វិធីសាស្រ្តស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មគឺជាសមីការមូលដ្ឋានរបស់វា។ ទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋ

ទ្រឹស្ដីនៃស្ថានភាពស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មឬការផ្លាស់ប្តូរគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាសកម្មភាពបឋមនៃអន្តរកម្មនៃម៉ូលេគុលមាននៅក្នុងការរៀបចំឡើងវិញបន្តិចម្តង ៗ នៃចំណងគីមីដែលក្នុងនោះការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដំបូងនៃអាតូមនៅក្នុងម៉ូលេគុលដំបូងឆ្លងកាត់ទៅចុងក្រោយនៅក្នុងប្រតិកម្ម។ ផលិតផលជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងចម្ងាយអន្តរអាតូមិច។

ទ្រឹស្ដីបរិមាណផ្អែកលើគំនិតទាំងនេះ ដោយប្រើឧបករណ៍គណិតវិទ្យានៃទែរម៉ូឌីណាមិក ស្ថិតិ ដែលហៅថាទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាត ត្រូវបានស្នើឡើងដោយ G. Eyring និង M. Polyani (1935) ។

ពិចារណាយន្តការប្រតិកម្ម

យោងតាមទ្រឹស្ដីនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម នៅពេលដែលអាតូម A ចូលទៅជិតម៉ូលេគុល BC ចំណង B-C ត្រូវបានចុះខ្សោយ ហើយចំណង A-B កើតឡើង។ ដំណើរការបញ្ចប់ដោយការបង្កើតម៉ូលេគុល AB និងអាតូម C ដែលប្រព័ន្ធត្រូវតែឆ្លងកាត់ស្មុគស្មាញ ABC ដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្ម នៅពេលដែលអាតូម B ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ម៉ូលេគុល BC និង AB ស្មើគ្នា៖

គំនិតគុណភាពអំពីសកម្មភាពបឋមដែលជាដំណើរការស្មុគស្មាញនៃការរៀបចំឡើងវិញនៃចំណងគីមីនៅពេលដែលម៉ូលេគុលចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក ក៏ដូចជាគំនិតអំពីផ្ទៃថាមពលសក្តានុពល និងកូអរដោនេប្រតិកម្មត្រូវបានគេហៅថា ទ្រឹស្ដីស្ថានភាពស្មុគ្រស្មាញ ឬអន្តរកាលដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម.

ទ្រឹស្ដីបរិមាណយ៉ាងម៉ត់ចត់ដោយផ្អែកលើគំរូរូបវន្តនៃយន្តការនៃសកម្មភាពបឋមគួរតែមាននៅក្នុងការគណនាទ្រឹស្តីនៃផ្ទៃថាមពលនៃប្រតិកម្មដោយវិធីសាស្រ្តនៃមេកានិចកង់ទិច និងនៅក្នុងការប៉ាន់ស្មានទ្រឹស្តីនៅលើមូលដ្ឋាននៃថាមពលសកម្ម និងមុននេះ។ - កត្តាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ វា​មិន​ទាន់​អាច​ធ្វើ​បាន​នៅ​ឡើយ​ទេ ដោយសារ​តែ​បញ្ហា​គណិតវិទ្យា។ ដូច្នេះ គេប្រើគំរូគណិតវិទ្យាប្រហាក់ប្រហែល ដែលហៅថាទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាត។

យោងតាមទ្រឹស្តីនេះអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីណាមួយគឺស្មើនឹងអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មតាមរយៈរបាំងសក្តានុពល i.e. អត្រានៃការរលួយនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មទៅជាផលិតផលប្រតិកម្ម។ ក្នុងករណីនេះម៉ូលេគុលនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មឆ្លងកាត់ផ្លូវ (រូបភាពទី 8) .

នៅពេលទាញយកកន្សោមសម្រាប់អត្រាថេរនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ប្រតិកម្មបឋមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាចលនាបកប្រែមួយវិមាត្រតាមបណ្តោយសំរបសំរួលប្រតិកម្មក្នុងទិសដៅនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។ ក្នុងការធ្វើដូច្នេះ ការសន្មត់ខាងក្រោមត្រូវបានធ្វើឡើង៖

1. នៅក្នុងដំណើរការនៃប្រតិកម្មគីមី ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម () ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅផ្នែកខាងលើនៃរបាំងសក្តានុពល ដែលរួមមានម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម និងផលិតផលប្រតិកម្ម។

2. ស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅក្នុងតំបន់ (រូបភាពទី 8) អនុវត្តចលនាបកប្រែមួយវិមាត្រក្នុងទិសដៅនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។

3. ចលនានៅតាមបណ្តោយផ្លូវប្រតិកម្មអាចត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃមេកានិចបុរាណដោយមិនគិតពីផលប៉ះពាល់កង់ទិច។

4. ប្រតិកម្មបឋមកើតឡើងដោយ adiabatically នោះគឺដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរទៅផ្ទៃថាមពលសក្តានុពលផ្សេងទៀត។


ដូច្នេះ ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាម៉ូលេគុលធម្មតាដែលកម្រិតរំញ័រនៃសេរីភាពត្រូវបានជំនួសដោយការបកប្រែមួយក្នុងទិសដៅនៃផលិតផលប្រតិកម្ម។

ទ្រឹស្ដីការប៉ះទង្គិចគឺមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ម៉ូលេគុលស្មុគ្រស្មាញទេព្រោះវាសន្មតថាអត្ថិភាពនៃម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់ជាភាគល្អិតស្វ៊ែរយឺតដ៏ល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ បន្ថែមពីលើថាមពលបកប្រែ ប្រភេទផ្សេងទៀតនៃថាមពលម៉ូលេគុលត្រូវតែយកមកពិចារណា ឧទាហរណ៍ រង្វិល និងរំញ័រ។ យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនៃការប៉ះទង្គិច អត្ថិភាពនៃប្រតិកម្មដែលម៉ូលេគុលបី ឬច្រើនត្រូវតែបុកគ្នាគឺមិនអាចទៅរួចទេ។ លើសពីនេះទៀតប្រតិកម្ម decomposition នៃប្រភេទ AB = A + Bពិបាកពន្យល់ជាមួយទ្រឹស្តីនេះ។

ដើម្បីជម្នះការលំបាកទាំងនេះ H. Eyring ក្នុងឆ្នាំ 1935 ។ បានស្នើទ្រឹស្តីស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម។ ប្រតិកម្មគីមី ឬដំណើរការម៉ូលេគុលផ្សេងទៀតដែលកើតឡើងក្នុងពេលវេលា (ការសាយភាយ លំហូរ viscous ។ ក្នុងករណីនេះ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នូលដែលត្រូវគ្នានឹងស្ថានភាពដំបូង តាមរយៈការកំណត់កម្រិតមធ្យមមួយចំនួន - ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ឬស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ - ប្រែទៅជាការកំណត់ចុងក្រោយ។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងជារដ្ឋកម្រិតមធ្យមនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីទាំងអស់។. វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាម៉ូលេគុលដែលមានតែបណ្តោះអាសន្ន ហើយបំបែកតាមអត្រាជាក់លាក់មួយ។ ស្មុគ្រស្មាញនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងពីម៉ូលេគុលអន្តរកម្មបែបនេះ ថាមពលដែលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ពួកគេអាចចូលទៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមកតាមគ្រោងការណ៍៖ សារធាតុធ្វើឱ្យសកម្មផលិតផលស្មុគស្មាញ។ ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មមានរចនាសម្ព័ន្ធកម្រិតមធ្យមរវាង reactants និងផលិតផល។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃប្រតិកម្ម គឺជាថាមពលបន្ថែមដែលម៉ូលេគុលប្រតិកម្មត្រូវតែទទួលបាន ដើម្បីបង្កើតជាស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មដែលត្រូវការសម្រាប់ប្រតិកម្មបន្ត។

ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មតែងតែតំណាងឱ្យថាមពលស្រូបយក ថាតើការផ្លាស់ប្តូរសរុបនៅក្នុងវាសម្រាប់ប្រតិកម្មគឺឬអត់ វិជ្ជមាន (ប្រតិកម្មកំដៅ) ឬអវិជ្ជមាន (ប្រតិកម្មខាងក្រៅ) ។នេះត្រូវបានបង្ហាញជាគ្រោងការណ៍នៅក្នុងរូបភព។ ៦.

ការធ្វើឱ្យសកម្ម

ការ​ផ្លាស់​ប្តូ​រ

ដំណើរការប្រតិកម្ម

រូបភាពទី 6. គ្រោងការណ៍ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើតស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម។

ការធ្វើឱ្យសកម្មគឺជាការប្រាស្រ័យទាក់ទងនៃបរិមាណថាមពលបែបនេះទៅនឹងម៉ូលេគុលដែលនៅពេលដែលពួកគេត្រូវបានបំប្លែងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព សារធាតុត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងស្ថានភាពសកម្ម។

ការបំប្លែងគឺជាការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្មពីសារធាតុក្នុងស្ថានភាពសកម្ម។

ប្រសិនបើប្រព័ន្ធមិនអាចឆ្លងកាត់របាំងថាមពលនេះទេ ការបំប្លែងគីមីមិនអាចកើតឡើងនៅក្នុងវាបានទេ។ នេះមានន័យថាប្រព័ន្ធនេះគឺអសកម្មគីមី ហើយត្រូវការថាមពលបន្ថែមមួយចំនួនសម្រាប់ការធ្វើឱ្យសកម្ម។ បរិមាណថាមពលបន្ថែមនេះអាស្រ័យលើថាមពលដែលប្រព័ន្ធមានរួចហើយ។

ថាមពលនៃប្រព័ន្ធដំបូងមិនអាចតិចជាងថាមពលសូន្យរបស់វាទេ (ពោលគឺនៅ 0 0 K)។ ដើម្បីធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធណាមួយសកម្ម វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការផ្តល់ឱ្យវានូវថាមពលបន្ថែម។ ថាមពលនេះត្រូវបានគេហៅថាថាមពលសកម្មពិត។

ថាមពលសកម្មពិតនៃសកម្មភាពគីមីបឋមគឺជាថាមពលអប្បបរមាដែលប្រព័ន្ធដំបូងត្រូវតែមានលើសពីថាមពលសូន្យ (ពោលគឺនៅ 0 0 K) ដើម្បីឱ្យការបំប្លែងគីមីកើតឡើងនៅក្នុងវា។ ភាពខុសគ្នារវាងថាមពលសកម្មពិតនៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាស និងដោយផ្ទាល់គឺស្មើនឹងឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មនៅសូន្យដាច់ខាត។

អេន អ៊ីទ្រព្យសកម្ម rgy tion ភាពខុសគ្នារវាងតម្លៃនៃថាមពលមធ្យមនៃភាគល្អិត (ម៉ូលេគុល រ៉ាឌីកាល់ អ៊ីយ៉ុង។ ចំពោះប្រតិកម្មគីមីផ្សេងៗ E. និង។ ប្រែប្រួលយ៉ាងទូលំទូលាយ - ពីពីរបីទៅ 10 j./mol ។ចំពោះប្រតិកម្មគីមីដូចគ្នាតម្លៃនៃ E. a. អាស្រ័យលើប្រភេទនៃមុខងារចែកចាយនៃម៉ូលេគុលទាក់ទងនឹងថាមពលនៃចលនាបកប្រែ និងកម្រិតផ្ទៃក្នុងនៃសេរីភាព (អេឡិចត្រូនិច រំញ័រ រង្វិល)។

នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាត E. a. - ភាពខុសគ្នារវាងតម្លៃនៃថាមពលមធ្យមនៃស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម និងថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលដើម។

តំណាងអំពី E. និង។ មានដើមកំណើតនៅទសវត្សរ៍ទី 70 និង 80 ។ សតវត្សរ៍​ទី 19 ជាលទ្ធផលនៃការងាររបស់ J. van't Hoff និង S. Arrhenius ដែលឧទ្ទិសដល់ការសិក្សាអំពីឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ អត្រាប្រតិកម្មថេរ kទាក់ទងនឹង E. a. ( អ៊ី)សមីការ m Arrhenius៖

k = k o e -E/RT

ដែល R គឺជាថេរនៃឧស្ម័ន T គឺជាសីតុណ្ហភាពដាច់ខាតនៅក្នុង K, k o គឺ​ជា​ថេរ​ដែល​ហៅ​ថា​កត្តា​មុន​និទស្សន្ត​នៃ​អត្រា​ថេរ។ សមីការនេះផ្អែកលើទ្រឹស្ដីម៉ូលេគុល-គីណេទិច ក្រោយមកត្រូវបានទទួលនៅក្នុងរូបវិទ្យាស្ថិតិ ដោយគិតគូរពីការសន្មត់សាមញ្ញមួយចំនួន ដែលមួយក្នុងចំណោមនោះគឺជាឯករាជ្យភាពរបស់ E. a. ពីសីតុណ្ហភាព។ សម្រាប់ការអនុវត្ត និងសម្រាប់ការគណនាទ្រឹស្តីនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពតូចចង្អៀត ការសន្មត់នេះគឺត្រឹមត្រូវ។

E. a. អាចត្រូវបានរកឃើញដោយពិសោធន៍តាមវិធីជាច្រើន។ យោងទៅតាមមួយក្នុងចំណោមពួកគេ ពួកគេសិក្សាអំពី kinetics នៃប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពជាច្រើន (សម្រាប់វិធីសាស្រ្ត សូមមើលអត្ថបទ។ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី) និងបង្កើតក្រាហ្វក្នុងកូអរដោណេក្នុង k - 1/ ធ; តង់សង់នៃជម្រាលនៃបន្ទាត់ត្រង់នៅលើក្រាហ្វនេះ ស្របតាមសមីការ Arrhenius គឺស្មើនឹង អ៊ី.សម្រាប់ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសមួយជំហាន (សូមមើល ប្រតិកម្មបញ្ច្រាស និងមិនអាចត្រឡប់វិញបាន) អ៊ី.ក. ប្រតិកម្មក្នុងទិសដៅមួយ (ទៅមុខឬបញ្ច្រាស) អាចត្រូវបានគណនាប្រសិនបើ E. a. ប្រតិកម្មនៅក្នុងមួយផ្សេងទៀត និងការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពនៃលំនឹងថេរ (ពីទិន្នន័យទែរម៉ូឌីណាមិក)។ សម្រាប់ការគណនាត្រឹមត្រូវជាងនេះ គេគួរតែគិតគូរពីភាពអាស្រ័យរបស់ E. a. ពីសីតុណ្ហភាព។

