

ფაზის ანალიზმა გამოიყენა PDF-2 ფხვნილის დიფრაქციული მონაცემთა ბაზა.

იმ მომენტში დამყარდა წონასწორობა, ანუ წინსვლის რეაქციის სიჩქარე (A + 2B = B) გაუტოლდა საპირისპირო სიჩქარეს (B = A + 2B). ცნობილია, რომ A ნივთიერების წონასწორობის კონცენტრაციაა 0.12 მოლი / ლიტრი, ელემენტი B - 0.24 მოლი / ლიტრი და ნივთიერება C - 0.432 მოლი / ლიტრი. საჭიროა A და B საწყისი კონცენტრაციების დადგენა.

შეისწავლეთ ქიმიური ურთიერთქმედების სქემა. აქედან გამომდინარეობს, რომ ერთი მოლი (ელემენტი B) წარმოიქმნა ერთი ნივთიერების A მოლიდან და B. ნივთიერების ორი მოლი, ლოცვითი ელემენტი B.

თქვენ იცით საწყისი მასალების წონასწორობის კონცენტრაცია: [A] = 0.12 მოლი / ლიტრი, [B] = 0.24 მოლი / ლიტრი. ამ ღირებულებებს დავამატებთ მათ, რაც მოხმარებული იყო რეაქციის დროს, თქვენ მიიღებთ საწყისი კონცენტრაციების მნიშვნელობებს: [A] 0 = 0.12 + 0.432 = 0.552 მოლ / ლიტრი; [B] 0 = 0.24 + 0.864 = 1.104 მოლი / ლიტრი.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ განსაზღვროთ ნივთიერებების საწყისი კონცენტრაცია წონასწორობის მუდმივის (Кр) გამოყენებით - რეაქციის წონასწორობის კონცენტრაციის თანაფარდობა საწყის ნივთიერებათა წონასწორობის კონცენტრაციის პროდუქტთან. წონასწორობის მუდმივი გამოითვლება ფორმულით: Кр = [C] n [D] m / ([A] 0x [B] 0y), სადაც [C] და [D] არის რეაქციის პროდუქტების წონასწორობის კონცენტრაცია C და D ; n, m - მათი კოეფიციენტები. შესაბამისად, [A] 0, [B] 0 - შემავალი ელემენტების წონასწორობის კონცენტრაცია; x, y - მათი კოეფიციენტები.

იცოდეს მიმდინარე რეაქციის ზუსტი სქემა, წონასწორობა კონცენტრაციამინიმუმ ერთი პროდუქტისა და საწყისი ნივთიერების, ასევე წონასწორობის მუდმივის მნიშვნელობისა, ამ პრობლემის პირობები შეიძლება დაიწეროს ორი განტოლების სისტემის სახით ორი უცნობით.

რჩევა 2: როგორ განვსაზღვროთ წონასწორობის ფასი და წონასწორობის მოცულობა

ყველამ ვიცით რა ბაზარია. თითოეული ჩვენგანი ყიდულობს ყოველდღიურად. მცირეწლოვნებიდან - ავტობუსში ბილეთის ყიდვა, ფართომასშტაბიანამდე - სახლების, ბინების ყიდვა, მიწის ქირაობა. როგორიც არ უნდა იყოს ბაზრის სტრუქტურა: საქონელი, მარაგი - მისი ყველა შიდა მექანიზმი არსებითად ერთი და იგივეა, მაგრამ მაინც მოითხოვს განსაკუთრებულ ყურადღებას, რადგან ადამიანს არ შეუძლია საბაზრო ურთიერთობების გარეშე.

ინსტრუქციები

წონასწორობის მოსაძებნად ფასიდა წონასწორობის მოცულობა, რიგი ფაქტორები უნდა განისაზღვროს. როგორიცაა მოთხოვნის ოდენობა და მიწოდების ოდენობა. ეს არის საბაზრო მექანიზმები, რომლებიც გავლენას ახდენენ წონასწორობაზე. ასევე არსებობს ბაზრის სხვადასხვა სტრუქტურა: მონოპოლია, ოლიგოპოლია და კონკურენცია. მონოპოლიურ და ოლიგოპოლიურ ბაზრებზე გამოთვალეთ წონასწორობა ფასიდა მოცულობა არ მოყვება. სინამდვილეში, ბალანსი არ არსებობს. მონოპოლიური ფირმა თავად ქმნის ფასიდა წარმოების მოცულობა. ოლიგოპოლიაში, რამდენიმე ფირმა გაერთიანებულია კარტელში ისევე, როგორც მონოპოლისტები აკონტროლებენ ამ ფაქტორებს. მაგრამ კონკურენციაში ყველაფერი ხდება "უხილავი ხელის" წესის მიხედვით (მიწოდებისა და მოთხოვნის გზით).

მოთხოვნა არის მომხმარებლის მოთხოვნა პროდუქტზე ან მომსახურებაზე. ის ფასის უკუპროპორციულია და, შესაბამისად, მოთხოვნის მრუდს აქვს უარყოფითი დახრა გრაფიკზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მყიდველს ყოველთვის სურს შეიძინოს უფრო დიდი მოცულობის პროდუქცია დაბალ ფასად.

საქონლისა და მომსახურების რაოდენობა, რომელიც გამყიდველები მზად არიან ბაზარზე გამოაქვეყნონ, არის შეთავაზება. მოთხოვნისგან განსხვავებით, ის პირდაპირპროპორციულია ფასთან და აქვს პოზიტიური დახრა გრაფიკზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გამყიდველები უფრო მეტ საქონელს ყიდიან უფრო მაღალ ფასად.