E. a. ប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ E. a. ដំណាក់កាលបឋម។ ពេលខ្លះបន្ថែមពីលើ E. a. ពិតដែលកំណត់ដោយសមីការ Arrhenius គោលគំនិតនៃ "ជាក់ស្តែង" E. a. ត្រូវបានគេប្រើ។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មកាតាលីករខុសធម្មតា ត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរនៃការប្រមូលផ្តុំបរិមាណនៃវត្ថុធាតុដើម និងផលិតផលចាប់ផ្តើម នោះជាក់ស្តែង E. a. ខុសគ្នាពីការពិតដោយទំហំនៃឥទ្ធិពលកម្ដៅដែលអមដំណើរដំណើរការនៃការស្រូបយក និងការបំប្លែងសារធាតុប្រតិកម្មលើផ្ទៃកាតាលីករ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមិនមានលំនឹង ដូចជាប្រព័ន្ធគីមីប្លាស្មា (សូមមើល ប្លាស្មា គីមីវិទ្យា) , និយមន័យនៃ E.a. គឺជាកិច្ចការដ៏លំបាកមួយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីខ្លះ ការអនុវត្តជាផ្លូវការនៃសមីការ Arrhenius គឺអាចធ្វើទៅបាន។

ដ្យាក្រាមថាមពលនៃប្រតិកម្ម។

ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មប៉ះពាល់ដល់តម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរ និងការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពរបស់វា៖ អ៊ីធំជាង អត្រាថេរទាប ហើយការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពប៉ះពាល់ដល់វា។

រូប ៥. ដ្យាក្រាមថាមពលនៃប្រតិកម្ម A + B = C + D
20. កាតាលីករ និងកាតាលីករ (ការចាត់ថ្នាក់ និងយន្តការនៃសកម្មភាព)។ លក្ខណៈពិសេសនៃប្រតិកម្មកាតាលីករ។

កាតាលីករគីមីគឺជាការបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្រោមសកម្មភាពនៃបរិមាណតិចតួចនៃសារធាតុ (កាតាលីករ) ។ បន្ទាប់ពីវដ្តពេញលេញនៃអន្តរកម្មគីមីកម្រិតមធ្យម កាតាលីករស្ដារឡើងវិញនូវសមាសធាតុគីមីរបស់វា។

កាតាលីករត្រូវបានបែងចែកទៅជា homogeneous និង heterogeneous ។ កាតាលីករដូចគ្នាគឺស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលតែមួយជាមួយ reactants ដែលជាតំណពូជបង្កើតបានជាដំណាក់កាលឯករាជ្យ បំបែកដោយចំណុចប្រទាក់ពីដំណាក់កាលដែល reactants ស្ថិតនៅ។ កាតាលីករដូចគ្នាធម្មតាគឺអាស៊ីត និងមូលដ្ឋាន។ លោហធាតុ អុកស៊ីដ និងស៊ុលហ្វីតរបស់ពួកវាត្រូវបានប្រើជាកាតាលីករចម្រុះ។

ប្រតិកម្មនៃប្រភេទដូចគ្នាអាចដំណើរការជាមួយកាតាលីករដូចគ្នា និងតំណពូជ។ ដូច្នេះ រួមជាមួយនឹងដំណោះស្រាយអាស៊ីត សារធាតុរឹង Al 2 O 3 , TiO 2 , ThO 2 , aluminosilicates និង zeolites ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីតត្រូវបានប្រើប្រាស់។ កាតាលីករចម្រុះដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន៖ CaO, BaO, MgO ។

កាតាលីករមិនដូចគ្នាទេ ជាក្បួនមានផ្ទៃដែលមានការអភិវឌ្ឍន៍ខ្ពស់ ដែលពួកវាត្រូវបានចែកចាយលើក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនអសកម្ម (ស៊ីលីកា ជែល អាលុយមីណា កាបូនដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ជាដើម)។

ចំពោះប្រភេទនៃប្រតិកម្មនីមួយៗ មានតែកាតាលីករជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះដែលមានប្រសិទ្ធភាព។ បន្ថែមពីលើអាស៊ីត - មូលដ្ឋានដែលបានរៀបរាប់រួចហើយមានកាតាលីករកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្ម; ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយវត្តមាននៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរឬសមាសធាតុរបស់វា (Co +3, V 2 O 5 +, MoO 3) ។ ក្នុងករណីនេះកាតាលីករត្រូវបានអនុវត្តដោយការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរ។

ប្រតិកម្មជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តដោយមានជំនួយពីកាតាលីករដែលធ្វើសកម្មភាពតាមរយៈការសម្របសម្រួលនៃប្រតិកម្មនៅអាតូមឬអ៊ីយ៉ុងនៃលោហៈផ្លាស់ប្តូរ (Ti, Rh, Ni) ។ កាតាលីករបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា coordination catalysis ។

ប្រសិនបើកាតាលីករមានលក្ខណៈសម្បត្តិ chiral នោះផលិតផលសកម្មអុបទិកត្រូវបានទទួលពីស្រទាប់ខាងក្រោមអសកម្មអុបទិក។

នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ប្រព័ន្ធនៃកាតាលីករជាច្រើនត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ដែលនីមួយៗបង្កើនល្បឿននៃដំណាក់កាលផ្សេងគ្នានៃប្រតិកម្ម។ កាតាលីករក៏អាចបង្កើនល្បឿននៃដំណាក់កាលមួយនៃដំណាក់កាលនៃវដ្តកាតាលីករដែលអនុវត្តដោយកាតាលីករមួយទៀត។ នេះគឺជាកន្លែងដែល "កាតាលីសកាតាលីស" ឬកាតាលីសកម្រិតទីពីរកើតឡើង។

អង់ស៊ីមដើរតួជាកាតាលីករក្នុងប្រតិកម្មជីវគីមី។

មានកាតាលីករដូចគ្នា និងតំណពូជ ប៉ុន្តែសម្រាប់ពួកវាណាមួយ ភាពទៀងទាត់សំខាន់ៗមានដូចខាងក្រោម៖

1. កាតាលីករចូលរួមយ៉ាងសកម្មនៅក្នុងសកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្ម បង្កើតជាសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមជាមួយនឹងអ្នកចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ឬស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មជាមួយនឹងប្រតិកម្មទាំងអស់។ បន្ទាប់ពីសកម្មភាពបឋមនីមួយៗ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញ និងអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលថ្មីនៃសារធាតុប្រតិកម្ម។

2. អត្រានៃប្រតិកម្មកាតាលីករគឺសមាមាត្រទៅនឹងបរិមាណកាតាលីករ។

3. កាតាលីករមានជម្រើសនៃសកម្មភាព។ វាអាចផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មមួយ និងមិនប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មមួយផ្សេងទៀត។

4. កាតាលីករអនុញ្ញាតឱ្យប្រតិកម្មដំណើរការក្នុងវិធីផ្សេង ហើយក្នុងអត្រាលឿនជាងវាកើតឡើងក្នុងករណីដែលគ្មានកាតាលីករ។

ល្បឿនអាចត្រូវបានបង្កើនដោយបន្ថយថាមពលសកម្ម បង្កើនកត្តាមុននិទស្សន្ត ឬទាំងពីរ។ ឧទាហរណ៍ ការរលាយកម្ដៅនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីត CH 3 CHO CH 4 + CO ត្រូវបានជំរុញដោយចំហាយអ៊ីយ៉ូត ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃថាមពលសកម្ម 55 kJ/mol ។ ការថយចុះនេះបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃអត្រាថេរដោយកត្តាប្រហែល 10,000 ។

5. កាតាលីករមិនប៉ះពាល់ដល់ទីតាំងនៃលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិកទេ។ វាផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសស្មើគ្នា។

6. នៅពេលដែលសារធាតុមួយចំនួនដែលហៅថាអ្នកផ្សព្វផ្សាយត្រូវបានបន្ថែម សកម្មភាពរបស់កាតាលីករកើនឡើង។ ការបន្ថែមសារធាតុ inhibitors កាត់បន្ថយអត្រាប្រតិកម្ម។

កាតាលីករដូចគ្នា

នៅក្នុងកាតាលីករ homogeneous កាតាលីករគឺជាម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងនៅក្នុងដំណោះស្រាយដូចគ្នា។ នៅក្នុងករណីនៃកាតាលីករដូចគ្នា កាតាលីករ និងប្រតិកម្មទាំងអស់បង្កើតបានជាដំណាក់កាលធម្មតាមួយ។
ឧទាហរណ៏នៃកាតាលីករដូចគ្នាគឺប្រតិកម្មនៃការរលាយកម្ដៅនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីត CH 3 CH 4 + CO ដែលជំរុញដោយចំហាយអ៊ីយ៉ូត។ អវត្ដមាននៃចំហាយអ៊ីយ៉ូត អ៊ី = 191.0 kJ/mol នៅក្នុងវត្តមានរបស់ពួកគេ។ អ៊ី = 136.0 kJ/mol ។ អត្រាថេរកើនឡើងដោយកត្តា 10,000 ។ នេះគឺដោយសារតែប្រតិកម្មដំណើរការជាពីរដំណាក់កាល៖

CH 3 SON + I 2 \u003d CH 3 I + HI + CO

CH 3 I + HI \u003d CH 4 + I 2

ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃជំហាននីមួយៗគឺតិចជាងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃប្រតិកម្មមិនកាតាលីករ។

កាតាលីករដូចគ្នារួមមាន ប្រតិកម្មអាស៊ីត-មូលដ្ឋានជាច្រើន ប្រតិកម្មបង្កើតស្មុគស្មាញ ប្រតិកម្ម redox អ៊ីដ្រូសែនជាច្រើន ប្រតិកម្មស៊ុលហ្វាត ជាដើម។

3. កាតាលីករអាស៊ីតនិងមូលដ្ឋាន

អាស៊ីត និងមូលដ្ឋាននៅក្នុងប្រតិកម្មជាច្រើនដើរតួជាកាតាលីករ ពោលគឺចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ពួកវាមិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ទេ (ប្រតិកម្មនៃអ៊ីដ្រូលីស៊ីស អាល់កាឡាំង អេស្ត្រូហ្វីលីក ជាដើម។

4. ប្រតិកម្មកាតាលីករដូចគ្នាដែលជំរុញដោយសមាសធាតុស្មុគស្មាញ

ប្រតិកម្មនៃការថយចុះ អ៊ីដ្រូសែន អុកស៊ីតកម្ម អ៊ីសូមេនីយកម្ម វត្ថុធាតុ polymerization នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌឧស្សាហកម្មត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ - សមាសធាតុស្មុគស្មាញ (អ៊ីយ៉ុងដែកនៃក្រុមទី VIII នៃតារាងតាមកាលកំណត់ Fe, Co, Ni, Ru ក៏ដូចជា Cu, Fg ។ , Hg, Cr, Mn) ។ ខ្លឹមសារនៃសកម្មភាពកាតាលីករគឺថាអ៊ីយ៉ុងដែកដើរតួជាអ្នកផ្តល់ជំនួយឬអ្នកទទួលអេឡិចត្រុង។ អន្តរកម្មគីមីរវាងម៉ូលេគុលប្រតិកម្មដែលសំរបសំរួលជុំវិញអ៊ីយ៉ុងដែកកណ្តាលត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយការប៉ូលនៃម៉ូលេគុល និងការថយចុះថាមពលនៃចំណងបុគ្គល។ អ៊ីយ៉ុងដែកកណ្តាលគឺជាស្ពានដែលសម្របសម្រួលការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រូនិចរវាងម៉ូលេគុលប្រតិកម្ម។

5. កាតាលីករអង់ស៊ីម

អង់ស៊ីមគឺជាកាតាលីករដ៏អស្ចារ្យបំផុត។ ប្រតិកម្មជាច្រើននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងពួកវា ដូច្នេះហើយពួកវាត្រូវបានគេហៅថាជាកាតាលីករជីវសាស្រ្ត។ កាតាលីករអង់ស៊ីមគឺជាបាតុភូតស្មុគស្មាញជាងកាតាលីករធម្មតា។ អង្គការខ្ពស់នៃដំណើរការនៃកាតាលីករអង់ស៊ីមត្រូវបានកំណត់ដោយភាពប្លែកនៃអន្តរកម្មនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នាពិសេសនៃរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលនៃអង់ស៊ីមនិងស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មនៅក្នុងប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។

6. កាតាលីករខុសប្រក្រតី

កាតាលីករខុសប្រក្រតីត្រូវបានអនុវត្តនៅចំណុចប្រទាក់។ ប្រតិកម្មកាតាលីករខុសធម្មតាដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាលើកដំបូងត្រូវបានអនុវត្តដោយការខះជាតិទឹករបស់ Priestley (1778) នៃជាតិអាល់កុលអេទីលនៅលើដីឥដ្ឋសកម្ម:

C 2 H 5 OH -- C 2 H 4 + H 2 O

នៅក្នុងការអនុវត្ត កាតាលីករពីរប្រភេទត្រូវបានជួបប្រទះញឹកញាប់បំផុត៖

1) ដំណើរការ, កាតាលីករដែលស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលរឹង, និង reactants គឺនៅក្នុងដំណាក់កាលរាវ;

2) ដំណើរការ កាតាលីករដែលស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលរឹង ហើយសារធាតុប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន។ ប្រតិកម្មជាក្បួនកើតឡើង (ហើយនៅក្នុងដំណើរការពហុដំណាក់កាលមួយចំនួនចាប់ផ្តើម) នៅព្រំដែនដំណាក់កាល i.e. នៅលើផ្ទៃនៃរាងកាយរឹង - កាតាលីករមួយ។