ეს არის მიწოდებისა და მოთხოვნის კვეთა სქემაში, რომელიც განიმარტება როგორც წონასწორობა. რა მოთხოვნა და რა მიწოდებაა პრობლემებში აღწერილია ფუნქციებით, რომლებშიც ორი ცვლადია. ერთი მათგანი ფასია, მეორე კი წარმოების მოცულობა. მაგალითად: P = 16 + 9Q (P - ფასი, Q - მოცულობა). წონასწორობის მოსაძებნად ფასიორი ფუნქცია უნდა იყოს გათანაბრებული - მიწოდება და მოთხოვნა. წონასწორობის პოვნა ფასი, თქვენ უნდა ჩაანაცვლოთ იგი ნებისმიერ ფორმულაში და გამოთვალოთ Q, ანუ წონასწორობის მოცულობა. ეს პრინციპი მუშაობს საპირისპირო მიმართულებით: ჯერ გამოითვლება მოცულობა, შემდეგ ფასი.

მაგალითი: აუცილებელია წონასწორობის დადგენა ფასიდა წონასწორობის მოცულობა, თუ ცნობილია, რომ მიწოდება და მოთხოვნა აღწერილია ფუნქციებით: შესაბამისად 3P = 10 + 2Q და P = 8Q-1.
გამოსავალი:
1) 10 + 2Q = 8Q-1
2) 2Q-8Q = -1-10
3) -6Q = -9
4) Q = 1.5 (ეს არის წონასწორობის მოცულობა)
5) 3P = 10 + 2 * 1.5
6) 3P = 13
7) P = 4.333
მზადაა.

რეაქციების მსვლელობისას ზოგიერთი ნივთიერება სხვად იქცევა, მათი შემადგენლობის შეცვლისას. ამრიგად, „ორიგინალი კონცენტრაცია" - ეს არის კონცენტრაციანივთიერებები ქიმიური რეაქციის დაწყებამდე, ანუ მათი სხვა ნივთიერებებად გადაქცევა. რა თქმა უნდა, ამ გარდაქმნას თან ახლავს მათი რაოდენობის შემცირება. შესაბამისად, შემცირება და კონცენტრაციასაწყისი ნივთიერებები, ნულოვანი მნიშვნელობამდე- თუ რეაქცია გაგრძელდა ბოლომდე, ის შეუქცევადია და კომპონენტები მიიღეს ექვივალენტური რაოდენობით.

ინსტრუქციები

დავუშვათ, თქვენ წინაშე დგას შემდეგი ამოცანა. მოხდა გარკვეული, რომლის დროსაც პირველადი, A და B აღებული, გადაიქცა პროდუქტად, მაგალითად, პირობითად C და G. ანუ რეაქცია მიმდინარეობდა შემდეგი სქემის მიხედვით: A + B = C + G. ნივთიერების B კონცენტრაციით 0.05 მოლ / ლ და ნივთიერება G - 0.02 მოლ / ლ, გარკვეული ქიმიური წონასწორობა დადგენილია. აუცილებელი

თანამედროვე მეცნიერებაში გამოირჩევა ქიმიური და ბირთვული რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება საწყისი ნივთიერებების ურთიერთქმედების შედეგად, რასაც ჩვეულებრივ რეაგენტებს უწოდებენ. ეს წარმოქმნის სხვა ქიმიკატებს, რომელსაც საკვები ეწოდება. ყველა ურთიერთქმედება ხდება გარკვეულ პირობებში (ტემპერატურა, რადიაცია, კატალიზატორების არსებობა და სხვა). ქიმიური რეაქციების რეაქტორების ატომური ბირთვები არ იცვლება. ბირთვულ გარდაქმნებში წარმოიქმნება ახალი ბირთვები და ნაწილაკები. არსებობს რამდენიმე განსხვავებული ნიშანი, რომელიც განსაზღვრავს ქიმიური რეაქციების ტიპებს.

კლასიფიკაცია შეიძლება ეფუძნებოდეს საწყისი და შედეგად მიღებული ნივთიერებების რაოდენობას. ამ შემთხვევაში, ყველა სახის ქიმიური რეაქცია იყოფა ხუთ ჯგუფად:

1. დაშლა (რამდენიმე ახალი მიიღება ერთი ნივთიერებისგან), მაგალითად, კალიუმის ქლორიდსა და ჟანგბადში გათბობისას დაშლა: KCLO3 → 2KCL + 3O2.
2. ნაერთები (ორი ან მეტი ნაერთი ქმნის ახალს), ურთიერთქმედებს წყალთან, კალციუმის ოქსიდი იქცევა კალციუმის ჰიდროქსიდად: H2O + CaO → Ca (OH) 2;
3. შემცვლელები (პროდუქტების რაოდენობა უდრის საწყის ნივთიერებების რაოდენობას, რომლებშიც ერთი კომპონენტი იცვლება მეორეში), რკინა სპილენძის სულფატში, სპილენძის შემცვლელი, ქმნის რკინის სულფატს: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.
4. ორმაგი გაცვლა (ორი ნივთიერების მოლეკულები ცვლის მათ დატოვებულ ნაწილებს), ლითონები და ანაონებს, წარმოქმნის ნალექის ვერცხლის იოდიდს და კადიონის ნიტრატს: KI + AgNO3 → AgI ↓ + KNO3.
5. პოლიმორფული ტრანსფორმაცია (ხდება ნივთიერების გადასვლა ერთი კრისტალური ფორმიდან მეორეზე), როდესაც თბება, ფერი იოდიდი ყვითელ ვერცხლისწყლის იოდიდად იქცევა: HgI2 (წითელი) ↔ HgI2 (ყვითელი).