61. លក្ខណៈទូទៅនៃធាតុនៃក្រុម II-A ។ តួនាទីជីវសាស្រ្តនៃធាតុ S នៃក្រុម II-A ។

ធាតុ IIA ក្រុមមានរូបមន្តអេឡិចត្រូនិច ns 2 ។ ពួកវាទាំងអស់សុទ្ធតែជាលោហធាតុ ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយដ៏រឹងមាំ វាមានសកម្មភាពតិចជាងលោហៈអាល់កាឡាំង។ ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយស្ថានភាពអុកស៊ីតកម្មនៃ +2 និង pvalency នៃ 2។ នៅពេលដែលចំណង covalent ត្រូវបានបង្កើតឡើង ការរំភើបចិត្តនៃអេឡិចត្រុង និង sp hybridization នៃ AOs កើតឡើង។ ធាតុផ្សំនៃក្រុម IIA អាចបែងចែកជាបីផ្នែក៖ 1) លោហធាតុផែនដីអាល់កាឡាំង Ca, Sr, Ba, Ra, មូលដ្ឋានដែលមានជាតិអាល់កាឡាំង, 2) Mg, មូលដ្ឋានដែលរលាយក្នុងទឹកបន្តិច, 3) Be, មូលដ្ឋាន។ ដែលជាមូលដ្ឋាន amphoteric ។ នៅក្នុងធម្មជាតិធាតុនៃក្រុម IIA មាននៅក្នុងទម្រង់នៃអំបិល: ស៊ុលហ្វាតកាបូនផូស្វាតស៊ីលីត។ ធាតុទាំងនេះត្រូវបានទទួលដោយ electrolysis នៃការរលាយអំបិលរបស់ពួកគេ។ ធាតុនៃក្រុម IIA គឺជាលោហធាតុប្រាក់ស្រាល ដែលរឹងជាងលោហធាតុអាល់កាឡាំង។

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃធាតុ

ធាតុនៃក្រុម IIA គឺជាភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយសកម្មតិចជាងលោហៈអាល់កាឡាំង។ លក្ខណៈសម្បត្តិកាត់បន្ថយរបស់ពួកគេកើនឡើងពី បេរីលីយ៉ូម ទៅរ៉ាដ្យូម។ ខ្យល់អុកស៊ីតកម្ម Ca, Sr, Ba, Ra នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតា។ Mg និង Be ត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដ ហើយត្រូវបានកត់សុីដោយអុកស៊ីហ៊្សែនតែនៅពេលដែលកំដៅ៖

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

ភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយសកម្ម លោហធាតុក្រុម IIA ប្រតិកម្មជាមួយមិនមែនលោហធាតុ (ឧទាហរណ៍ ក្លរីន) ទឹក អាស៊ីត៖

Ca + Cl 2 = CaCl ២

Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2 

ជាតិអាល់កាឡាំងផែនដី អ៊ីដ្រូអ៊ីដ្រាត គឺជាសមាសធាតុដូចអំបិលអ៊ីយ៉ុង និងមានអន្តរកម្មជាមួយទឹក និងអាស៊ីត៖

CaH 2 + 2H 2 O Ca (OH) 2 + 2H 2

CaH 2 + 2HCl 2  CaCl2 + 2H ២

អុកស៊ីដនៃលោហធាតុផែនដីអាល់កាឡាំង Ca, Sr, Ba, Ra រលាយក្នុងទឹកជាមួយនឹងការបង្កើតអាល់កាឡាំង។ ម៉ាញ៉េស្យូមអុកស៊ីដគឺរលាយបន្តិចក្នុងទឹកហើយមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានប៉ុណ្ណោះ។ Beryllium oxide ដែលមិនរលាយក្នុងទឹកមានលក្ខណៈសម្បត្តិ amphoteric ។

CaClCaO + 2HCl 2 + H 2 O

Ca, Sr, Ba, Ra hydroxides គឺជាអាល់កាឡាំង, Mg hydroxide គឺជា hydroxide មូលដ្ឋានដែលអាចរលាយបានតិចតួច, Be hydroxide គឺជា hydroxide amphoteric ។

កាបូនអ៊ីដ្រាត និងស៊ុលហ្វាតនៃក្រុម IIA គឺរលាយក្នុងទឹកតិចតួច។ កាបូនរលាយក្នុងអាស៊ីត៖

C ភាពរឹងនៃទឹក (W) ត្រូវបានវាស់ជាមីល្លីម៉ែត្រនៃសមមូលអំបិលក្នុងទឹក 1 លីត្រ៖ W = 1000 e ដែល C e គឺជាកំហាប់ម៉ូលេគុលនៃសមមូល (ធម្មតា) នៃអំបិលក្នុងទឹក។

អំបិល BaCl 2 និង BaCO 3 មានជាតិពុល ហើយត្រូវបានគេប្រើជាថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត។ ម៉ាញ៉េស្យូមគឺជាសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធដ៏សំខាន់ដែលជាធាតុដានគឺជាផ្នែកមួយនៃក្លរ៉ូហ្វីល។ Slaked lime ត្រូវបានប្រើក្នុងការសាងសង់។ អំបិលកាល់ស្យូម ឧទាហរណ៍ CaSO 4 2H 2 O - gypsum - ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ដីអំបិល gypsum ។

តួនាទីជីវសាស្រ្ត។

Beryllium ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិ ក៏ដូចជានៅក្នុងសារពាង្គកាយសត្វ។ ខ្លឹមសារនៃសារធាតុបេរីលីយ៉ូមក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺ ១០ -7 %, ឧ. វាគឺជាអតិសុខុមប្រាណដែលមិនបរិសុទ្ធ។ តួនាទីជីវសាស្រ្តរបស់បេរីលយ៉ូមមិនត្រូវបានគេសិក្សាគ្រប់គ្រាន់ទេ។ សមាសធាតុ Beryllium មានជាតិពុល និងបង្កឱ្យមានជំងឺមួយចំនួន (beryllium rickets, berylliosis ជាដើម)។ សមាសធាតុងាយនឹងបង្កជាហេតុនៃសារធាតុ beryllium គឺពុលជាពិសេស។ ឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានរបស់ប៊ី 2 + លើដំណើរការសរីរវិទ្យាដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វា។

ម៉ាញ៉េស្យូមគឺជាសារធាតុចិញ្ចឹមជាផ្លូវការ។ មាតិកាសរុបរបស់វានៅក្នុងខ្លួនគឺ 0.027% (ប្រហែល 20 ក្រាម) ។ សណ្ឋានដីនៃម៉ាញេស្យូមនៅក្នុងរាងកាយរបស់មនុស្សមានដូចខាងក្រោម: ម៉ាញេស្យូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំទៅវិសាលភាពដ៏អស្ចារ្យបំផុតនៅក្នុង dentin និងធ្មេញ enamel ជាលិកាឆ្អឹង។ វាក៏ប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងលំពែង សាច់ដុំគ្រោងឆ្អឹង តម្រងនោម ខួរក្បាល ថ្លើម និងបេះដូង។ ចំពោះមនុស្សពេញវ័យ តម្រូវការប្រចាំថ្ងៃសម្រាប់ម៉ាញេស្យូមគឺប្រហែល 0.7 ក្រាម អ៊ីយ៉ុង Mg ដូចជា K ion គឺជា cation intracellular ។

នៅក្នុងវត្ថុរាវជីវសាស្រ្ត និងជាលិកានៃរាងកាយ ម៉ាញ៉េស្យូមត្រូវបានរកឃើញទាំងក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីយ៉ុងទឹក និងក្នុងស្ថានភាពចងប្រូតេអ៊ីន ក្នុងបរិមាណដែលអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូផូស្វាត HPO ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ 2- ហើយបរិមាណថាមពលច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ ឆ្លងកាត់លើសពី Mg 2+ ។

កាល់ស្យូមគឺជាសារធាតុចិញ្ចឹម។ មាតិកាសរុបរបស់វាគឺ 1,4% ។ កាល់ស្យូមមាននៅគ្រប់កោសិកាទាំងអស់នៃរាងកាយមនុស្ស។ កាល់ស្យូមភាគច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងឆ្អឹង និងជាលិកាធ្មេញ។ ជា​មធ្យម មនុស្សពេញវ័យ​គួរ​ទទួលទាន​ជាតិ​កាល់ស្យូម ១ ក្រាម​ក្នុង​មួយថ្ងៃ ទោះបីជា​តម្រូវការ​ជាតិ​កាល់ស្យូម​មាន​ត្រឹមតែ ០,៥ ក្រាម​ក៏ដោយ​។ កាល់ស្យូម​ដែល​ត្រូវបាន​គេ​បឺត​ស្រូប​ចូល​ក្នុង​ពោះវៀន​ត្រឹមតែ ៥០% ប៉ុណ្ណោះ​។ ការស្រូបយកមិនសូវល្អគឺជាផលវិបាកនៃការបង្កើតនៅក្នុងក្រពះពោះវៀននៃកាល់ស្យូមផូស្វាត Ca 3 (PO 4) 2 និងអំបិលកាល់ស្យូមនៃអាស៊ីតខ្លាញ់ដែលរលាយតិចតួច។ នៅក្នុងខ្លួន ការប្រមូលផ្តុំ Ca ions ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយអរម៉ូន។

នៅក្នុងឆ្អឹង និងធ្មេញរបស់មនុស្សពេញវ័យ កាល់ស្យូមប្រហែល 1 គីឡូក្រាមស្ថិតក្នុងទម្រង់ជាសារធាតុរ៉ែគ្រីស្តាល់ដែលមិនអាចរលាយបាន - hydroxylapatite Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 ការបង្កើតដែលកើតឡើងនៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុង Ca ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអ៊ីយ៉ុងផូស្វាត។ នៅក្នុងឈាម និងកូនកណ្តុរ កាល់ស្យូមត្រូវបានរកឃើញទាំងនៅក្នុងស្ថានភាពអ៊ីយ៉ូដ និងមិនមានអ៊ីយ៉ូដ - នៅក្នុងសមាសធាតុដែលមានប្រូតេអ៊ីន កាបូអ៊ីដ្រាត។ល។ យន្តការ coagulation ឈាមមានដំណាក់កាលជាច្រើនអាស្រ័យលើវត្តមានអ៊ីយ៉ូដ Ca ។ Ca ions ត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងការបញ្ជូននៃសរសៃប្រសាទ, ការកន្ត្រាក់សាច់ដុំ, បទប្បញ្ញត្តិនៃសាច់ដុំបេះដូង។

កំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុង Ca នៅខាងក្នុងនិងខាងក្រៅកោសិការៀងៗខ្លួនគឺ 10 -6 និង (2.25-2.8) 10 -3 mol / l ។ ដោយសារកាល់ស្យូមមិនត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងកោសិកា វាដើរតួជាសម្ភារៈសំណង់នៅក្នុងរាងកាយ - នៅក្នុងឆ្អឹង ធ្មេញ។ គ្រោងឆ្អឹងគឺជាឃ្លាំងផ្ទុកកាល់ស្យូមដ៏សំខាន់នៅក្នុងរាងកាយ។

ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម

ការដាក់ជាក្រុមនៃអាតូមនៅពេលសម្រេចចិត្តនៃសកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្មគីមី។ គោលគំនិតរបស់ A. to. ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងទ្រឹស្តីនៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។

វគ្គនៃសកម្មភាពបឋមអាចត្រូវបានពិចារណាលើឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មជីវម៉ូលេគុលឧស្ម័ន (សូមមើលប្រតិកម្មប៊ីម៉ូលេគុល) នៃការបង្កើតអ៊ីដ្រូសែនអ៊ីយ៉ូតពីចំហាយអ៊ីដ្រូសែន និងអ៊ីយ៉ូត៖

H 2 + I 2 \u003d 2HI (1)

ដូចដែលទ្រឹស្ដីមេកានិចកង់ទិចបង្ហាញ នៅពេលដែលម៉ូលេគុល H 2 និង I 2 ខិតទៅជិតចម្ងាយដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងវិមាត្រម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេ ពួកវាវាយគ្នាទៅវិញទៅមកដោយកម្លាំងដែលកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងចម្ងាយថយចុះ។ ការប៉ះទង្គិចគ្នាភាគច្រើនលើសលប់នៃម៉ូលេគុល H 2 និង I 2 នៅក្នុងល្បាយឧស្ម័នមិននាំឱ្យមានប្រតិកម្មទេ ពីព្រោះថាមពលនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុលមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះការច្រានចោលនោះទេ។ សម្រាប់ប្រភាគតូចមួយនៃម៉ូលេគុលជាក់លាក់ អាំងតង់ស៊ីតេនៃចលនាកម្ដៅគឺដោយចៃដន្យធំជាងមធ្យមភាគ។ នេះបង្កើតលទ្ធភាពនៃវិធីសាស្រ្តជិតស្និទ្ធនៃម៉ូលេគុល H 2 និង I 2 ដែលចំណងគីមីថ្មីកើតឡើងរវាងអាតូម H និង I ហើយចំណងគីមីដែលមានស្រាប់ H-H និង I-I ត្រូវបានខូច។ ម៉ូលេគុល HI ទាំងពីរបានបង្កើតឡើង ច្រានគ្នាទៅវិញទៅមក ដូច្នេះវាខុសគ្នា ដែលបញ្ចប់សកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្ម។ រុករកពីទីតាំងតំណ

2HI \u003d H 2 + I 2 (2)

ការរៀបចំអាតូមក្នុង A. to. នឹងដូចគ្នានឹងប្រតិកម្មផ្ទាល់ (1) ប៉ុន្តែទិសដៅនៃចលនារបស់អាតូមនៅក្នុងស្មុគស្មាញនៃប្រតិកម្មសកម្ម (1) និង (2) គឺផ្ទុយគ្នាទៅវិញទៅមក។

ទំនាក់ទំនងថាមពលនៅក្នុងសកម្មភាពបឋមនៃប្រតិកម្មអាចត្រូវបានតំណាងតាមគ្រោងការណ៍ដោយប្រើក្រាហ្វដែលថាមពលសក្តានុពលនៃប្រព័ន្ធប្រតិកម្ម យូបង្ហាញជាមុខងារនៃអ្វីដែលគេហៅថា។ សំរបសំរួលប្រតិកម្ម X,ពិពណ៌នាអំពីការរៀបចំគ្នាទៅវិញទៅមកនៃអាតូម។