თუ ქიმიური გარდაქმნები განიხილება რეაქტიული ნივთიერებების ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილების საფუძველზე, მაშინ ქიმიური რეაქციების ტიპები შეიძლება დაიყოს ჯგუფებად:

1. ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებით - რედოქს რეაქციები (ORR). მაგალითად, განვიხილოთ რკინის ურთიერთქმედება მარილმჟავასთან: Fe + HCL → FeCl2 + H2, რის შედეგადაც რკინის დაჟანგვის მდგომარეობა (შემამცირებელი აგენტი, რომელიც ელექტრონებს გადასცემს) შეიცვალა 0 -დან -2 -მდე და წყალბადი (დაჟანგვის აგენტი რომ იღებს ელექტრონებს) +1 - დან 0 - მდე ...
2. არ იცვლება ჟანგვის მდგომარეობა (ანუ არა ORP). მაგალითად, წყალბადის ბრომიდის მჟავა-ფუძის ურთიერთქმედება ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან: HBr + NaOH → NaBr + H2O, ამგვარი რეაქციების შედეგად წარმოიქმნება მარილი და წყალი და ქიმიური ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობა. მასალები არ იცვლება.

თუ ჩვენ ასევე განვიხილავთ ნაკადის სიჩქარეს წინ და უკან, მაშინ ყველა სახის ქიმიური რეაქცია ასევე შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად:

1. შექცევადი - ის, რაც ერთდროულად მიედინება ორი მიმართულებით. რეაქციების უმეტესობა შექცევადია. მაგალითია ნახშირორჟანგის წყალში დაშლა არასტაბილური ნახშირმჟავას წარმოქმნით, რომელიც იშლება საწყის მასალებად: H2O + CO2 H2CO3.
2. შეუქცევადი - ისინი მიედინება მხოლოდ წინსვლის მიმართულებით, ერთ -ერთი საწყისი ნივთიერების სრული მოხმარების შემდეგ, ისინი სრულდება, რის შემდეგაც მხოლოდ პროდუქტები და ორიგინალური ნივთიერება ჭარბია აღებული. როგორც წესი, ერთ -ერთი პროდუქტი არის ნალექის უხსნადი ნივთიერება ან წარმოქმნილი გაზი. მაგალითად, გოგირდმჟავას და ბარიუმის ქლორიდის ურთიერთქმედება: H2SO4 + BaCl2 + → BaSO4 ↓ + 2HCl ნალექები ხსნადი

ქიმიური რეაქციების ტიპები ორგანულ ქიმიაში შეიძლება დაიყოს ოთხ ჯგუფად:

1. შემცვლელი (ზოგი ატომი ან ატომის ჯგუფი იცვლება სხვებით), მაგალითად, როდესაც ქლოროეთანი ურთიერთქმედებს ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან, წარმოიქმნება ეთანოლი და ნატრიუმის ქლორიდი: C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl, ანუ ქლორის ატომი იცვლება წყალბადით ატომი
2. მიმაგრება (ორი მოლეკულა რეაგირებს და ქმნის ერთს), მაგალითად, ბრომი ერთვის ეთილენის მოლეკულაში ორმაგი ბმის გაწყვეტის ადგილას: Br2 + CH2 = CH2 → BrCH2 - CH2Br.
3. გაყოფა (მოლეკულა იშლება ორ ან მეტ მოლეკულაში), მაგალითად, გარკვეულ პირობებში ეთანოლი იშლება ეთილენსა და წყალში: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
4. გადაწყობა (იზომერიზაცია, როდესაც ერთი მოლეკულა გარდაიქმნება მეორეში, მაგრამ მასში არსებული ატომების თვისობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა არ იცვლება), მაგალითად, 3-ქლოროთენ -1 (C4H7CL) გარდაიქმნება 1 ქლორბუტენ -2 (C4H7CL). აქ ქლორის ატომი ნახშირწყალბადების ჯაჭვის მესამე ნახშირბადის ატომიდან პირველზე გადავიდა და ორმაგი კავშირი აკავშირებდა ნახშირბადის პირველ და მეორე ატომებს, შემდეგ კი დაიწყო მეორე და მესამე ატომების დაკავშირება.

სხვა სახის ქიმიური რეაქციები ცნობილია:

1. მიედინება შეწოვით (ენდოთერმული) ან სითბოს გამოყოფით (ეგზოთერმული).
2. ჩამოყალიბებული ურთიერთქმედების რეაქტივების ან პროდუქტების ტიპის მიხედვით. წყალთან ურთიერთქმედება - ჰიდროლიზი, წყალბადთან - ჰიდროგენიზაცია, ჟანგბადთან - დაჟანგვა ან წვა. წყლის გაყოფა - დეჰიდრატაცია, წყალბადი - დეჰიდროგენაცია და ა.შ.
3. ურთიერთქმედების პირობების მიხედვით: კატალიზატორების თანდასწრებით (კატალიზური), დაბალი ან მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, წნევის ცვლილებით, შუქზე და ა.
4. რეაქციის მექანიზმის მიხედვით: იონური, რადიკალური ჯაჭვური ან ჯაჭვური რეაქციები.

მყარ საწყის მასალებს შეუძლიათ ერთმანეთთან რეაგირება და მათი სივრცული განცალკევების დროს. ამასთან დაკავშირებით, ჩვეულებრივი მყარი ფაზის რეაქციებისგან განსხვავებით, არ არის აუცილებელი საწყისი მასალების გამოყენება სტოიქიომეტრული რაოდენობით. საბოლოო პროდუქტს, მიუხედავად საწყისი მასალების თანაფარდობისა, ექნება სტოიომეტრიული შემადგენლობა.
მყარი საწყისი მასალები და რეაქციის პროდუქტები გავლენას არ ახდენს ჰეტეროგენული ქიმიური წონასწორობის ცვლაზე.
მყარ საწყის მასალებს შეუძლიათ ერთმანეთთან რეაგირება და მათი სივრცული განცალკევების დროს. ამ მხრივ, განსხვავებით. საბოლოო პროდუქტს, მიუხედავად საწყისი მასალების თანაფარდობისა, ექნება სტოიომეტრიული შემადგენლობა.
მყარ საწყის მასალებს შორის რეაქციები შეიძლება დაჩქარდეს იმის გამო, რომ მყარი ნივთიერებები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული სატრანსპორტო რეაქციით. შეიძლება ითქვას, რომ ეს პრინციპი გადააქვს მრავალ რეაქციას მყარებს შორის. ამავე დროს, განსაკუთრებით ხელსაყრელია ის, რომ შესაძლებელია შეირჩეს შესაბამისი სატრანსპორტო რეაქციები მარტივი თეორიული ცნებების საფუძველზე.
მყარი საწყისი მასალის დატვირთული ნაწილაკების გრანულომეტრიული შემადგენლობა და პროცესის ჰიდროდინამიკური რეჟიმი არ იცვლება.
ქიმიური რეაქცია მოიცავს მხოლოდ იმ მყარი ნივთიერების AI მოლეკულებს, რომლებიც შედიან ადსორბციული ცენტრებით, რომლებიც ივსება AZ ნივთიერებით.
ამრიგად, დნობის შემადგენლობა მყარი საწყისი ნივთიერებების უწყვეტი მარაგით განისაზღვრება PiSy / p2sH თანაფარდობით, ხოლო ცაცხვისა და ნახშირბადის სხვადასხვა ზომის კვანძებით, ჩვენ მივიღებთ დნობის განსხვავებულ შემადგენლობას.
წყლის ექსტრაქტის მისაღებად 50-80 მგ მყარ საწყის მასალას ადუღებენ რამდენიმე წუთის განმავლობაში 3 მლ წყალთან ერთად, რომელიც ხსნარის აორთქლებისას წვეთოვნად ივსება. წყლის ექსტრაქტი, რომელსაც აქვს ნეიტრალური რეაქცია (ნეიტრალური წყლის ექსტრაქტი) შეიძლება შეიცავდეს ჩარევის კატიონებს, რომლებიც უნდა მოიხსნას სოდაში, როგორც ეს იმ შემთხვევაში ხდება, თუ შესწავლილი ობიექტი არის თხევადი (იხილეთ გვერდი ტუტე ნეიტრალიზაციის შედეგად (სოდაზე ზემოქმედების შემდეგ) თხევადი და ნალექის გამოყოფისას მიიღება მომზადებული ხსნარი.
სიჩქარე-დროის მოსახვევები ვერცხლის ოქსალატის დაშლისათვის. G110 S. წერტილები მიუთითებს ექსპერიმენტების შედეგებზე შეფერხების გარეშე, წრეები - ექსპერიმენტი 60 წუთიანი შეფერხებით. (/ და 30 წთ.
ქიმიურ-ტექნოლოგიური პროცესი, რომლის დროსაც აირისებრი ნივთიერებები აფეთქდება აპარატის ქვემოდან ხვრელებში და მასში შემავალი მყარი საწყისი ნივთიერებები, როგორც ვთქვათ, ადუღდება და მუდმივად შეჩერებულია. ამ შემთხვევაში, რეაქციები ხდება თავად ფლუიდირებულ საწოლში.
ქიმიკოსი არის ტექნოლოგიური პროცესი, რომლის დროსაც აირის წინამორბედები იფრქვევა აპარატის ქვედა მხრიდან ხვრელებში და მასში შემავალი მყარი წინამორბედები, როგორც ვთქვათ, ადუღებენ, მუდმივად შეჩერებულია. ამ შემთხვევაში, რეაქციები ხდება თავად ფლუიდირებულ საწოლში.
მყარი თერმული დისოციაციის პროცესის ტიპური მოსახვევები. განმარტებები მოცემულია ტექსტში. თერმული დისოციაციის მიმდინარეობის აღწერისას რეაქციის სიჩქარე ყველაზე ხშირად მყარი ფაზის შემადგენლობაზეა დამოკიდებული, გამოხატული ხარისხით მყარი საწყისი ნივთიერების a გარდაქმნის (დაშლის). ნახ. VIII-12 გვიჩვენებს a– ს ყველაზე დამახასიათებელ დამოკიდებულებებს რეაქციის დროზე.
მაგიდა 22 აჯამებს მონაცემებს ზემოთ აღწერილ ანალიტიკურ წილადებში ანიონების პოვნის შესაძლებლობის შესახებ, რაც გამოწვეულია გასაანალიზებელი მყარი საწყისი მასალის ხსნარის მომზადებით.

მანგანუმის ოქსილატის დიჰიდრატის დეჰიდრატაციის დროს გამოძიებული ვოლმერის თეორიის თვალსაზრისით, რისთვისაც ამორფული პროდუქტის ფორმირება და შემდგომი კრისტალიზაცია რენტგენის დიფრაქციით დამტკიცდა, მყარი, ამორფული პროდუქტის ბირთვების ზრდა დაფიქსირდა კრისტალური პროდუქტის წარმოქმნამდე, რომელიც ადასტურებს ინტერფეისის განსაკუთრებულ კატალიზურ თვისებებს: მყარი საწყისი ნივთიერება / მყარი და რენტგენის ამორფული მდგომარეობისათვის. ამორფული პროდუქტის კრისტალიზაცია შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს კრისტალური ჰიდრატების დაშლის დროს ორთქლის წნევაზე სიჩქარის დამოკიდებულების ახსნისათვის. ამ შემთხვევებში, ამორფული პროდუქტის ფენის წარმოქმნა, რომლის შეღწევაც ძნელია წყლის მოლეკულებისთვის, შეიძლება გამოიწვიოს რეაქციის სიჩქარის შემცირება.
FT არის მყარი მატერიის ნაკადი აპარატში, კგ / სთ; Fg (0) - აპარატში შემავალი აირისებრი ნივთიერების ნაკადი, კგ / სთ; Fg არის აირისებრი ნივთიერების ნაკადი, რომელიც შედის ქიმიურ ურთიერთქმედებაში, კგ / სთ; Fr არის გაზის ფაზის მიერ დაკავებული მოცულობა აპარატის რეაქციის მოცულობაში, მ 3; GT არის მყარი საწყისი მასის წონა აპარატის რეაქციის მოცულობაში, კგ; GT არის გაზის საწყისი მასალის წონა აპარატის რეაქციის მოცულობაში, კგ; s kv - გაზის საწყისი მასალის ეკვივალენტური კონცენტრაცია აპარატის რეაქციის მოცულობაში, კგ / მ 8; a არის სტოიქიომეტრული კოეფიციენტი ნივთიერების ნაკადიდან Фт დინებაზე ФГ- ზე გადასვლისას; & g, / c - მყარი და აირისებრი ფაზების გადმოტვირთვის კოეფიციენტები, ლ / სთ; K არის რეაქციის სიჩქარის მუდმივი; F (p) არის ფუნქცია, რომელიც ასახავს რეაქციის წესრიგს; X - გამომავალი კოორდინატი (ტემპერატურა); Ta არის აპარატის რეაქციის მოცულობის თერმული მოდელის დროის მუდმივი; K7 არის აპარატის რეაქციის მოცულობის თერმული მოდელის გაძლიერების კოეფიციენტი.
5 1 გ ციკლოპენტადიენილ მანგანუმის ტრიკარბონილის, 13 7 გ ფოსფორის ტრიქლორიდის, 4 25 გ ალუმინის ქლორიდის და 15 მლ იზოპენტანის ნარევი გაცხელდა ენერგიული აღრევით და ინახებოდა 45-50 C ტემპერატურაზე 3 საათის განმავლობაში. გათბობის წინ, ნარევი არის მყარი საწყისი მასალის შეჩერება ყვითელ ხსნარში.
მნიშვნელოვანია იმის დადგენა, თუ რომელი იონები არ არსებობს ნიმუშში. წინასწარი ტესტები) ძირითადად ტარდება მყარი საწყისი მასალებით, ხსნარები აორთქლდება.
ძალიან ხშირად, საწყისი მასალის დაშლის სიჩქარე იმდენად უმნიშვნელოა, ან რეაქციის პროდუქტი იმდენად მცირე ხსნადია, რომ ახალი ფაზა მჭიდროდ დეპონირდება თავდაპირველზე და ამის გამო, მისი გარეგანი ფორმა იმეორებს საწყისი მასალის ფორმას. ისეთ გარდაქმნებს, რომლებიც ხდება მყარი საწყისი ნივთიერების ინტერფეისზე და იწვევს მყარი საბოლოო პროდუქტების წარმოებას, ეწოდება ტოპოჰილშური რეაქციები ამ სიტყვის ვიწრო გაგებით. ხსნარის მოცულობაში წარმოქმნილი რეაქციებისგან განსხვავებით, რეაქციის პროდუქტების გაფანტვის ხარისხი ამ შემთხვევაში მსგავსია საწყისი მასალების დისპერსიისა. ამიტომ განხილვის ტოპოქიმიური მეთოდი განსაკუთრებით, მაგრამ გამოიყენება კატალიზატორების აღწერისას, ლითონების ელექტროლიტური გამოყოფისა და კოროზიის საკითხებში.
თუ ორთქლის წნევა ხელს უწყობს მყარ ნივთიერებებს შორის რეაქციას, მაშინ იგივე უნდა ველოდოთ ქიმიური სატრანსპორტო რეაქციებისგან. რა შესაძლებლობებს იძლევა სატრანსპორტო რეაქციები, როგორც მყარ საწყის მასალებს შორის ურთიერთქმედების საშუალება.
მყარი ფაზის რეაქციებში ტრანსფორმაცია შეიძლება დაიწყოს მხოლოდ ფაზის დიდ ნაწილში, შემდეგ კი განვითარდეს ახალ და ძველ ფაზებს შორის ინტერფეისზე. ასეთ რეაქციებს, როდესაც ტრანსფორმაციის ზონა ან წინა მხარე გადის მყარ საწყის ნივთიერებას და მყარ პროდუქტს შორის ინტერფეისის გასწვრივ, ეწოდება ტოპოქიმიური. ასეთი რეაქციების მაგალითია კრისტალური ჰიდრატების ატმოსფერო. ფარადემ კი შენიშნა, რომ Cu2SO4 - 5H2O კარგად გამჭვირვალე კრისტალები მშრალ ჰაერში დიდხანს არ კარგავენ წყალს. თუ მათ ზედაპირზე ხდება ნაკაწრი ან მოტეხილობა, მაშინვე იწყება ბროლის სწრაფი დეჰიდრატაცია, რომელიც ყოველთვის ვრცელდება დაზიანებული უბნიდან.
ის ფაქტი, რომ ბევრი ანიონის გამოვლენა შესაძლებელია ფრაქციულად არ ნიშნავს რომ ანიონების გამოვლენა უფრო ადვილი ამოცანაა ვიდრე კატიონების აღმოჩენა. ამ სახელმძღვანელოში შესწავლილი ანიონების შეზღუდული რაოდენობის მიუხედავად, ანალიზი წარმოშობს დიდ სირთულეებს, თუ კვლევისათვის მიეცემა მყარი საწყისი ნივთიერება, წყალში ხსნადი. ასეთი ნივთიერება ექვემდებარება დამუშავებას სოდაში (სოდა ექსტრაქტი), რაც დაკავშირებულია მუშაობაში რიგ გართულებებთან.
ელექტროლიტების ხსნარებს შორის რეაქციების წერისას, ყოველ ჯერზე უნდა წარმოიდგინოთ, არის თუ არა რაიმე მიზეზი, რომელიც ხელს უშლის ამა თუ იმ რეაქციის რეალურ მიმდინარეობას. მაგალითად, თუ ელექტროლიტური ხსნარი ურთიერთქმედებს მყარ ნივთიერებებთან და რომელიმე პროდუქტი ცუდად ხსნადია, მაშინ რეაქცია შეიძლება სწრაფად შეწყდეს იმის გამო, რომ მყარი საწყისი მასალის ზედაპირზე იქმნება იგივე მყარი რეაქციის პროდუქტის ფენა, რაც ხელს უშლის მისი შემდგომი კურსი. სწორედ ამიტომ, მარმარილოზე მჟავის მოქმედებით ნახშირორჟანგის მისაღებად ისინი იღებენ მარილმჟავას და არა გოგირდმჟავას, რადგან გოგირდმჟავას შემთხვევაში მარმარილო სწრაფად იფარება თაბაშირის ფენით (CaSO4 - 2H2O) და რეაქცია პრაქტიკულად არ ხდება.
ბისმუტის ფტორთან ურთიერთქმედებისათვის გამოიყენება ფლუიდირებული საწოლის რეაქტორი. ტექნოლოგიიდან ნასესხები ფლუიდირებული საწოლის სინთეზის ტექნიკას აქვს შემდეგი უპირატესობები: რეაქტიული ნარევის თერმული წონასწორობის სწრაფი დამყარება, მყარი რეაქციის პროდუქტების სინთეზირება, მილის კედლებთან კარგი სითბოს გაცვლა, მყარი საწყისი მასალის დიდი ფართობი და, შესაბამისად, , სწრაფი გარდაქმნა.
R - t სისტემისათვის ფაზების კონტაქტური ზედაპირის ზრდა მიიღწევა მყარი ფაზის დაფქვით. აირისებრი ნივთიერება კონტაქტშია დამსხვრეულ საწყის ნივთიერებასთან სხვადასხვა გზით, მაგალითად, ნივთიერების მყარი ნაწილაკები მოთავსებულია რეაქტორის თაროებზე, ხოლო გაზის ნაკადი თაროების ზემოთ მოძრაობს. სხვა შემთხვევებში, წვრილად გაყოფილი მყარი წინამორბედი იფრქვევა აირის წინამორბედ ნაკადში ღრუ მოცულობით; ამდენად, დაფხვნილი საწვავი იწვის ორთქლის ქვაბების ღუმელში.
სწრაფად მიმდინარე ინდუსტრიულ პროცესებში, მყარი ნარევების რეაქციები ჩვეულებრივ მიმდინარეობს ათასჯერ მეტი სიჩქარით, ვიდრე შესაძლებელი იქნებოდა მყარი ფაზების პირდაპირი ურთიერთქმედებით. მიღებული პროდუქტის ფენის სისქე პრაქტიკულად იგივეა მარცვლეულის მთელ ზედაპირზე, რომელსაც იგი ფარავს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მყარ საწყის მასალებს შორის რეაქციები რეალურად მოიცავს აირისებრ ან თხევად ფაზებს.
მყარი ფაზის რეაქციების ქიმიის შემუშავებისას ხშირად წარმოიშვა დისკუსია კითხვაზე, შეუძლია თუ არა მყარ ნივთიერებებს ერთმანეთთან რეაგირება სითხის ან აირის მონაწილეობის გარეშე. ეს კითხვა ახლა გადაწყდა წმინდა მყარი ფაზის რეაქციების არსებობის სასარგებლოდ. თუმცა საინტერესოა, რომ მისი ჩვენება შესაძლებელია მთელი რიგი გარდაქმნების სახით მყარი საწყისი მასალებით, რაც, მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი თხევადი ან აირისებრი ფაზა მონაწილეობს როგორც რეაქციის შუამავალი. ამასთან, ამ სფეროს განზოგადებები უნდა იქნას აცილებული - პირიქით, აუცილებელია ექსპერიმენტულად გამოიკვლიოს სისტემის მდგომარეობა თითოეულ ცალკეულ შემთხვევაში. ბუდნიკოვი და გინსტლინგი განსაკუთრებით დეტალურად იყო აღწერილი ასეთ კვლევებში.
თუ მთლიანად ნავთობისა და გაზის წარმოქმნის საწყისი ნივთიერების პრობლემა შეიძლება ჩაითვალოს გადაჭრილად, მაშინ ნავთობისა და გაზის წარმოქმნის მექანიზმის პრობლემა, რომელიც უმთავრესია, ჯერ კიდევ დეტალურად უნდა მოგვარდეს. ორგანული ნივთიერებების, დანალექი ქანებისა და ნახშირწყალბადების (HC) საერთო შემადგენლობა მნიშვნელოვანი არგუმენტია ნავთობისა და გაზის ბიოსფერული წყაროს სასარგებლოდ. ასევე აშკარაა თერმული ენერგიის (გათბობის) როლი მყარი საწყისი ნივთიერებისგან თხევადი და აირისებრი ნახშირწყალბადების წარმოებისათვის. ამ გარემოებებმა შესაძლებელი გახადა ნახშირწყალბადის წარმოქმნის წყაროების შესახებ კონცეფციის შექმნა და იდეების ჩამოყალიბება გაზისა და ნავთობის წარმოქმნის ძირითადი ფაზების შესახებ, რომლებიც ფართოდ გავრცელდა მთელ მსოფლიოში.

აირების და თხევადი ფაზების მონაწილეობის გარეშე მიმდინარე რეაქციების სიჩქარე იმდენად დაბალია, რომ მათ არ შეუძლიათ დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდეთ სწრაფად წარმოებულ სამრეწველო პროცესებში. მაგრამ პრაქტიკაში, მყარი ნარევების რეაქციები ჩვეულებრივ მიმდინარეობს ათასჯერ მეტი სიჩქარით, ვიდრე შესაძლებელი იქნებოდა მყარი ნივთიერებების პირდაპირი ურთიერთქმედებით. მიღებული პროდუქტის ფენის სისქე პრაქტიკულად იგივეა მარცვლეულის მთელ ზედაპირზე, რომელსაც იგი ფარავს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მყარ საწყის მასალებს შორის რეაქციები რეალურად მოიცავს აირისებრ ან თხევად ფაზებს.
ასეთი რეაქციების სიჩქარე, რომელიც მიმდინარეობს აირისებრი და თხევადი ფაზების მონაწილეობის გარეშე, იმდენად დაბალია, რომ მათ არ შეუძლიათ დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდეთ სწრაფად მიმდინარე სამრეწველო პროცესებში, კერძოდ, მარილების წარმოებაში. პრაქტიკაში, მყარი ნარევების რეაქციები ჩვეულებრივ მიმდინარეობს ათასჯერ მეტი სიჩქარით, ვიდრე შესაძლებელი იქნებოდა მყარი ნივთიერებების პირდაპირი ურთიერთქმედებით. მიღებული პროდუქტის ფენის სისქე პრაქტიკულად იგივეა მარცვლეულის მთელ ზედაპირზე, რომელსაც იგი ფარავს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მყარ საწყის მასალებს შორის რეაქციები რეალურად მოიცავს აირისებრ ან თხევად ფაზებს.
აირების და თხევადი ფაზების მონაწილეობის გარეშე მიმდინარე რეაქციების სიჩქარე იმდენად დაბალია, რომ მათ არ შეუძლიათ დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა ჰქონდეთ სწრაფად წარმოებულ სამრეწველო პროცესებში. მაგრამ პრაქტიკაში, მყარი ნარევების რეაქციები ჩვეულებრივ ხდება ათასჯერ მეტი სიჩქარით, ან ვიდრე შესაძლებელი იქნებოდა მყარი ნივთიერებების უშუალო ურთიერთქმედებით. მიღებული პროდუქტის ფენის სისქე პრაქტიკულად იგივეა მარცვლეულის მთელ ზედაპირზე, რომელსაც იგი ფარავს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მყარ საწყის მასალებს შორის რეაქციები რეალურად მოიცავს აირისებრ ან თხევად ფაზებს.
წარმოუდგენელია, რომ ეს კომპრესიული დაძაბულობა, რომლის მიმართაც მყარი მყარი უფრო ძლიერია ვიდრე დაძაბულობის მიმართ, მიაღწიოს იმ სიდიდეს, რაც საჭიროა მიკროსკოპული კრისტალების გასანადგურებლად. პირდაპირი ექსპერიმენტები კალიუმის პერმანგანატის დაშლის სიჩქარის დამოკიდებულების შესწავლაზე ზედაპირის ზომაზე, რაც პირიქით არის პროპო. ეს გვიჩვენებს, რომ გაყოფა თავისთავად ყოველთვის არ არის რეაქციის დაფიქსირებული დაჩქარების მიზეზი. მყარი რეაქციების დაჩქარების ახსნა განშტოებული ჯაჭვური რეაქციების არსებობით ასევე გარკვეულ სირთულეებს იწვევს. მყარი ფაზის პირობები მნიშვნელოვნად განსხვავდება აირის ან თხევადი ფაზის პირობებისგან მათი არაერთგვაროვნებით. თუ ჯაჭვის მექანიზმი არსებობს, მაშინ ასეთი რეაქცია ჯერ კიდევ შეზღუდულია მყარ საწყის მასალასა და რეაქციის პროდუქტს შორის ინტერფეისით. შესაბამისად, ჯაჭვური მექანიზმის არსებობის შემთხვევაშიც კი, ჩნდება კითხვა ინტერფეისის განსაკუთრებული თვისებების მიზეზების შესახებ: საწყისი მყარი / მყარი პროდუქტი.

აქტიური კომპლექსის ფორმირებისათვის აუცილებელია ენერგიის დახარჯვით ენერგიის დახარჯვით E A. ეს ენერგია არის აქტივაციის ენერგია - გარკვეული ჭარბი ენერგია, მოცემულ ტემპერატურაზე საშუალო ენერგიასთან შედარებით, რომელიც მოლეკულებს უნდა ჰქონდეთ იმისათვის, რომ მათი შეჯახება იყოს ეფექტური.

ზოგადად, ქიმიური რეაქციისთვის A + B = C + D, საწყისი ნივთიერებებიდან A და B რეაქციულ პროდუქტებზე C და D გადასვლა აქტიური კომპლექსის მდგომარეობით A + B = A¼B = C + D შეუძლია სქემატურად იყოს წარმოდგენილი ენერგიის დიაგრამების სახით (სურ. 6.2).

ელექტროლიტური ხსნარებში იონური ურთიერთქმედებისათვის დამახასიათებელია Е А- ს დაბალი მნიშვნელობები და ძალიან მაღალი მაჩვენებლები. Მაგალითად:

Ca +2 + SO = CaSO 4.

ეს აიხსნება იმით, რომ საპირისპიროდ დამუხტული იონები იზიდავენ ერთმანეთს და არანაირი ენერგია არ არის საჭირო ურთიერთგამომრიცხავი ნაწილაკების მოსაგერიებელი ძალების დასაძლევად.

კატალიზატორის ეფექტი

რეაქციის სიჩქარის ცვლილებას სპეციალური ნივთიერებების მცირე დანამატების გავლენის ქვეშ, რომელთა რაოდენობა პროცესში არ იცვლება, კატალიზს უწოდებენ.

ნივთიერებებს, რომლებიც ცვლის ქიმიური რეაქციის სიჩქარეს, კატალიზატორები ეწოდება(ნივთიერებები, რომლებიც ცვლის ცოცხალ ორგანიზმებში ქიმიური პროცესების სიჩქარეს - ფერმენტები). კატალიზატორი არ არის მოხმარებული რეაქციებში და არ შედის საბოლოო პროდუქტებში.

ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც ხდება კატალიზატორის თანდასწრებით, კატალიზური ეწოდება.განასხვავებენ პოზიტიურ კატალიზს - კატალიზატორის თანდასწრებით იზრდება ქიმიური რეაქციის სიჩქარე - და უარყოფითი კატალიზა (ინჰიბირება) - კატალიზატორის (ინჰიბიტორის) თანდასწრებით, ქიმიური რეაქციის სიჩქარე შენელდება.

1. გოგირდის დიოქსიდის დაჟანგვა პლატინის კატალიზატორის თანდასწრებით:

2SO 2 + O 2 = 2SO 3 - დადებითი კატალიზა.

2. წყალბადის ქლორიდის წარმოქმნის შენელება ჟანგბადის თანდასწრებით:

H 2 + Cl 2 = 2HCl - უარყოფითი კატალიზი.

განასხვავებენ:ა) ერთგვაროვანი კატალიზი - რეაქტივები და კატალიზატორი ქმნიან ერთფაზიან სისტემას; ბ) არაერთგვაროვანი კატალიზი - რეაქტივები და კატალიზატორი ქმნიან სხვადასხვა ფაზის სისტემას.

კატალიზატორის მოქმედების მექანიზმი.პოზიტიური კატალიზატორების მოქმედების მექანიზმი მცირდება რეაქციის აქტივაციის ენერგიის შემცირებაზე. ამ შემთხვევაში, იქმნება აქტიური კომპლექსი უფრო დაბალი ენერგიის დონით და ქიმიური რეაქციის სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება. ლეღვი 6.3 გვიჩვენებს ქიმიური რეაქციის ენერგიის დიაგრამას, რომელიც მიმდინარეობს კატალიზატორის არარსებობისას (1) და თანდასწრებით (2).

თუ ნელა მიმდინარე რეაქცია A + B = AB ხორციელდება კატალიზატორის K თანდასწრებით, მაშინ კატალიზატორი ქიმიურ ურთიერთქმედებაში შედის ერთ -ერთ საწყის მასალასთან და ქმნის მყიფე შუალედურ ნაერთს: A + K = AK.

ამ პროცესის გააქტიურების ენერგია მცირეა. შუალედური AK არის რეაქტიული, ის რეაგირებს სხვა საწყის მასალაზე, ხოლო კატალიზატორი გამოიყოფა და ტოვებს რეაქციის ზონას:

AK + B = AB + K.

ორივე პროცესის შეჯამებით, ჩვენ ვიღებთ სწრაფი რეაქციის განტოლებას: A + B + (K) = AB + (K).

მაგალითი. გოგირდის დიოქსიდის დაჟანგვა კატალიზატორის მონაწილეობით NO: 2SO 2 + O 2 = 2SO 3 - ნელი რეაქცია;

კატალიზატორის - NO - დანერგვით წარმოიქმნება შუალედური ნაერთი: 2NO + O 2 = 2NO 2.

ჰეტეროგენული კატალიზის დროს დაჩქარებული მოქმედება დაკავშირებულია ადსორბციასთან. ადსორბცია - აირების, ორთქლების, ხსნარების შეწოვის ფენომენი მყარი ზედაპირის მიერ. კატალიზატორის ზედაპირი არ არის ერთგვაროვანი. მასზე არის ეგრეთ წოდებული აქტიური ცენტრები, რომლებზეც ხდება რეაქტივების ადსორბცია, რაც ზრდის მათ კონცენტრაციას.

ზოგიერთი ნივთიერება ამცირებს ან მთლიანად ანადგურებს მყარი კატალიზატორის - კატალიზურ შხამებს (ესენია ტყვიის, დარიშხანის, ვერცხლისწყლის, ციანიდის ნაერთების ნაერთები). პლატინის კატალიზატორები განსაკუთრებით მგრძნობიარეა კატალიზური შხამების მიმართ.

ასევე არსებობს ნივთიერებები, რომლებიც აძლიერებენ კატალიზატორის ეფექტს, თუმცა ისინი თვითონ არ არიან კატალიზატორები. ამ ნივთიერებებს პრომოუტერებს უწოდებენ.

ქიმიური ბალანსი

© 2015-2019 საიტი
ყველა უფლება ეკუთვნის მათ ავტორებს. ეს საიტი არ აცხადებს ავტორიტეტს, მაგრამ უზრუნველყოფს უფასო გამოყენებას.
გვერდის შექმნის თარიღი: 2016-03-24