ផ្តល់ចន្លោះពេលតិចតួចណាស់ Δ X (អង្ករ។ ) ហើយសន្មតថាការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអាតូមត្រូវគ្នានឹង A. to. ប្រសិនបើកូអរដោណេ Xមានតម្លៃស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពេលនេះ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីណែនាំគំនិត - ការប្រមូលផ្តុំនៃស្មុគស្មាញប្រតិកម្មផ្ទាល់ដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅក្នុងប្រព័ន្ធប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យជាមួយ + និង τ ពេញមួយជីវិតរបស់ពួកគេ។ ក្នុងអំឡុងពេល τ ក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ។ ជាមួយ +សកម្មភាពនៃប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់។ ចាប់តាំងពីអត្រានៃប្រតិកម្មដោយផ្ទាល់ r + . គឺជាចំនួនប្រតិកម្មដែលត្រូវគ្នាក្នុងបរិមាណឯកតាក្នុងមួយឯកតាពេលបន្ទាប់មក

ចាប់តាំងពីចន្លោះពេលΔ Xគឺតូច បន្ទាប់មកទាំង c + និង τ គឺសមាមាត្រទៅនឹង Δ Xដូច្នេះសមាមាត្ររបស់ពួកគេមិនអាស្រ័យលើតម្លៃនៃបរិមាណដែលបានជ្រើសរើសដោយបំពានΔ X.បរិមាណ ជាមួយ +និង τ ត្រូវបានគណនាដោយវិធីសាស្រ្តនៃមេកានិកស្ថិតិ ខណៈពេលដែលប្រើការសន្មត់សាមញ្ញមួយចំនួន ដែលចំណុចសំខាន់គឺការសន្មត់ថាប្រតិកម្មមិនបំពានលើការចែកចាយលំនឹងស្ថិតិនៃម៉ូលេគុលលើរដ្ឋ។

សមីការ (3) បង្ហាញពីគំនិតចម្បងនៃការបកស្រាយទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដោយផ្អែកលើគោលគំនិតរបស់ A. to. វាមិនត្រឹមតែអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ធ្វើការវិនិច្ឆ័យការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់នៃសារធាតុដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មនោះទេ។ សីតុណ្ហភាព និងកត្តាផ្សេងទៀត ប៉ុន្តែក៏បង្កើតតម្លៃដាច់ខាតនៃអត្រាផងដែរ។ ដូច្នេះវិធីសាស្រ្តនៃ A. to. ត្រូវបានគេហៅថាជាញឹកញាប់ទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាត។ នៅក្នុងប្រតិកម្មប្រៀបធៀបមួយចំនួនតូច ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃចំណងគីមីគឺពិបាក ដូច្នេះការសម្រេចបាននូវការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ A. to. មិនទាន់ធានាដល់ការអនុវត្តនៃប្រតិកម្មនោះទេ។ ដើម្បីយកទៅក្នុងគណនីអត្ថិភាពនៃប្រតិកម្មបែបនេះហៅថា non-adibatic ដែលជាកត្តាបន្ថែម "មេគុណបញ្ជូន" ឬ "មេគុណបញ្ជូន" ត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងផ្នែកខាងស្តាំនៃសមភាព (3); ក្នុងករណីប្រតិកម្ម nondiabatic វាតិចជាងការរួបរួម។

គោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្ត្រ A. to. ត្រូវបានពន្យល់ខាងលើដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មឧស្ម័នដូចគ្នា ប៉ុន្តែវិធីសាស្ត្រនេះក៏ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះអត្រានៃប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ប្រតិកម្មកាតាលីករមិនដូចគ្នា និងជាទូទៅចំពោះការគណនាអត្រាទាំងអស់។ ករណីនៅពេលដែលការផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងតម្រូវការសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំចៃដន្យនៃថាមពលចលនាកម្ដៅក្នុងបរិមាណដែលខ្ពស់ជាងថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

ការប្រៀបធៀបទ្រឹស្ដីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាតជាមួយនឹងទិន្នន័យពិសោធន៍ ក៏ដូចជាការវិភាគទ្រឹស្តីនៃបរិវេណរបស់វា បង្ហាញថាទ្រឹស្ដីនេះ ខណៈពេលដែលមិនមានភាពត្រឹមត្រូវទេ គឺក្នុងពេលតែមួយជាការប៉ាន់ស្មានដ៏ជោគជ័យ ដែលមានតម្លៃសម្រាប់ភាពសាមញ្ញរបស់វា។

ពន្លឺ៖ Glesston S., Leidler K., Eyring G., ទ្រឹស្តីនៃអត្រាប្រតិកម្មដាច់ខាត, trans ។ ពីភាសាអង់គ្លេស M. , 1948 ។

M.I. Tyomkin ។


សព្វវចនាធិប្បាយសូវៀតដ៏អស្ចារ្យ។ - អិមៈសព្វវចនាធិប្បាយសូវៀត. 1969-1978 .

សូមមើលអ្វីដែល "Activated Complex" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖

    នៅក្នុងគីមីវិទ្យាដូចគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពអន្តរកាល ... វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយធំ

    - (ច.) ដូច​គ្នា​នឹង​ស្ថានភាព​អន្តរកាល។ * * * សកម្ម​ភាព​ស្មុគស្មាញ សកម្ម​ភាព​ស្មុគស្មាញ​ក្នុង​គីមីវិទ្យា ដូច​គ្នា​នឹង​ស្ថានភាព​អន្តរកាល (មើល​ស្ថានភាព​អន្តរកាល) ... វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយ

    ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម- aktyvintasis kompleksas statusas T sritis chemija apibrėžtis Nepatvarus, iš reaguojančiųjų medžiagų susidarantis ir skylantis į reakcijos produktus kompleksas ។ atitikmenys: អង់គ្លេស ធ្វើឱ្យសកម្ម rus ស្មុគស្មាញ។ ស្មុគស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

    - (ច.) ដូច​គ្នា​នឹង​ស្ថានភាព​អន្តរកាល… វិទ្យា​សា​ស្រ្ត​ធម្មជាតិ។ វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយ

(ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ)

ទ្រឹស្ដីនេះគឺសាមញ្ញបំផុត និងជាប្រវត្តិសាស្ត្រកំណែដំបូងនៃទ្រឹស្តីស្ថិតិនៃប្រតិកម្មគីមី។ បង្កើតឡើងដោយ E. Wigner, M. Polyani, G. Eyring, M. Evans ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 30 នៃសតវត្សទី 20 ។

ទ្រឹស្ដីនេះក៏ផ្អែកលើគំនិតនៃការប៉ះទង្គិចគ្នានៃម៉ូលេគុលដែលជាលក្ខខណ្ឌមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ប្រតិកម្មមួយ ប៉ុន្តែនៅពេលជាមួយគ្នានោះ យន្តការនៃការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានពិចារណា។

ប្រសិនបើយើងពិចារណាប្រតិកម្មបែបនេះ៖ A + B = C បន្ទាប់មកផ្អែកលើទ្រឹស្តីនៃស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ យើងអាចនិយាយបានថាប្រតិកម្មនេះដំណើរការដូចខាងក្រោម៖ A + B ⇄ X ¹ ® C ដែល A និង B គឺជាសារធាតុចាប់ផ្តើម។ , X ¹ គឺជាអន្តរកាលស្មុគស្មាញ , C គឺជាផលិតផលនៃប្រតិកម្ម។

តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​អន្តរកាល​ស្មុគស្មាញ? ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលសកម្ម A និង B ការបែងចែកឡើងវិញនៃចំណងគីមីនិងការបង្កើតស្មុគស្មាញអន្តរកាលចាប់ផ្តើម។ ស្មុគ្រស្មាញអន្តរកាលគឺជាស្ថានភាពនៃម៉ូលេគុលអន្តរកម្មនៅពេលដែលចំណងចាស់មិនទាន់ត្រូវបានបំបែក ហើយចំណងថ្មីមិនទាន់បានបង្កើតឡើងនៅឡើយទេ ប៉ុន្តែការបែងចែកឡើងវិញនៃចំណងបានចាប់ផ្តើមរួចហើយ។ ស្មុគ្រស្មាញនៃការផ្លាស់ប្តូរគឺនៅពេលដែលម៉ូលេគុល A និង B បានបាត់បង់លក្ខណៈបុគ្គលរបស់ពួកគេ ហើយយើងមានការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាតូមកម្រិតមធ្យមរវាង A, B និង C ។ ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងចម្ងាយរវាងអាតូមអន្តរកម្ម។ នេះគឺជាភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់រវាងស្មុគស្មាញអន្តរកាល និងម៉ូលេគុលធម្មតា ដែលចម្ងាយមធ្យមរវាងអាតូមមិនអាស្រ័យលើពេលវេលា។ ស្មុគ្រស្មាញផ្លាស់ប្តូរក៏មិនគួរច្រឡំជាមួយផលិតផលកម្រិតមធ្យមដែរ ដែលចម្ងាយរវាងអាតូមនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាការបង្កើតស្មុគស្មាញផ្លាស់ប្តូរត្រូវការថាមពល។ ថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំប្លែងប្រតិកម្មទៅជាស្ថានភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរស្មុគស្មាញត្រូវបានគេហៅថាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ ចាប់តាំងពីម៉ូលេគុលដំបូងមិនទាន់បានបែកខ្ញែក ប៉ុន្តែចំណងលក្ខណៈនៃម៉ូលេគុលនៃផលិតផលប្រតិកម្មបានចាប់ផ្តើមបង្កើតរួចហើយ ដូច្នេះតាមធម្មជាតិ ថាមពលនៃការផ្លាស់ប្តូរទៅជាស្ថានភាពសកម្ម (E a) គឺតិចជាងថាមពលបំបែកចំណងនៅក្នុង ម៉ូលេគុលនៃសារធាតុដំបូង៖ អេ< E диссоциации. Таким образом, образование переходного комплекса – процесс энергетически более выгодный, чем полный распад вступающих в реакцию молекул. Превращение активированного комплекса в продукты реакции всегда является процессом экзотермическим.

គោលជំហរសំខាន់នៃទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋគឺថា សារធាតុដំបូងតែងតែស្ថិតក្នុងលំនឹងជាមួយនឹងស្មុគស្មាញនៃការផ្លាស់ប្តូរ៖ A+B ⇄ X ¹ ®C ។ បន្ទាប់មកលំនឹងគីមីនៃការបង្កើតអន្តរកាលស្មុគស្មាញគឺស្មើនឹង៖ . (26)

ពីកន្សោមនេះ ការប្រមូលផ្តុំនៃស្មុគស្មាញអន្តរកាលគឺ៖

X ¹ = [A]×[B] (27)

បន្ទាប់មកស្មុគស្មាញអន្តរកាលត្រូវបានបំផ្លាញដោយមិនអាចត្រឡប់វិញបានជាមួយនឹងការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម C. លក្ខណៈបរិមាណនៃដំណើរការនេះគឺជាប្រេកង់បំបែកនៃស្មុគស្មាញអន្តរកាល - R ។



វាត្រូវបានគេស្គាល់ពីមេកានិចស្ថិតិថាលេខ P អាស្រ័យតែលើសីតុណ្ហភាពប៉ុណ្ណោះ។ ភាពអាស្រ័យនេះមើលទៅដូចជា៖

ដែល k ជាថេរ Boltzmann; h គឺជាថេររបស់ Planck; T គឺជាសីតុណ្ហភាពដាច់ខាត។

ដូច្នេះសម្រាប់សីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ លេខ P គឺដូចគ្នាសម្រាប់ស្ថានភាពអន្តរកាលទាំងអស់ ហើយអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យតែលើការប្រមូលផ្តុំនៃស្មុគស្មាញអន្តរកាលប៉ុណ្ណោះ៖

V = (29)

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការប្រមូលផ្តុំនៃរដ្ឋអន្តរកាលគឺទាក់ទងទៅនឹងការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុប្រតិកម្មដោយទំនាក់ទំនង (27) ហើយដូច្នេះការជំនួសតម្លៃ X ¹ ទៅជាសមីការ (29) យើងទទួលបានកន្សោមសម្រាប់អត្រានៃការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម។

V = ×[A]×[B] (30)

ចំពោះប្រតិកម្មអន្តរកម្មធម្មតា A + B ⇄ C ច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់អាចអនុវត្តបាន៖

V = k v [A]×[B] (31)

(និមិត្តសញ្ញា k v ត្រូវបានប្រើសម្រាប់អត្រាថេរ ផ្ទុយទៅនឹងថេរ Boltzmann) ។

យើងធ្វើសមកាលកម្មផ្នែកខាងស្តាំនៃសមីការ (៣០) និង (៣១) យើងទទួលបាន៖

kv = × ឬ kv = P × (32) ។

សមីការ (32) បង្ហាញថានៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ អត្រាប្រតិកម្មថេរអាស្រ័យលើលំនឹងគីមីនៃការបង្កើតស្មុគស្មាញអន្តរកាល និងលើភាពញឹកញាប់នៃការរលួយនៃស្មុគស្មាញអន្តរកាល។

សមីការ (៣២) ត្រូវបានគេហៅថាសមីការមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋ។

ផ្ទុយទៅនឹងទ្រឹស្ដីនៃការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងសកម្ម ទ្រឹស្ដីនៃស្ថានភាពអន្តរកាលបានប្រៀបធៀបភាពស្មុគស្មាញផ្សេងៗដែលអាចធ្វើទៅបាន បង្ហាញពីលទ្ធភាពទទួលបានកាន់តែច្រើន ឬតិចជាងរបស់ពួកគេ ហើយជាលទ្ធផលកំណត់ផ្លូវប្រតិកម្មអំណោយផលបំផុតប្រកបដោយថាមពល។

ដូច្នេះ kinetics គីមីគឺផ្អែកលើទ្រឹស្តីពីរដែលបំពេញគ្នាទៅវិញទៅមក។ ប្រសិនបើទ្រឹស្តីនៃការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាអត្រាដាច់ខាតនៃដំណើរការអេឡិចត្រូត ដំណើរការសាយភាយ។ល។ នោះទ្រឹស្ដីនៃការប៉ះទង្គិចសកម្មពិពណ៌នាយ៉ាងល្អ ជាក្បួនប្រតិកម្មក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន។