អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យទៅលើកត្តាខាងក្រោម៖
1) ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម។
2) ផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃសារធាតុ។
3) កំហាប់នៃប្រតិកម្ម។
4) សីតុណ្ហភាព។
5) វត្តមានរបស់កាតាលីករ។
អត្រានៃប្រតិកម្មខុសគ្នាក៏អាស្រ័យលើ៖
ក) ទំហំនៃផ្ទៃបំបែកដំណាក់កាល (ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃផ្ទៃបំបែកដំណាក់កាល អត្រានៃប្រតិកម្មខុសគ្នាកើនឡើង);
ខ) អត្រានៃការផ្គត់ផ្គង់ប្រតិកម្មទៅនឹងចំណុចប្រទាក់ និងអត្រានៃការដកផលិតផលប្រតិកម្មចេញពីវា។
កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី៖
1. ធម្មជាតិនៃសារធាតុ។ តួនាទីដ៏សំខាន់មួយត្រូវបានលេងដោយធម្មជាតិនៃចំណងគីមីនៅក្នុងសមាសធាតុរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ ការបញ្ចេញអ៊ីដ្រូសែនដោយស័ង្កសីពីដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីត hydrochloric កើតឡើងលឿនជាងពីដំណោះស្រាយនៃអាស៊ីតអាសេទិក ចាប់តាំងពីប៉ូលនៃចំណង H-C1 គឺធំជាងចំណង O-H នៅក្នុងម៉ូលេគុល CH 3 COOH នៅក្នុងផ្សេងទៀត ពាក្យដោយសារតែការពិតដែលថា Hcl - អេឡិចត្រូលីតខ្លាំងនិង CH 3 COOH គឺជាអេឡិចត្រូលីតខ្សោយនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous ។
2. ផ្ទៃទំនាក់ទំនង Reagent ។ ផ្ទៃទំនាក់ទំនងរបស់ប្រតិកម្មកាន់តែធំ ប្រតិកម្មដំណើរការកាន់តែលឿន។ ផ្ទៃនៃអង្គធាតុរឹងអាចត្រូវបានបង្កើនដោយការកិនពួកវា និងសម្រាប់សារធាតុរលាយដោយការរំលាយពួកវា។ ប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយដំណើរការស្ទើរតែភ្លាមៗ។
3. ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃសារធាតុ។ ដើម្បីឱ្យអន្តរកម្មកើតឡើង ភាគល្អិតនៃប្រតិកម្មនៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចគ្នាត្រូវតែប៉ះទង្គិចគ្នា។ ជាមួយនឹងការកើនឡើង ការប្រមូលផ្តុំប្រតិកម្មអត្រានៃប្រតិកម្មកើនឡើង។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសារធាតុក្នុងមួយឯកតាបរិមាណចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងភាគល្អិតនៃសារធាតុប្រតិកម្មកើនឡើង។ ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួននៃភាគល្អិតនៃ reactants នៅក្នុងបរិមាណនៃ reactor ពោលគឺ កំហាប់ molar របស់ពួកគេ។
តាមបរិមាណ ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់នៃប្រតិកម្មត្រូវបានបង្ហាញ ច្បាប់នៃសកម្មភាពមហាជន (Guldberg and Waage, Norway, 1867)៖ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃ reactants ។
សម្រាប់ប្រតិកម្ម៖
aA + bB ↔ cC + dD
អត្រាប្រតិកម្មស្របតាមច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំគឺស្មើនឹង៖
υ = ក[ក]υ ក[ខ]υ ខ ,(9)
ដែល [A] និង [B] គឺជាកំហាប់នៃសារធាតុដំបូង;
k-អត្រាប្រតិកម្មថេរ, ដែលស្មើនឹងអត្រាប្រតិកម្មនៅកំហាប់នៃប្រតិកម្ម [A] = [B] = 1 mol/l ។
អត្រាប្រតិកម្មថេរអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព ប៉ុន្តែ មិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុ។
កន្សោម (៩) ត្រូវបានគេហៅថា សមីការ kinetic នៃប្រតិកម្ម។ សមីការ kinetic រួមមានកំហាប់ឧស្ម័ន និងសារធាតុរំលាយ ប៉ុន្តែមិនរាប់បញ្ចូលកំហាប់នៃអង្គធាតុរឹង៖
2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g); υ = k 2 · [អូ ២];
CuO (tv.) + H 2 (g) \u003d Cu (tv) + H 2 O (g); υ = ក.
យោងតាមសមីការ kinetic គេអាចគណនាពីរបៀបដែលអត្រាប្រតិកម្មប្រែប្រួលជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃប្រតិកម្ម។
ឥទ្ធិពលនៃកាតាលីករ។
5. សីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម។ទ្រឹស្តីនៃការប៉ះទង្គិចសកម្ម
ដើម្បីឱ្យសកម្មភាពបឋមនៃអន្តរកម្មគីមីកើតឡើង ភាគល្អិតប្រតិកម្មត្រូវតែបុកគ្នាទៅវិញទៅមក។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនរាល់ការប៉ះទង្គិចគ្នានាំឲ្យមានអន្តរកម្មគីមីនោះទេ។ អន្តរកម្មគីមីកើតឡើងនៅពេលដែលភាគល្អិតខិតទៅជិតចម្ងាយដែលការបែងចែកដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងឡើងវិញ និងការកើតនៃចំណងគីមីថ្មីអាចធ្វើទៅបាន។ ភាគល្អិតអន្តរកម្មត្រូវតែមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះលើកម្លាំងដែលច្រណែនដែលកើតឡើងរវាងសំបកអេឡិចត្រុងរបស់វា។
ស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ- ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធដែលក្នុងនោះការបំផ្លិចបំផ្លាញនិងការបង្កើតការតភ្ជាប់មានតុល្យភាព។ ប្រព័ន្ធស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរក្នុងរយៈពេលខ្លី (10 -15 s) ។ ថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីនាំប្រព័ន្ធចូលទៅក្នុងស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានគេហៅថា ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ នៅក្នុងប្រតិកម្មពហុជំហានដែលរួមបញ្ចូលស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរជាច្រើន ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃថាមពលខ្ពស់បំផុត។ បន្ទាប់ពីបានយកឈ្នះលើស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ ម៉ូលេគុលបានបែកគ្នាម្តងទៀតជាមួយនឹងការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃចំណងចាស់ និងការបង្កើតថ្មី ឬជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃចំណងដើម។ ជម្រើសទាំងពីរគឺអាចធ្វើទៅបានព្រោះវាកើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញថាមពល។ មានសារធាតុដែលអាចកាត់បន្ថយថាមពលសកម្មសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
ម៉ូលេគុលសកម្ម A 2 និង B 2 នៅពេលប៉ះទង្គិចបញ្ចូលគ្នាទៅជាស្មុគស្មាញសកម្មកម្រិតមធ្យម A 2 ... B 2 ជាមួយនឹងការចុះខ្សោយហើយបន្ទាប់មកបំបែកចំណង A-A និង B-B និងការពង្រឹងចំណង A-B ។
"ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម" នៃប្រតិកម្មបង្កើត NI (168 kJ/mol) គឺតិចជាងថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំបែកចំណងទាំងស្រុងនៅក្នុងម៉ូលេគុល H 2 និង I 2 ដំបូង (571 kJ/mol) ។ ដូច្នេះផ្លូវប្រតិកម្មតាមរយៈការបង្កើត សកម្ម (ធ្វើឱ្យសកម្ម) ស្មុគស្មាញថាមពលអំណោយផលជាងផ្លូវតាមរយៈការបំបែកទាំងស្រុងនៃចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលដើម។ ប្រតិកម្មភាគច្រើនកើតឡើងតាមរយៈការបង្កើតស្មុគស្មាញសកម្មកម្រិតមធ្យម។ បទប្បញ្ញត្តិនៃទ្រឹស្តីស្មុគស្មាញសកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ G. Eyring និង M. Polyani ក្នុងទសវត្សរ៍ទី 30 នៃសតវត្សទី XX ។
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មតំណាងឱ្យលើសនៃថាមពល kinetic នៃភាគល្អិតដែលទាក់ទងទៅនឹងថាមពលមធ្យមដែលត្រូវការសម្រាប់ការបំប្លែងគីមីនៃភាគល្អិតដែលប៉ះទង្គិច។ ប្រតិកម្មត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃផ្សេងគ្នានៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម (អ៊ី ក) ។ក្នុងករណីភាគច្រើន ថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មគីមីរវាងម៉ូលេគុលអព្យាក្រឹតមានចាប់ពី 80 ទៅ 240 kJ/mol ។ សម្រាប់តម្លៃដំណើរការជីវគីមី អ៊ី កជាញឹកញាប់ទាបជាង - រហូតដល់ 20 kJ / mol ។ នេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាភាគច្រើននៃដំណើរការជីវគីមីដំណើរការតាមរយៈដំណាក់កាលនៃស្មុគស្មាញអង់ស៊ីម-ស្រទាប់ខាងក្រោម។ របាំងថាមពលកំណត់ប្រតិកម្ម។ ដោយសារតែនេះជាគោលការណ៍ ប្រតិកម្មដែលអាចកើតមាន (នៅ សំណួរ< 0) практически всегда не протекают или замедляются. Реакции с энергией активации выше 120 кДж/моль настолько медленны, что их протекание трудно заметить.
ដើម្បីឱ្យប្រតិកម្មកើតឡើង ម៉ូលេគុលត្រូវតែតម្រង់ទិសក្នុងវិធីជាក់លាក់មួយ ហើយមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់នៅពេលប៉ះទង្គិច។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការតំរង់ទិសត្រឹមត្រូវក្នុងការប៉ះទង្គិចត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ ការធ្វើឱ្យសកម្ម entropy ∆ស. ការចែកចាយឡើងវិញនៃដង់ស៊ីតេអេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្មុគ្រស្មាញសកម្មត្រូវបានអនុគ្រោះដោយលក្ខខណ្ឌដែលនៅពេលដែលការប៉ះទង្គិចគ្នា ម៉ូលេគុល A 2 និង B 2 ត្រូវបានតម្រង់ទិសដូចបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 3a ខណៈពេលដែលការតំរង់ទិសដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 3b ប្រូបាប៊ីលីតេនៃប្រតិកម្មនៅតែតិចជាងច្រើន - នៅក្នុងរូបភព។ ៣ គ.
អង្ករ។ រូបភាពទី 3. អំណោយផល (a) និងមិនអំណោយផល (b, c) ការតំរង់ទិសនៃម៉ូលេគុល A 2 និង B 2 កំឡុងពេលប៉ះទង្គិច
សមីការដែលកំណត់លក្ខណៈអាស្រ័យនៃអត្រា និងប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាព ថាមពលសកម្ម និងធាតុសកម្មមានទម្រង់៖
(10)
កន្លែងណា k-អត្រាប្រតិកម្មថេរ;
ប៉ុន្តែ- នៅក្នុងការប៉ាន់ស្មានដំបូងចំនួនសរុបនៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងម៉ូលេគុលក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា (ទីពីរ) ក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ;
អ៊ី- មូលដ្ឋាននៃលោការីតធម្មជាតិ;
រ- ថេរឧស្ម័នជាសកល;
ធ- សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត;
អ៊ី ក- ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម;
∆ស- ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង entropy នៃការធ្វើឱ្យសកម្ម។
សមីការ (11) ត្រូវបានចេញដោយ Arrhenius ក្នុងឆ្នាំ 1889 ។ មេគុណបំប្លែងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល ប៉ុន្តែសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនសរុបនៃការប៉ះទង្គិចរវាងម៉ូលេគុលក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ វិមាត្ររបស់វាស្របគ្នានឹងវិមាត្រនៃអត្រាថេរ និងអាស្រ័យលើលំដាប់សរុបនៃប្រតិកម្ម។
អ្នកតាំងពិព័រណ៍គឺស្មើនឹងប្រភាគនៃការប៉ះទង្គិចសកម្មពីចំនួនសរុបរបស់ពួកគេ i.e. ម៉ូលេគុលដែលបុកគ្នាត្រូវតែមានថាមពលអន្តរកម្មគ្រប់គ្រាន់។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការតំរង់ទិសដែលចង់បានរបស់ពួកគេនៅពេលនៃផលប៉ះពាល់គឺសមាមាត្រទៅនឹង .
នៅពេលពិភាក្សាអំពីច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់សម្រាប់ល្បឿន (9) វាត្រូវបានចែងជាពិសេសថាអត្រាថេរគឺជាតម្លៃថេរដែលមិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាការផ្លាស់ប្តូរគីមីទាំងអស់ដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពថេរ។ ទន្ទឹមនឹងនេះអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីអាចផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការថយចុះឬការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។ តាមទស្សនៈនៃច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់ ការផ្លាស់ប្តូរល្បឿននេះគឺដោយសារតែការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាថេរ ចាប់តាំងពីកំហាប់នៃប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួចដោយសារតែការពង្រីកកំដៅឬការកន្ត្រាក់នៃអង្គធាតុរាវ។
ការពិតដែលគេស្គាល់បំផុតគឺថា អត្រានៃប្រតិកម្មកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ ប្រភេទនៃការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃល្បឿននេះត្រូវបានគេហៅថា ធម្មតា។ (រូបទី 3 ក) ។ ប្រភេទនៃការពឹងផ្អែកនេះគឺជាលក្ខណៈនៃប្រតិកម្មសាមញ្ញទាំងអស់។
អង្ករ។ 3. ប្រភេទនៃការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី: a - ធម្មតា;
ខ - មិនធម្មតា; គ - អង់ស៊ីម
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនាពេលបច្ចុប្បន្ន ការបំប្លែងគីមីត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់ អត្រានៃការថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ប្រភេទនៃភាពអាស្រ័យសីតុណ្ហភាពនៃអត្រានេះត្រូវបានគេហៅថា មិនធម្មតា . ឧទាហរណ៍មួយគឺប្រតិកម្មដំណាក់កាលឧស្ម័ននៃអាសូត (II) អុកស៊ីដជាមួយ bromine (រូបភាព 3 ខ) ។
ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសចំពោះគ្រូពេទ្យគឺការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពនៃអត្រានៃប្រតិកម្មអង់ស៊ីម, i.e. ប្រតិកម្មដែលទាក់ទងនឹងអង់ស៊ីម។ ប្រតិកម្មស្ទើរតែទាំងអស់ដែលកើតឡើងនៅក្នុងរាងកាយជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នេះ។ ឧទាហរណ៍ក្នុងការ decomposition នៃ hydrogen peroxide នៅក្នុងវត្តមាននៃអង់ស៊ីម catalase អត្រានៃការ decomposition អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ នៅក្នុងជួរ 273-320 ទៅការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពគឺធម្មតា។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ល្បឿនក៏កើនឡើង ហើយនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ វាថយចុះ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងលើសពី 320 ទៅមានការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃអត្រា decomposition peroxide ។ រូបភាពស្រដៀងគ្នានេះកើតឡើងចំពោះប្រតិកម្មអង់ស៊ីមផ្សេងទៀត (រូបភាពទី 3 គ)។
ពីសមីការ Arrhenius សម្រាប់ kវាច្បាស់ណាស់ថាចាប់តាំងពី ធរួមបញ្ចូលនៅក្នុងនិទស្សន្ត អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។ ការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នាលើសីតុណ្ហភាពអាចត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយច្បាប់ van't Hoff ដែលយោងទៅតាម ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពសម្រាប់រាល់ 10 °, អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើង 2-4 ដង;លេខដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 °ត្រូវបានគេហៅថា មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្ម -γ.
ច្បាប់នេះត្រូវបានបញ្ជាក់តាមគណិតវិទ្យាដោយរូបមន្តខាងក្រោម៖
(12)
ដែល γ គឺជាមេគុណសីតុណ្ហភាពដែលបង្ហាញថាតើអត្រាប្រតិកម្មកើនឡើងប៉ុន្មានដងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពដោយ 10 0; υ 1 -t 1 ; υ 2 -អត្រាប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព t2.
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងនៅក្នុងដំណើរការនព្វន្ធ ល្បឿនកើនឡើងជាលំដាប់។
ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើγ = 2.9 បន្ទាប់មកជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 100 °អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើងដោយកត្តានៃ 2.9 10 ពោលគឺឧ។ 40 ពាន់ដង។ គម្លាតពីច្បាប់នេះគឺជាប្រតិកម្មជីវគីមីដែលអត្រាកើនឡើងដប់ដងជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្តិចនៃសីតុណ្ហភាព។ ច្បាប់នេះមានសុពលភាពតែក្នុងការប៉ាន់ស្មានរដុបប៉ុណ្ណោះ។ ប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងម៉ូលេគុលធំ (ប្រូតេអ៊ីន) ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយមេគុណសីតុណ្ហភាពដ៏ធំមួយ។ អត្រានៃការបញ្ចេញជាតិប្រូតេអ៊ីន (ovalbumin) កើនឡើង 50 ដងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព 10 អង្សាសេ។ បន្ទាប់ពីឈានដល់កម្រិតអតិបរិមាជាក់លាក់ (50-60 ° C) អត្រាប្រតិកម្មថយចុះយ៉ាងខ្លាំងដែលជាលទ្ធផលនៃការថយចុះកម្តៅនៃប្រូតេអ៊ីន។
ចំពោះប្រតិកម្មគីមីជាច្រើន ច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់សម្រាប់ល្បឿនមិនត្រូវបានគេដឹងនោះទេ។ ក្នុងករណីបែបនេះ កន្សោមខាងក្រោមអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីការអាស្រ័យសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាបំប្លែង៖
និទស្សន្តមុន។ A ជាមួយមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពទេ ប៉ុន្តែអាស្រ័យលើការផ្តោតអារម្មណ៍។ ឯកតារង្វាស់គឺ mol / l∙s ។
ការពឹងផ្អែកទ្រឹស្តីធ្វើឱ្យវាអាចគណនាជាមុននូវល្បឿននៅសីតុណ្ហភាពណាមួយ ប្រសិនបើថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម និងមុននិទស្សន្តត្រូវបានគេដឹង។ ដូច្នេះឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីត្រូវបានព្យាករណ៍។
ប្រតិកម្មស្មុគស្មាញ
គោលការណ៍ឯករាជ្យ។អ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលបានពិភាក្សាខាងលើសំដៅទៅលើប្រតិកម្មសាមញ្ញៗ ប៉ុន្តែអ្វីដែលគេហៅថាប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានជួបប្រទះជាញឹកញាប់នៅក្នុងគីមីសាស្ត្រ។ ប្រតិកម្មទាំងនេះរួមបញ្ចូលនូវអ្វីដែលបានពិភាក្សាខាងក្រោម។ នៅពេលទទួលបានសមីការ kinetic សម្រាប់ប្រតិកម្មទាំងនេះ គោលការណ៍ឯករាជ្យត្រូវបានប្រើ៖ ប្រសិនបើប្រតិកម្មជាច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធ នោះពួកវានីមួយៗគឺឯករាជ្យពីអ្នកដទៃ ហើយអត្រារបស់វាគឺសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃប្រតិកម្មរបស់វា។
ប្រតិកម្មប៉ារ៉ាឡែលគឺជាប្រតិកម្មដែលកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងទិសដៅជាច្រើន។
ការរលាយកម្ដៅនៃប៉ូតាស្យូមក្លរួកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងប្រតិកម្មពីរ៖ 
ប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់គឺជាប្រតិកម្មដែលដំណើរការក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន។ មានប្រតិកម្មបែបនេះជាច្រើននៅក្នុងគីមីសាស្ត្រ។
.
ប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធ។ប្រសិនបើប្រតិកម្មជាច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធ ហើយមួយក្នុងចំណោមពួកគេមិនអាចកើតឡើងដោយគ្មានផ្សេងទៀត នោះប្រតិកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា ភ្ជាប់គ្នា។ និងបាតុភូតខ្លួនឯង ដោយការបញ្ចូល .
2HI + H 2 CrO 4 → I 2 + Cr 2 O 3 + H 2 O ។
ប្រតិកម្មនេះមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មតាទេ ប៉ុន្តែប្រសិនបើ FeO ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធ នោះប្រតិកម្មខាងក្រោមនឹងកើតឡើង៖
FeO + H 2 CrO 4 → Fe 2 O 3 + Cr 2 O 3 + H 2 O
ហើយប្រតិកម្មដំបូងនឹងទៅជាមួយវា។ ហេតុផលសម្រាប់ការនេះគឺការបង្កើតនៅក្នុងប្រតិកម្មទីពីរនៃផលិតផលកម្រិតមធ្យមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មទីមួយ:
FeO 2 + H 2 CrO 4 → Cr 2 O 3 + Fe 5+;
HI + Fe 5+ → Fe 2 O 3 + I 2 + H 2 O ។
ការបញ្ចូលគីមី- បាតុភូតដែលប្រតិកម្មគីមីមួយ (អនុវិទ្យាល័យ) អាស្រ័យលើមួយទៀត (បឋម) ។
ក+ អេ- បឋមប្រតិកម្ម,
ក + គ- អនុវិទ្យាល័យប្រតិកម្ម,
បន្ទាប់មក A គឺជាអ្នកធ្វើឱ្យសកម្ម អេ- អាំងឌុចទ័រ, C - អ្នកទទួល។
ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបញ្ចូលសារធាតុគីមី ផ្ទុយទៅនឹងកាតាលីករ ការប្រមូលផ្តុំអ្នកចូលរួមទាំងអស់ក្នុងប្រតិកម្មថយចុះ។
កត្តាជំរុញត្រូវបានកំណត់ដោយសមីការដូចខាងក្រោមៈ
.
អាស្រ័យលើតម្លៃនៃកត្តាអាំងឌុចស្យុង ករណីខាងក្រោមអាចធ្វើទៅបាន។
ខ្ញុំ > 0 - ដំណើរការរលាយ។ អត្រាប្រតិកម្មថយចុះតាមពេលវេលា។
ខ្ញុំ < 0 - ускоряющийся процесс. Скорость реакции увеличивается со временем.
បាតុភូតនៃអាំងឌុចស្យុងមានសារៈសំខាន់ព្រោះក្នុងករណីខ្លះថាមពលនៃប្រតិកម្មបឋមអាចទូទាត់សងសម្រាប់ថាមពលដែលបានចំណាយក្នុងប្រតិកម្មបន្ទាប់បន្សំ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ ជាឧទាហរណ៍ វាអាចធ្វើទៅបានតាមទែម៉ូឌីណាមិកក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដោយ polycondensation នៃអាស៊ីតអាមីណូ។
ប្រតិកម្មសង្វាក់។ប្រសិនបើប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងជាមួយនឹងការបង្កើតភាគល្អិតសកម្ម (អ៊ីយ៉ុង រ៉ាឌីកាល់) ដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់ បណ្តាលឱ្យមានរូបរាងនៃភាគល្អិតសកម្មថ្មី នោះលំដាប់នៃប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់.
ការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់សេរីត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការចំណាយថាមពលដើម្បីបំបែកចំណងនៅក្នុងម៉ូលេគុលមួយ។ ថាមពលនេះអាចត្រូវបានចែកចាយទៅម៉ូលេគុលដោយការបំភ្លឺ ការឆក់អគ្គិសនី កំដៅ ការ irradiation ជាមួយនឺត្រុង α- និង β-ភាគល្អិត។ ដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មសង្វាក់នៅសីតុណ្ហភាពទាប អ្នកផ្តួចផ្តើមត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម - សារធាតុដែលងាយបង្កើតរ៉ាឌីកាល់ៈ ចំហាយសូដ្យូម peroxide សរីរាង្គ អ៊ីយ៉ូត ជាដើម។
ប្រតិកម្មនៃការបង្កើតក្លរួអ៊ីដ្រូសែនពីសមាសធាតុសាមញ្ញ ធ្វើឱ្យសកម្មដោយពន្លឺ។
ប្រតិកម្មសរុប៖
H 2 + C1 2 2HC1 ។
ដំណាក់កាលដាច់ដោយឡែក៖
Сl 2 2Сl∙ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃសារធាតុក្លរីន (ការចាប់ផ្តើម)
Cl ∙ + H 2 \u003d Hcl + H ∙ ការអភិវឌ្ឍន៍ខ្សែសង្វាក់
H ∙ + Cl 2 \u003d Hcl + Cl ∙ ។ល។
H ∙ + Cl ∙ \u003d Hcl បើកសៀគ្វី
នៅទីនេះ H∙ និង Сl∙ គឺជាភាគល្អិតសកម្ម (រ៉ាឌីកាល់) ។
ក្រុមបីនៃជំហានបឋមអាចត្រូវបានសម្គាល់នៅក្នុងយន្តការប្រតិកម្មនេះ។ ទីមួយគឺប្រតិកម្មគីមី ប្រភពដើមនៃខ្សែសង្វាក់. ម៉ូលេគុលក្លរីន ដោយបានស្រូបពន្លឺមួយដុំ បំបែកទៅជាអាតូមសេរី ជាមួយនឹងប្រតិកម្មខ្ពស់។ ដូច្នេះនៅពេលដែលខ្សែសង្វាក់មួយត្រូវបាន nucleated អាតូមសេរី ឬរ៉ាឌីកាល់ត្រូវបានបង្កើតឡើងពីម៉ូលេគុល valence-saturated ។ ដំណើរការបង្កើតខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានគេហៅថាផងដែរ។ ការចាប់ផ្តើម. អាតូមក្លរីនដែលមានអេឡិចត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គង អាចធ្វើប្រតិកម្មជាមួយនឹងម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែន បង្កើតជាម៉ូលេគុលនៃអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ និងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ អ៊ីដ្រូសែនអាតូមិក ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលក្លរីន ដែលជាលទ្ធផលដែលម៉ូលេគុលអ៊ីដ្រូសែនក្លរួ និងក្លរីនអាតូមិកត្រូវបានបង្កើតឡើងម្តងទៀត។ល។
ដំណើរការទាំងនេះត្រូវបានកំណត់ដោយការធ្វើឡើងវិញនៃដំណាក់កាលបឋមដូចគ្នា (តំណភ្ជាប់) និងបន្តជាមួយនឹងការអភិរក្សរ៉ាឌីកាល់សេរីនាំឱ្យមានការប្រើប្រាស់សារធាតុចាប់ផ្តើមនិងការបង្កើតផលិតផលប្រតិកម្ម។ ក្រុមប្រតិកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មនៃការអភិវឌ្ឍន៍ (ឬការបន្ត) នៃខ្សែសង្វាក់។
ជំហាននៅក្នុងប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលរ៉ាឌីកាល់សេរីត្រូវបានបំផ្លាញត្រូវបានគេហៅថា ការបំបែកខ្សែសង្វាក់. ការបញ្ចប់ខ្សែសង្វាក់អាចកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការផ្សំឡើងវិញនៃរ៉ាឌីកាល់សេរី ប្រសិនបើថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងករណីនេះអាចត្រូវបានផ្តល់ទៅឱ្យរាងកាយទីបីមួយចំនួន: ជញ្ជាំងសរសៃឈាម ឬម៉ូលេគុលនៃភាពមិនបរិសុទ្ធអសកម្ម (ដំណាក់កាលទី 4, 5) ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលអត្រានៃប្រតិកម្មសង្វាក់គឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះវត្តមាននៃភាពមិនបរិសុទ្ធចំពោះរូបរាងនិងវិមាត្រនៃនាវាជាពិសេសនៅសម្ពាធទាប។
ចំនួននៃតំណភ្ជាប់បឋមចាប់ពីពេលដែលខ្សែសង្វាក់កើតរហូតដល់ការបំបែករបស់វាត្រូវបានគេហៅថាប្រវែងខ្សែសង្វាក់។ នៅក្នុងឧទាហរណ៍ដែលកំពុងពិចារណា ម៉ូលេគុលរហូតដល់ 10 5 HCl ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ពន្លឺនីមួយៗ។
ប្រតិកម្មសង្វាក់ក្នុងអំឡុងពេលដែលមិនមាន "គុណ" នៃចំនួនរ៉ាឌីកាល់សេរីត្រូវបានគេហៅថា គ្មានសាខា ឬ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់សាមញ្ញ . នៅក្នុងដំណាក់កាលបឋមនីមួយៗនៃដំណើរការខ្សែសង្វាក់ដែលមិនមានសាខា រ៉ាឌីកាល់មួយ "ផ្តល់កំណើត" ដល់ម៉ូលេគុលនៃផលិតផលប្រតិកម្ម ហើយមានតែរ៉ាឌីកាល់ថ្មីមួយប៉ុណ្ណោះ (រូបភាព 41)។
 |
ឧទាហរណ៍ផ្សេងទៀតនៃប្រតិកម្មសង្វាក់សាមញ្ញ៖ ក) ក្លរីននៃអ៊ីដ្រូកាបូនប៉ារ៉ាហ្វីន Cl ∙ + CH 4 → CH 3 ∙ + HC1; CH 3 ∙ + Cl - → CH 3 Cl + Cl ∙ ល។ ខ) ប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization រ៉ាឌីកាល់ ឧទាហរណ៍ វត្ថុធាតុ polymerization នៃ vinyl acetate នៅក្នុងវត្តមាននៃ benzoyl peroxide ដែលងាយរលួយទៅជារ៉ាឌីកាល់។ គ) អន្តរកម្មនៃអ៊ីដ្រូសែនជាមួយ bromine ដំណើរការដោយយោងតាមយន្តការស្រដៀងទៅនឹងប្រតិកម្មនៃក្លរីនជាមួយអ៊ីដ្រូសែន ដោយមានប្រវែងខ្សែសង្វាក់ខ្លីជាង ដោយសារភាពធន់នឹងកម្ដៅរបស់វា។
ប្រសិនបើភាគល្អិតសកម្មពីរ ឬច្រើនលេចចេញជាលទ្ធផលនៃការលូតលាស់ នោះប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នេះត្រូវបានបំបែកចេញ។
នៅឆ្នាំ 1925 N. N. Semenov និងអ្នកសហការរបស់គាត់បានរកឃើញប្រតិកម្មដែលមានដំណាក់កាលបឋម ដែលជាលទ្ធផលដែលមិនមែនជាមួយ ប៉ុន្តែភាគល្អិតសកម្មគីមី អាតូម ឬរ៉ាឌីកាល់កើតឡើង។ ការលេចឡើងនៃរ៉ាឌីកាល់សេរីថ្មីជាច្រើននាំទៅដល់ការលេចឡើងនៃខ្សែសង្វាក់ថ្មីជាច្រើន i.e. ខ្សែសង្វាក់មួយ។ ដំណើរការបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មសង្វាក់សាខា (រូបភាព 42) ។
ឧទាហរណ៏នៃដំណើរការខ្សែសង្វាក់ដែលមានសាខាខ្ពស់គឺការកត់សុីនៃអ៊ីដ្រូសែននៅសម្ពាធទាប និងសីតុណ្ហភាពប្រហែល 900 អង្សាសេ។ យន្តការប្រតិកម្មអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម។
1. H 2 + O 2 OH∙ + OH∙ ការចាប់ផ្តើមខ្សែសង្វាក់
2. OH ∙ + H 2 → H 2 O + H ∙ ការអភិវឌ្ឍន៍ខ្សែសង្វាក់
3. H ∙ + O 2 → OH ∙ + O : chain branching
4. O: + H 2 → OH ∙ + H ∙
5. OH ∙ + H 2 → H 2 O + H ∙ ការបន្តខ្សែសង្វាក់
6. H∙ + H∙ + ជញ្ជាំង → H 2 បើកសៀគ្វីនៅលើជញ្ជាំងនាវា
7. H ∙ + O 2 + M → HO 2 ∙ + M ការបញ្ចប់សង្វាក់ជាដុំ។
M គឺជាម៉ូលេគុលអសកម្ម។ រ៉ាឌីកាល់ HO 2 ∙ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប៉ះទង្គិចបីដង គឺអសកម្ម និងមិនអាចបន្តខ្សែសង្វាក់បានទេ។
នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃដំណើរការនេះ រ៉ាឌីកាល់ hydroxyl ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលផ្តល់នូវការអភិវឌ្ឍនៃខ្សែសង្វាក់សាមញ្ញ។ នៅដំណាក់កាលទីបី ជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលដំបូងនៃរ៉ាឌីកាល់មួយ រ៉ាឌីកាល់ពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយអាតូមអុកស៊ីសែនមានវ៉ាឡង់សេរីពីរ។ នេះផ្តល់នូវការបំបែកខ្សែសង្វាក់។
ជាលទ្ធផលនៃការបែកខ្សែសង្វាក់ អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងរយៈពេលដំបូង ហើយដំណើរការបញ្ចប់ដោយការបញ្ឆេះខ្សែសង្វាក់-ផ្ទុះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលបែកចុងបញ្ចប់ដោយការផ្ទុះតែនៅពេលដែលអត្រានៃការបែកសាខាធំជាងអត្រានៃការបញ្ចប់សង្វាក់។ បើមិនដូច្នោះទេដំណើរការយឺត។
នៅពេលដែលលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ (ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធ សីតុណ្ហភាព សមាសភាពល្បាយ ទំហំ និងស្ថានភាពនៃជញ្ជាំងនៃនាវាប្រតិកម្ម។ ដូច្នេះនៅក្នុងប្រតិកម្មសង្វាក់មានកម្រិត (សំខាន់) រដ្ឋដែលការបញ្ឆេះខ្សែសង្វាក់កើតឡើង ដែលគួរបែងចែកការបញ្ឆេះកម្ដៅដែលកើតឡើងក្នុងប្រតិកម្ម exothermic ដែលជាលទ្ធផលនៃការកើនឡើងកំដៅនៃល្បាយប្រតិកម្មជាមួយនឹងការដកកំដៅមិនល្អ។
យោងតាមយន្តការខ្សែសង្វាក់សាខា ចំហាយអុកស៊ីតកម្មនៃស្ពាន់ធ័រ ផូស្វ័រ កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត (II) កាបូនឌីស៊ុលហ្វីត ជាដើម។
ទ្រឹស្តីទំនើបនៃដំណើរការខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែល (1956) អ្នកសិក្សាសូវៀត N. N. Semenov និងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស Hinshelwood ។
ប្រតិកម្មសង្វាក់គួរតែត្រូវបានសម្គាល់ពីប្រតិកម្មកាតាលីករ ទោះបីជាប្រតិកម្មបន្ទាប់បន្សំក៏ជាវដ្តក្នុងធម្មជាតិក៏ដោយ។ ភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់បំផុតរវាងប្រតិកម្មសង្វាក់ និងកាតាលីករគឺថាជាមួយនឹងយន្តការសង្វាក់ ប្រតិកម្មអាចដំណើរការក្នុងទិសដៅនៃការបង្កើនថាមពលនៃប្រព័ន្ធដោយសារតែប្រតិកម្មដោយឯកឯង។ កាតាលីករមិនបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មមិនអាចទៅរួចនៃទែរម៉ូឌីណាមិកទេ។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុងប្រតិកម្មកាតាលីករមិនមានដំណាក់កាលដំណើរការដូចជាការបំបែកខ្សែសង្វាក់និងការបញ្ចប់ខ្សែសង្វាក់នោះទេ។
ប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization ។ករណីពិសេសនៃប្រតិកម្មសង្វាក់គឺ ប្រតិកម្មវត្ថុធាតុ polymerization ។
វត្ថុធាតុ polymerizationគឺជាដំណើរការដែលប្រតិកម្មនៃភាគល្អិតសកម្ម (រ៉ាឌីកាល់ អ៊ីយ៉ុង) ជាមួយនឹងសមាសធាតុទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប (ម៉ូណូមឺរ) ត្រូវបានអមដោយការបន្ថែមជាបន្តបន្ទាប់នៃក្រោយជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប្រវែងខ្សែសង្វាក់សម្ភារៈ (ប្រវែងនៃម៉ូលេគុល)។ ពោលគឺជាមួយនឹងការបង្កើតវត្ថុធាតុ polymer មួយ។
ម៉ូណូមឺរគឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គ ជាក្បួនមានចំណងមិនឆ្អែត (ទ្វេរដង បីដង) ក្នុងសមាសភាពនៃម៉ូលេគុល។
ដំណាក់កាលសំខាន់នៃដំណើរការវត្ថុធាតុ polymerization៖
1. ការចាប់ផ្តើម(ក្រោមសកម្មភាពនៃពន្លឺ កំដៅ។ល។)៖
ក៖ ក→A"+A"- ការរលួយ homolytic ជាមួយនឹងការបង្កើតរ៉ាឌីកាល់ (ភាគល្អិតសកម្ម valence-unsaturated) ។
A: ខ→ ក - + ខ +- ការរលួយ heterolytic ជាមួយនឹងការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង។
2. ការលូតលាស់ខ្សែសង្វាក់៖ A "+ M→ ព្រឹក"
(ឬ ក - + ម→ ព្រឹក",ឬ អេ + + ម→ VM +).
3. បើកសៀគ្វី: AM" + AM"→ វត្ថុធាតុ polymer
(ឬ AM" + B +→ វត្ថុធាតុ polymer VM + + A"→វត្ថុធាតុ polymer) ។
ល្បឿននៃដំណើរការខ្សែសង្វាក់តែងតែធំជាងដំណើរការដែលមិនមែនជាខ្សែសង្វាក់។
គោលបំណង៖ការសិក្សាអំពីអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី និងការពឹងផ្អែកលើកត្តាផ្សេងៗ៖ ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍ សីតុណ្ហភាព។
ប្រតិកម្មគីមីដំណើរការក្នុងអត្រាផ្សេងៗគ្នា។ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានគេហៅថាការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា។ វាស្មើនឹងចំនួននៃសកម្មភាពអន្តរកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងមួយឯកតានៃបរិមាណសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចគ្នា (សម្រាប់ប្រតិកម្មដូចគ្នា) ឬចំណុចប្រទាក់ឯកតាសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រព័ន្ធតំណពូជ (សម្រាប់ប្រតិកម្មតំណពូជ)។
អត្រាប្រតិកម្មជាមធ្យម v cf. នៅក្នុងចន្លោះពេលពី t1ពីមុន t2ត្រូវបានកំណត់ដោយទំនាក់ទំនង៖
កន្លែងណា ពី 1និង ពី ២គឺជាកំហាប់ថ្គាមនៃអ្នកចូលរួមណាមួយក្នុងប្រតិកម្មនៅចំណុចពេលវេលា t1និង t2រៀងគ្នា។
សញ្ញា “–” នៅពីមុខប្រភាគ សំដៅលើកំហាប់នៃសារធាតុចាប់ផ្តើម Δ ពី < 0, знак “+” – к концентрации продуктов реакции, Δពី > 0.
កត្តាសំខាន់ៗដែលប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺ៖ ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម ការផ្តោតអារម្មណ៍ សម្ពាធ (ប្រសិនបើឧស្ម័នចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម) សីតុណ្ហភាព កាតាលីករ ផ្ទៃចំណុចប្រទាក់សម្រាប់ប្រតិកម្មចម្រុះ។
ប្រតិកម្មគីមីភាគច្រើនគឺជាដំណើរការស្មុគ្រស្មាញដែលកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន i.e. រួមមានដំណើរការបឋមជាច្រើន។ ប្រតិកម្មបឋម ឬសាមញ្ញ គឺជាប្រតិកម្មដែលកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលមួយ។
ចំពោះប្រតិកម្មបឋម ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើការប្រមូលផ្តុំត្រូវបានបង្ហាញដោយច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់។
នៅសីតុណ្ហភាពថេរ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលិតផលនៃកំហាប់នៃប្រតិកម្ម ដែលយកជាថាមពលស្មើនឹងមេគុណ stoichiometric ។
សម្រាប់ប្រតិកម្មទូទៅ
a A + b B ... → c C,
យោងតាមច្បាប់នៃសកម្មភាពមហាជន vត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង
v = K∙s(A) a ∙ c(B) ខ,
កន្លែងណា គ(A)និង គ(B)គឺជាការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្ម A និង B;
ទៅគឺជាអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មនេះ ស្មើនឹង v, ប្រសិនបើ គ(ក) ក=1 និង c(B) ខ=1, និងអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម, សីតុណ្ហភាព, កាតាលីករ, ផ្ទៃនៃចំណុចប្រទាក់សម្រាប់ប្រតិកម្មផ្សេងគ្នា។
ការបង្ហាញការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើការផ្តោតអារម្មណ៍ត្រូវបានគេហៅថាសមីការ kinetic ។
ក្នុងករណីប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញ ច្បាប់នៃសកម្មភាពរង្គាលអនុវត្តចំពោះជំហាននីមួយៗ។
ចំពោះប្រតិកម្មខុសធម្មតា សមីការ kinetic រួមបញ្ចូលតែការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុឧស្ម័ន និងសារធាតុរំលាយ។ បាទសម្រាប់ការដុតធ្យូងថ្ម
C (c) + O 2 (g) → CO 2 (g)
សមីការល្បឿនមានទម្រង់
v \u003d K s (O 2)
ពាក្យពីរបីអំពីម៉ូលេគុល និងលំដាប់ kinetic នៃប្រតិកម្ម។
គំនិត "ម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្ម"អនុវត្តតែចំពោះប្រតិកម្មសាមញ្ញប៉ុណ្ណោះ។ ម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្មកំណត់លក្ខណៈចំនួននៃភាគល្អិតដែលចូលរួមក្នុងអន្តរកម្មបឋម។
មានប្រតិកម្ម mono-, bi- និង trimolecular ដែលក្នុងនោះភាគល្អិតមួយ ពីរ និងបី ចូលរួមរៀងៗខ្លួន។ ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការប៉ះទង្គិចគ្នាក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃភាគល្អិតបីគឺតូច។ ដំណើរការបឋមនៃអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតច្រើនជាងបីគឺមិនស្គាល់។ ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មបឋម៖
N 2 O 5 → NO + NO + O 2 (ម៉ូលេគុល)
H 2 + I 2 → 2HI (ជីវម៉ូលេគុល)
2NO + Cl 2 → 2NOCl (បីម៉ូលេគុល)
ម៉ូលេគុលនៃប្រតិកម្មសាមញ្ញស្របគ្នានឹងលំដាប់លំដោយ kinetic ទាំងមូលនៃប្រតិកម្ម។ លំដាប់នៃប្រតិកម្មកំណត់លក្ខណៈនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៅលើការប្រមូលផ្តុំ។
លំដាប់ kinetic សរុប (សរុប) នៃប្រតិកម្មគឺជាផលបូកនៃនិទស្សន្តនៅកំហាប់នៃប្រតិកម្មនៅក្នុងសមីការអត្រាប្រតិកម្ម ដែលកំណត់ដោយពិសោធន៍។
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីភាគច្រើនកើនឡើង។ ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកំណត់ប្រហែលដោយច្បាប់ van't Hoff ។
សម្រាប់រាល់ការកើនឡើង 10 ដឺក្រេនៃសីតុណ្ហភាព អត្រានៃប្រតិកម្មភាគច្រើនកើនឡើងដោយកត្តា 2-4 ។
កន្លែងណា និងជាអត្រាប្រតិកម្ម រៀងគ្នានៅសីតុណ្ហភាព t2និង t1 (t2>t1);
γ គឺជាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្ម នេះគឺជាលេខដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើង ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 0។
ដោយប្រើក្បួន van't Hoff វាអាចធ្វើទៅបានត្រឹមតែប៉ាន់ស្មានឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើអត្រាប្រតិកម្មប៉ុណ្ណោះ។ ការពិពណ៌នាដ៏ត្រឹមត្រូវបន្ថែមទៀតនៃការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មសីតុណ្ហភាពគឺអាចធ្វើទៅបានក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីនៃការធ្វើឱ្យសកម្ម Arrhenius ។
វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងការពន្លឿនប្រតិកម្មគីមីគឺកាតាលីករ ដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយជំនួយពីសារធាតុ (កាតាលីករ)។
កាតាលីករ- ទាំងនេះគឺជាសារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីដោយសារតែការចូលរួមម្តងហើយម្តងទៀតនៅក្នុងអន្តរកម្មគីមីកម្រិតមធ្យមជាមួយ reagents ប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែបន្ទាប់ពីវដ្តនីមួយៗនៃអន្តរកម្មកម្រិតមធ្យមពួកគេស្ដារឡើងវិញនូវសមាសធាតុគីមីរបស់ពួកគេ។
យន្តការនៃសកម្មភាពនៃកាតាលីករត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាការថយចុះនៃថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្ម, i.e. ការថយចុះនៃភាពខុសគ្នារវាងថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលសកម្ម (ស្មុគស្មាញសកម្ម) និងថាមពលមធ្យមនៃម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើម។ នេះបង្កើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។
ប្រតិកម្មគីមីដំណើរការក្នុងល្បឿនផ្សេងៗគ្នា៖ ក្នុងល្បឿនទាប - កំឡុងពេលបង្កើត stalactites និង stalagmites ក្នុងល្បឿនមធ្យម - ពេលចម្អិនអាហារភ្លាមៗ - កំឡុងពេលផ្ទុះ។ ប្រតិកម្មនៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous គឺលឿនណាស់។
ការកំណត់អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី ក៏ដូចជាការបញ្ជាក់ពីការពឹងផ្អែករបស់វាទៅលើលក្ខខណ្ឌនៃដំណើរការគឺជាភារកិច្ចនៃ kinetics គីមី - វិទ្យាសាស្រ្តនៃច្បាប់ដែលគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃប្រតិកម្មគីមីទាន់ពេលវេលា។
ប្រសិនបើប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្នុងមជ្ឈដ្ឋានដូចគ្នា ឧទាហរណ៍ក្នុងដំណោះស្រាយ ឬក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន នោះអន្តរកម្មនៃសារធាតុប្រតិកម្មកើតឡើងក្នុងបរិមាណទាំងមូល។ ប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ដូចគ្នា.
(v homog) ត្រូវបានកំណត់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃសារធាតុក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងមួយឯកតាបរិមាណ៖
ដែល Δn គឺជាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងចំនួននៃ moles នៃសារធាតុមួយ (ជាញឹកញាប់បំផុតមួយដំបូង, ប៉ុន្តែវាក៏អាចជាផលិតផលប្រតិកម្ម); Δt - ចន្លោះពេល (s, min); V គឺជាបរិមាណឧស្ម័ន ឬដំណោះស្រាយ (l) ។
ចាប់តាំងពីសមាមាត្រនៃបរិមាណសារធាតុទៅបរិមាណគឺកំហាប់ម៉ូលេគុល C បន្ទាប់មក
ដូច្នេះ អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នាត្រូវបានកំណត់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុមួយក្នុងមួយឯកតាពេលវេលា៖
ប្រសិនបើបរិមាណនៃប្រព័ន្ធមិនផ្លាស់ប្តូរ។
ប្រសិនបើប្រតិកម្មកើតឡើងរវាងសារធាតុក្នុងស្ថានភាពផ្សេងគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំ (ឧទាហរណ៍ រវាងអង្គធាតុរឹង និងឧស្ម័ន ឬអង្គធាតុរាវ) ឬរវាងសារធាតុដែលមិនអាចបង្កើតជាឧបករណ៍ផ្ទុកដូចគ្នា (ឧទាហរណ៍រវាងអង្គធាតុរាវដែលមិនស៊ីគ្នា) នោះវាកើតឡើងតែប៉ុណ្ណោះ។ នៅលើផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃសារធាតុ។ ប្រតិកម្មបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា ខុសគ្នា.
វាត្រូវបានកំណត់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃសារធាតុក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលាក្នុងមួយឯកតានៃផ្ទៃ។
ដែល S គឺជាផ្ទៃនៃទំនាក់ទំនងនៃសារធាតុ (m 2, cm 2) ។
ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃសារធាតុដែលអត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានកំណត់គឺជាកត្តាខាងក្រៅដែលត្រូវបានសង្កេតដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ។ តាមពិតដំណើរការទាំងអស់ត្រូវបានអនុវត្តនៅកម្រិតមីក្រូ។ ជាក់ស្តែង ដើម្បីឱ្យភាគល្អិតមួយចំនួនមានប្រតិកម្ម ជាដំបូងពួកវាត្រូវតែបុកគ្នា ហើយបុកគ្នាយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព៖ មិនត្រូវខ្ចាត់ខ្ចាយដូចបាល់ក្នុងទិសដៅផ្សេងៗនោះទេ ប៉ុន្តែតាមរបៀបដែល "ចំណងចាស់" នៅក្នុងភាគល្អិតត្រូវបានបំផ្លាញ ឬចុះខ្សោយ និង " របស់ថ្មី "អាចបង្កើតបាន" ហើយសម្រាប់រឿងនេះ ភាគល្អិតត្រូវតែមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់។
ទិន្នន័យដែលបានគណនាបង្ហាញថា ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងឧស្ម័ន ការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលនៅសម្ពាធបរិយាកាសគឺរាប់ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី ពោលគឺប្រតិកម្មទាំងអស់គួរតែបាត់ភ្លាមៗ។ ប៉ុន្តែវាមិនមែនទេ។ វាប្រែថាមានតែប្រភាគតូចបំផុតនៃម៉ូលេគុលដែលមានថាមពលចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតការប៉ះទង្គិចប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។
ថាមពលលើសអប្បបរមាដែលភាគល្អិតមួយ (ឬគូនៃភាគល្អិត) ត្រូវតែមាន ដើម្បីឱ្យការប៉ះទង្គិចប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពកើតឡើងត្រូវបានគេហៅថា ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មអេ។
ដូច្នេះហើយ នៅតាមផ្លូវនៃភាគល្អិតទាំងអស់ដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម មានរបាំងថាមពលស្មើនឹងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម E a ។ នៅពេលដែលវាតូច វាមានភាគល្អិតជាច្រើនដែលអាចយកឈ្នះវាបាន ហើយអត្រាប្រតិកម្មគឺខ្ពស់។ បើមិនដូច្នោះទេ "រុញ" ត្រូវបានទាមទារ។ នៅពេលអ្នកនាំយកការប្រកួតដើម្បីបំភ្លឺចង្កៀងវិញ្ញាណ អ្នកផ្តល់ថាមពលបន្ថែម E ដែលត្រូវការសម្រាប់ការប៉ះទង្គិចដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃម៉ូលេគុលអាល់កុលជាមួយនឹងម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែន (យកឈ្នះលើរបាំង)។
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យលើកត្តាជាច្រើន។ កត្តាសំខាន់ៗគឺ៖ ធម្មជាតិ និងកំហាប់នៃប្រតិកម្ម សម្ពាធ (ក្នុងប្រតិកម្មដែលទាក់ទងនឹងឧស្ម័ន) សីតុណ្ហភាព សកម្មភាពរបស់កាតាលីករ និងផ្ទៃនៃ reactants ក្នុងករណីមានប្រតិកម្មខុសគ្នា។
សីតុណ្ហភាព
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ក្នុងករណីភាគច្រើនអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ នៅសតវត្សទី 19 អ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិហូឡង់ J. X. Van't Hoff បានបង្កើតច្បាប់នេះ៖
ការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពសម្រាប់រាល់ 10 ° C នាំឱ្យមានការកើនឡើងនៅក្នុងល្បឿនប្រតិកម្ម 2-4 ដង(តម្លៃនេះត្រូវបានគេហៅថាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃប្រតិកម្ម) ។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពល្បឿនជាមធ្យមនៃម៉ូលេគុលថាមពលរបស់ពួកគេនិងចំនួននៃការប៉ះទង្គិចកើនឡើងបន្តិចប៉ុន្តែសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុល "សកម្ម" ដែលចូលរួមក្នុងការប៉ះទង្គិចដ៏មានប្រសិទ្ធភាពដែលយកឈ្នះលើរបាំងថាមពលនៃប្រតិកម្មកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ តាមគណិតវិទ្យា ការពឹងផ្អែកនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយទំនាក់ទំនង៖
ដែល v t 1 និង v t 2 គឺជាអត្រាប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព t 2 ចុងក្រោយ និងសីតុណ្ហភាព t 1 ដំបូងរៀងៗខ្លួន ហើយ γ គឺជាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្ម ដែលបង្ហាញពីចំនួនដងនៃអត្រាប្រតិកម្មកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើង 10 ° C នីមួយៗ។ សីតុណ្ហភាព។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដើម្បីបង្កើនអត្រាប្រតិកម្ម ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពមិនតែងតែអាចអនុវត្តបានទេ ដោយសារវត្ថុធាតុចាប់ផ្តើមអាចចាប់ផ្តើមរលួយ សារធាតុរំលាយ ឬសារធាតុខ្លួនឯងអាចនឹងហួត។ល។
ប្រតិកម្មនៃកំដៅខាងក្រៅ និងខាងក្រៅ
ប្រតិកម្មនៃឧស្ម័នមេតានជាមួយនឹងអុកស៊ីសែនបរិយាកាសត្រូវបានគេដឹងថាត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញកំដៅដ៏ច្រើន។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃសម្រាប់ការចម្អិនអាហារកំដៅទឹកនិងកំដៅ។ ឧស្ម័នធម្មជាតិដែលផ្គត់ផ្គង់ដល់ផ្ទះតាមបំពង់គឺ 98% មេតាន។ ប្រតិកម្មនៃជាតិកាល់ស្យូមអុកស៊ីត (CaO) ជាមួយនឹងទឹកក៏ត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញកំដៅដ៏ច្រើនផងដែរ។
តើការពិតទាំងនេះអាចនិយាយអ្វីខ្លះ? នៅពេលដែលចំណងគីមីថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្ម។ ច្រើនទៀតថាមពលលើសពីតម្រូវការដើម្បីបំបែកចំណងគីមីនៅក្នុង reactants ។ ថាមពលលើសត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាកំដៅ ហើយជួនកាលមានពន្លឺ។
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (ថាមពល (ពន្លឺ, កំដៅ));
CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + Q (ថាមពល (កំដៅ)) ។
ប្រតិកម្មបែបនេះគួរបន្តយ៉ាងងាយ (ដូចជាថ្មងាយរំកិលចុះចំណោត)។
ប្រតិកម្មដែលថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញត្រូវបានគេហៅថា EXOTHERMIC(ពីឡាតាំង "exo" - ចេញ) ។
ជាឧទាហរណ៍ ប្រតិកម្ម redox ជាច្រើនគឺ exothermic ។ ប្រតិកម្មដ៏ស្រស់ស្អាតមួយនេះគឺជាការកាត់បន្ថយអុកស៊ីតកម្មអន្តរម៉ូលេគុលដែលកើតឡើងនៅក្នុងអំបិលដូចគ្នា - ammonium dichromate (NH 4) 2 Cr 2 O 7:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O + Q (ថាមពល) ។
រឿងមួយទៀតគឺការថយក្រោយ។ ពួកវាស្រដៀងនឹងការរំកិលថ្មឡើងលើភ្នំ។ វានៅតែមិនអាចទទួលបានមេតានពី CO 2 និងទឹកទេ ហើយការឡើងកំដៅខ្លាំងគឺទាមទារដើម្បីទទួលបាន CaO រហ័សពីកាល់ស្យូមអ៊ីដ្រូសែន Ca (OH) 2 ។ ប្រតិកម្មបែបនេះកើតឡើងតែជាមួយលំហូរថេរនៃថាមពលពីខាងក្រៅប៉ុណ្ណោះ៖
Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O - Q (ថាមពល (កំដៅ))
នេះបង្ហាញថាការបំបែកចំណងគីមីនៅក្នុង Ca(OH) 2 ត្រូវការថាមពលច្រើនជាងអាចត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលនៃការបង្កើតចំណងគីមីថ្មីនៅក្នុងម៉ូលេគុល CaO និង H 2 O ។
ប្រតិកម្មដែលថាមពលត្រូវបានស្រូបចូលត្រូវបានគេហៅថា ENDOTHERMIC(ពី "endo" - ខាងក្នុង) ។
កំហាប់ប្រតិកម្ម
ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធជាមួយនឹងការចូលរួមនៃសារធាតុឧស្ម័ននៅក្នុងប្រតិកម្មក៏នាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងកំហាប់នៃសារធាតុទាំងនេះ។
ដើម្បីឱ្យអន្តរកម្មគីមីកើតឡើងរវាងភាគល្អិត ពួកគេត្រូវតែប៉ះទង្គិចគ្នាប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ កំហាប់នៃប្រតិកម្មកាន់តែច្រើន ការប៉ះទង្គិចកាន់តែច្រើន ហើយតាមនោះ អត្រាប្រតិកម្មកាន់តែខ្ពស់។ ឧទាហរណ៍ acetylene ដុតយ៉ាងលឿននៅក្នុងអុកស៊ីសែនសុទ្ធ។ នេះបង្កើតសីតុណ្ហភាពគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរលាយលោហៈ។ នៅលើមូលដ្ឋាននៃបរិមាណដ៏ធំនៃសម្ភារៈពិសោធន៍នៅឆ្នាំ 1867 ជនជាតិន័រវេស K. Guldenberg និង P. Waage ហើយដោយឯករាជ្យពីពួកគេនៅឆ្នាំ 1865 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររុស្ស៊ី N. I. Beketov បានបង្កើតច្បាប់មូលដ្ឋាននៃគីមីវិទ្យាដែលបង្កើតការពឹងផ្អែកនៃប្រតិកម្ម។ អត្រានៃការផ្តោតអារម្មណ៍នៃសារធាតុប្រតិកម្ម។
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺសមាមាត្រទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃ reactants ដែលយកក្នុងអំណាចស្មើនឹងមេគុណរបស់ពួកគេនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្ម។
ច្បាប់នេះត្រូវបានគេហៅផងដែរ។ ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ។
ចំពោះប្រតិកម្ម A + B \u003d D ច្បាប់នេះនឹងត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម៖
ចំពោះប្រតិកម្ម 2A + B = D ច្បាប់នេះត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោម៖
នៅទីនេះ C A, C B គឺជាកំហាប់នៃសារធាតុ A និង B (mol / l); k 1 និង k 2 - មេគុណនៃសមាមាត្រដែលហៅថាអត្រាថេរនៃប្រតិកម្ម។
អត្ថន័យរូបវន្តនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរគឺងាយស្រួលក្នុងការបង្កើត - វាស្មើនឹងអត្រាប្រតិកម្មដែលកំហាប់នៃប្រតិកម្មគឺ 1 mol / l ឬផលិតផលរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹងមួយ។ ក្នុងករណីនេះវាច្បាស់ណាស់ថាអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មអាស្រ័យតែលើសីតុណ្ហភាពប៉ុណ្ណោះហើយមិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុនោះទេ។
ច្បាប់ស្តីអំពីមហាជន មិនគិតពីកំហាប់នៃប្រតិកម្មនៅក្នុងសភាពរឹងចាប់តាំងពីពួកវាមានប្រតិកម្មលើផ្ទៃ ហើយការប្រមូលផ្តុំរបស់ពួកគេជាធម្មតាថេរ។
ឧទាហរណ៍ សម្រាប់ប្រតិកម្មចំហេះនៃធ្យូងថ្ម កន្សោមសម្រាប់អត្រាប្រតិកម្មគួរតែត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម៖
ឧ. អត្រាប្រតិកម្មគឺសមាមាត្រទៅនឹងកំហាប់អុកស៊ីហ្សែនប៉ុណ្ណោះ។
ប្រសិនបើសមីការប្រតិកម្មពណ៌នាតែប្រតិកម្មគីមីទាំងមូល ដែលកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលជាច្រើន នោះអត្រានៃប្រតិកម្មបែបនេះអាចពឹងផ្អែកយ៉ាងស្មុគស្មាញលើការប្រមូលផ្តុំសារធាតុចាប់ផ្តើម។ ការពឹងផ្អែកនេះត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ ឬទ្រឹស្តីដោយផ្អែកលើយន្តការប្រតិកម្មដែលបានស្នើឡើង។
សកម្មភាពរបស់កាតាលីករ
វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើនអត្រាប្រតិកម្មដោយប្រើសារធាតុពិសេសដែលផ្លាស់ប្តូរយន្តការប្រតិកម្ម និងដឹកនាំវាទៅតាមផ្លូវដែលអំណោយផលជាងដែលមានថាមពលសកម្មទាបជាង។ ពួកវាត្រូវបានគេហៅថាកាតាលីករ (មកពីឡាតាំង katalysis - ការបំផ្លិចបំផ្លាញ) ។
កាតាលីករដើរតួជាមគ្គុទ្ទេសក៍ដែលមានបទពិសោធន៍ដោយណែនាំក្រុមអ្នកទេសចរមិនឆ្លងកាត់ផ្លូវខ្ពស់នៅលើភ្នំ (ការយកឈ្នះវាទាមទារការខិតខំប្រឹងប្រែងនិងពេលវេលាច្រើនហើយមិនអាចចូលបានសម្រាប់មនុស្សគ្រប់គ្នា) ប៉ុន្តែតាមបណ្តោយផ្លូវវាងដែលស្គាល់គាត់។ អ្នកអាចយកឈ្នះលើភ្នំបានកាន់តែងាយស្រួល និងលឿនជាងមុន។
ពិតហើយ នៅលើផ្លូវវាង អ្នកមិនអាចទៅដល់កន្លែងដែលផ្លូវសំខាន់នាំទៅនោះទេ។ ប៉ុន្តែពេលខ្លះនោះជាអ្វីដែលអ្នកត្រូវការ! នេះជារបៀបដែលកាតាលីករដែលត្រូវបានគេហៅថាជ្រើសរើសធ្វើការ។ វាច្បាស់ណាស់ថា មិនចាំបាច់ដុតអាម៉ូញាក់ និងអាសូតទេ ប៉ុន្តែ nitric oxide (II) រកឃើញការប្រើប្រាស់ក្នុងការផលិតអាស៊ីតនីទ្រីក។
កាតាលីករ- ទាំងនេះគឺជាសារធាតុដែលចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មគីមី និងផ្លាស់ប្តូរល្បឿន ឬទិសដៅរបស់វា ប៉ុន្តែនៅចុងបញ្ចប់នៃប្រតិកម្មនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរក្នុងបរិមាណ និងគុណភាព។
ការផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី ឬទិសដៅរបស់វាដោយមានជំនួយពីកាតាលីករត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករ។ កាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ និងក្នុងការដឹកជញ្ជូន (ឧបករណ៍បំប្លែងកាតាលីករដែលបំប្លែងអុកស៊ីដអាសូតនៅក្នុងឧស្ម័នផ្សងរថយន្តទៅជាអាសូតគ្មានគ្រោះថ្នាក់)។
កាតាលីករមានពីរប្រភេទ។
កាតាលីករដូចគ្នាដែលក្នុងនោះទាំងកាតាលីករ និងប្រតិកម្មគឺស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំដូចគ្នា (ដំណាក់កាល)។
កាតាលីករចម្រុះកន្លែងដែលកាតាលីករ និងប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នា។ ឧទាហរណ៍ ការរលាយនៃអ៊ីដ្រូសែន peroxide នៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករអុកស៊ីដម៉ង់ហ្គាណែសរឹង (IV)៖
កាតាលីករខ្លួនវាមិនត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនោះទេប៉ុន្តែប្រសិនបើសារធាតុផ្សេងទៀតត្រូវបានស្រូបយកនៅលើផ្ទៃរបស់វា (ពួកវាត្រូវបានគេហៅថាសារធាតុពុលកាតាលីករ) នោះផ្ទៃនឹងមិនអាចដំណើរការបានហើយការបង្កើតឡើងវិញកាតាលីករត្រូវបានទាមទារ។ ដូច្នេះមុនពេលអនុវត្តប្រតិកម្មកាតាលីករវត្ថុធាតុដើមចាប់ផ្តើមត្រូវបានបន្សុតយ៉ាងហ្មត់ចត់។
ឧទាហរណ៍ក្នុងការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីកដោយវិធីទំនាក់ទំនង កាតាលីកររឹងមួយត្រូវបានប្រើប្រាស់ - vanadium (V) oxide V 2 O 5:
នៅក្នុងការផលិតមេតាណុល កាតាលីករ "ស័ង្កសី-ក្រូមីញ៉ូម" រឹងមួយត្រូវបានប្រើប្រាស់ (8ZnO Cr 2 O 3 x CrO 3):
កាតាលីករជីវសាស្រ្ត - អង់ស៊ីម - ដំណើរការយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ដោយធម្មជាតិគីមីទាំងនេះគឺជាប្រូតេអ៊ីន។ សូមអរគុណដល់ពួកគេ ប្រតិកម្មគីមីស្មុគ្រស្មាញដំណើរការក្នុងល្បឿនលឿនក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតនៅសីតុណ្ហភាពទាប។
សារធាតុគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ផ្សេងទៀតត្រូវបានគេស្គាល់ - inhibitors (ពីឡាតាំង inhibere - ដើម្បីពន្យារ) ។ ពួកវាប្រតិកម្មជាមួយភាគល្អិតសកម្មក្នុងអត្រាខ្ពស់ដើម្បីបង្កើតសមាសធាតុអសកម្ម។ ជាលទ្ធផលប្រតិកម្មថយចុះយ៉ាងខ្លាំងហើយបន្ទាប់មកឈប់។ Inhibitors ជាញឹកញាប់ត្រូវបានបន្ថែមជាពិសេសទៅសារធាតុផ្សេងៗដើម្បីការពារដំណើរការដែលមិនចង់បាន។
ឧទាហរណ៍ដំណោះស្រាយអ៊ីដ្រូសែន peroxide ត្រូវបានធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពជាមួយនឹងថ្នាំទប់ស្កាត់។
ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម (សមាសភាពរចនាសម្ព័ន្ធ)
អត្ថន័យ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មគឺជាកត្តាដែលឥទ្ធិពលនៃធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្មលើអត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានប៉ះពាល់។
ប្រសិនបើថាមពលសកម្មមានកម្រិតទាប (< 40 кДж/моль), то это означает, что значительная часть столкновений между частицами реагирующих веществ приводит к их взаимодействию, и скорость такой реакции очень большая. Все реакции ионного обмена протекают практически мгновенно, ибо в этих реакциях участвуют разноименно заряженные ионы, и энергия активации в данных случаях ничтожно мала.
ប្រសិនបើថាមពលសកម្មគឺខ្ពស់។(> 120 kJ / mol) នេះមានន័យថាមានតែផ្នែកតូចមួយនៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងភាគល្អិតអន្តរកម្មដែលនាំឱ្យមានប្រតិកម្ម។ ដូច្នេះអត្រានៃប្រតិកម្មបែបនេះគឺយឺតណាស់។ ជាឧទាហរណ៍ វឌ្ឍនភាពនៃប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញាក់នៅសីតុណ្ហភាពធម្មតាគឺស្ទើរតែមិនអាចកត់សម្គាល់បាន។
ប្រសិនបើថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មគីមីមានតម្លៃមធ្យម (40120 kJ/mol) នោះអត្រានៃប្រតិកម្មបែបនេះនឹងជាមធ្យម។ ប្រតិកម្មបែបនេះរួមមានអន្តរកម្មនៃសូដ្យូមជាមួយនឹងទឹក ឬជាតិអាល់កុលអេទីល ការធ្វើឱ្យពណ៌នៃទឹក bromine ជាមួយអេទីឡែន អន្តរកម្មនៃស័ង្កសីជាមួយអាស៊ីត hydrochloric ជាដើម។
ផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃប្រតិកម្ម
អត្រានៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងលើផ្ទៃនៃសារធាតុ ពោលគឺ តំណពូជអាស្រ័យ វត្ថុផ្សេងទៀតស្មើគ្នាលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃផ្ទៃនេះ។ វាត្រូវបានគេដឹងថាដីសម្សៅរលាយលឿនជាងនៅក្នុងអាស៊ីត hydrochloric ជាងដីសដែលមានម៉ាស់ស្មើគ្នា។
ការកើនឡើងនៃអត្រាប្រតិកម្មគឺដោយសារតែ ការកើនឡើងនៃផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមក៏ដូចជាហេតុផលមួយចំនួនទៀត ឧទាហរណ៍ ការរំលោភលើរចនាសម្ព័ន្ធនៃបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់ "ត្រឹមត្រូវ" ។ នេះនាំឱ្យការពិតដែលថាភាគល្អិតនៅលើផ្ទៃនៃមីក្រូគ្រីស្តាល់ដែលបានបង្កើតឡើងមានប្រតិកម្មច្រើនជាងភាគល្អិតដូចគ្នានៅលើផ្ទៃ "រលោង" ។
នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម សម្រាប់ការអនុវត្តប្រតិកម្មខុសធម្មតា "គ្រែរាវ" ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនផ្ទៃទំនាក់ទំនងនៃប្រតិកម្ម ការផ្គត់ផ្គង់សម្ភារៈចាប់ផ្តើម និងការដកផលិតផលចេញ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងការផលិតអាស៊ីតស៊ុលហ្វួរីតដោយមានជំនួយពី "គ្រែរាវ" pyrite ត្រូវបានអាំង។
ឯកសារយោងសម្រាប់ការប្រលង៖
តារាងតាមកាលកំណត់
តារាងរលាយ
នៅពេលកំណត់និយមន័យ អត្រាប្រតិកម្មគីមីវាចាំបាច់ក្នុងការបែងចែករវាងប្រតិកម្មដូចគ្នានិងតំណពូជ។ ប្រសិនបើប្រតិកម្មដំណើរការនៅក្នុងប្រព័ន្ធដូចគ្នា ឧទាហរណ៍នៅក្នុងដំណោះស្រាយ ឬនៅក្នុងល្បាយឧស្ម័ន នោះវាកើតឡើងនៅក្នុងបរិមាណទាំងមូលនៃប្រព័ន្ធ។ អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នា។ហៅថាបរិមាណនៃសារធាតុដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលាក្នុងបរិមាណឯកតានៃប្រព័ន្ធ។ ដោយសារសមាមាត្រនៃចំនួន moles នៃសារធាតុមួយទៅនឹងបរិមាណដែលវាត្រូវបានចែកចាយគឺជាកំហាប់ molar នៃសារធាតុនោះ អត្រានៃប្រតិកម្មដូចគ្នាក៏អាចត្រូវបានកំណត់ថាជា ការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់ក្នុងមួយឯកតាពេលវេលានៃសារធាតុណាមួយ៖ ប្រតិកម្មដំបូង ឬផលិតផលប្រតិកម្ម. ដើម្បីធានាថាលទ្ធផលនៃការគណនាគឺតែងតែវិជ្ជមាន ដោយមិនគិតពីថាតើវាត្រូវបានផលិតដោយ reagent ឬផលិតផលនោះទេ សញ្ញា “±” ត្រូវបានប្រើក្នុងរូបមន្ត៖
អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម ពេលវេលាអាចត្រូវបានបញ្ជាក់មិនត្រឹមតែជាវិនាទី តាមតម្រូវការដោយប្រព័ន្ធ SI ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជានាទី ឬម៉ោងផងដែរ។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មតម្លៃនៃអត្រារបស់វាមិនថេរទេប៉ុន្តែផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់: វាថយចុះចាប់តាំងពីការប្រមូលផ្តុំសារធាតុចាប់ផ្តើមថយចុះ។ ការគណនាខាងលើផ្តល់នូវតម្លៃមធ្យមនៃអត្រាប្រតិកម្មក្នុងចន្លោះពេលជាក់លាក់មួយ Δτ = τ 2 – τ 1 ។ ល្បឿនពិត (ភ្លាមៗ) ត្រូវបានកំណត់ជាដែនកំណត់ដែលសមាមាត្រ Δ ពី/ Δτ នៅ Δτ → 0, i.e. ល្បឿនពិតគឺស្មើនឹងពេលវេលានៃការប្រមូលផ្តុំ។
ចំពោះប្រតិកម្មដែលសមីការមានមេគុណ stoichiometric ដែលខុសពីការរួបរួម តម្លៃអត្រាដែលបានបង្ហាញសម្រាប់សារធាតុផ្សេងគ្នាគឺមិនដូចគ្នាទេ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ប្រតិកម្ម A + 3B \u003d D + 2E ការប្រើប្រាស់សារធាតុ A គឺមួយ mole សារធាតុ B គឺបី moles ការមកដល់នៃសារធាតុ E គឺពីរ moles ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែល υ (ក) = ⅓ υ (ប) = υ (D)=½ υ (អ៊ី) ឬ υ (អ៊ី)។ = ⅔ υ (អេ) ។
ប្រសិនបើប្រតិកម្មកើតឡើងរវាងសារធាតុដែលស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នានៃប្រព័ន្ធតំណពូជ នោះវាអាចកើតឡើងតែនៅចំណុចប្រទាក់រវាងដំណាក់កាលទាំងនេះប៉ុណ្ណោះ។ ឧទាហរណ៍ អន្តរកម្មនៃដំណោះស្រាយអាស៊ីត និងដុំដែកកើតឡើងតែលើផ្ទៃលោហៈប៉ុណ្ណោះ។ អត្រានៃប្រតិកម្មខុសគ្នាហៅថាបរិមាណនៃសារធាតុដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតានៃពេលវេលាក្នុងមួយឯកតានៃចំណុចប្រទាក់រវាងដំណាក់កាល៖
.
ការពឹងផ្អែកនៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីលើកំហាប់នៃប្រតិកម្មត្រូវបានបង្ហាញដោយច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់៖ នៅសីតុណ្ហភាពថេរ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំ molar នៃ reactants ដែលបានលើកឡើងទៅជាថាមពលស្មើនឹងមេគុណនៅក្នុងរូបមន្តនៃសារធាតុទាំងនេះនៅក្នុងសមីការប្រតិកម្ម. បន្ទាប់មកសម្រាប់ប្រតិកម្ម
2A + B → ផលិតផល
សមាមាត្រ υ ~ · ពីក ២ ពីខ និងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរទៅជាសមភាព មេគុណនៃសមាមាត្រត្រូវបានណែនាំ k, បានហៅ អត្រាប្រតិកម្មថេរ:
υ = k· ពីក ២ ពីខ = k[A] 2 [V]
(ការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលក្នុងរូបមន្តអាចត្រូវបានតំណាងថាជាអក្សរ ពីជាមួយសន្ទស្សន៍ដែលត្រូវគ្នា និងរូបមន្តនៃសារធាតុដែលរុំព័ទ្ធក្នុងតង្កៀបការ៉េ)។ អត្ថន័យរូបវន្តនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរគឺជាអត្រាប្រតិកម្មនៅកំហាប់នៃប្រតិកម្មទាំងអស់ស្មើនឹង 1 mol/L ។ វិមាត្រនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរអាស្រ័យលើចំនួនកត្តានៅខាងស្តាំនៃសមីការហើយអាចមកពី -1; s -1 (លីត្រ / mol); s –1 (l 2 / mol 2) ជាដើម ពោលគឺក្នុងករណីណាក៏ដោយ ក្នុងការគណនា អត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានបង្ហាញក្នុង mol l –1 s –1 ។
ចំពោះប្រតិកម្មខុសធម្មតា សមីការនៃច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាសរួមបញ្ចូលការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុទាំងនោះដែលមាននៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ឬនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ ការប្រមូលផ្តុំសារធាតុក្នុងដំណាក់កាលរឹងគឺជាតម្លៃថេរ ហើយត្រូវបានរួមបញ្ចូលក្នុងអត្រាថេរ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ដំណើរការចំហេះនៃធ្យូងថ្ម C + O 2 = CO 2 ច្បាប់នៃសកម្មភាពម៉ាស់ត្រូវបានសរសេរ៖
υ = k ខ្ញុំ const = k·,
កន្លែងណា k= k ខ្ញុំ const ។
នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលសារធាតុមួយ ឬច្រើនជាឧស្ម័ន អត្រាប្រតិកម្មក៏អាស្រ័យទៅលើសម្ពាធផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលអ៊ីដ្រូសែនធ្វើអន្តរកម្មជាមួយចំហាយអ៊ីយ៉ូត H 2 + I 2 \u003d 2HI អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីនឹងត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោម៖
υ = k··.
ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើសម្ពាធត្រូវបានកើនឡើង 3 ដងបន្ទាប់មកបរិមាណដែលកាន់កាប់ដោយប្រព័ន្ធនឹងថយចុះដោយបរិមាណដូចគ្នាហើយជាលទ្ធផលការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុប្រតិកម្មនីមួយៗនឹងកើនឡើងដោយបរិមាណដូចគ្នា។ អត្រានៃប្រតិកម្មក្នុងករណីនេះនឹងកើនឡើង 9 ដង
ការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានពិពណ៌នាដោយច្បាប់ van't Hoff៖ សម្រាប់រាល់ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព 10 ដឺក្រេ អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើង 2-4 ដង. នេះមានន័យថានៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើងជាលំដាប់។ មូលដ្ឋាននៅក្នុងរូបមន្តវឌ្ឍនភាពគឺ មេគុណសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មγ បង្ហាញពីចំនួនដងនៃអត្រានៃប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យកើនឡើង (ឬអ្វីដែលដូចគ្នា អត្រាថេរ) ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 ដឺក្រេ។ តាមគណិតវិទ្យា ក្បួន van't Hoff ត្រូវបានបង្ហាញដោយរូបមន្ត៖
ឬ 
កន្លែងណា និងជាអត្រាប្រតិកម្ម រៀងគ្នានៅដើមដំបូង t 1 និងចុងក្រោយ t 2 សីតុណ្ហភាព។ ច្បាប់របស់ Van't Hoff ក៏អាចត្រូវបានបង្ហាញដូចខាងក្រោមៈ
; 
; 
; 
,
កន្លែង និងនៅ រៀងគ្នា អត្រា និងអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពមួយ។ t; និងមានតម្លៃដូចគ្នានៅសីតុណ្ហភាព t +10ន; នគឺជាចំនួននៃចន្លោះពេល "ដប់ដឺក្រេ" ( ន =(t 2 –t 1)/10) ដែលសីតុណ្ហភាពបានផ្លាស់ប្តូរ (អាចជាចំនួនគត់ ឬប្រភាគ វិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន)។
ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា
ឧទាហរណ៍ ១តើអត្រានៃប្រតិកម្ម 2СО + О 2 = 2СО 2 ដំណើរការក្នុងកប៉ាល់បិទជិតនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេច ប្រសិនបើសម្ពាធកើនឡើងទ្វេដង?
ដំណោះស្រាយ៖
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីដែលបានបញ្ជាក់ត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោម៖
υ ចាប់ផ្តើម = k· [CO] 2 · [O 2] ។
ការកើនឡើងសម្ពាធនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃកំហាប់នៃសារធាតុទាំងពីរដោយកត្តា 2 ។ ជាមួយនឹងគំនិតនេះ យើងសរសេរឡើងវិញនូវការបញ្ចេញមតិសម្រាប់ច្បាប់នៃសកម្មភាពមហាជន៖
υ 1 = k 2 = k 2 2 [CO] 2 2 [O 2] \u003d ៨ k[CO] 2 [O 2] \u003d ៨ υ ដើម
ចម្លើយ៖អត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើង 8 ដង។
ឧទាហរណ៍ ២គណនាថាតើអត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើងប៉ុន្មានដង ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៃប្រព័ន្ធត្រូវបានកើនឡើងពី 20 °C ដល់ 100 °C ដោយសន្មតថាតម្លៃនៃមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មគឺ 3 ។
ដំណោះស្រាយ៖
សមាមាត្រនៃអត្រាប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពពីរផ្សេងគ្នាគឺទាក់ទងទៅនឹងមេគុណសីតុណ្ហភាព និងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពតាមរូបមន្ត៖
ការគណនា៖
ចម្លើយ៖អត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើង 6561 ដង។
ឧទាហរណ៍ ៣នៅពេលសិក្សាប្រតិកម្មដូចគ្នា A + 2B = 3D បានរកឃើញថាក្នុងរយៈពេល 8 នាទីនៃប្រតិកម្មបរិមាណនៃសារធាតុ A នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័របានថយចុះពី 5.6 mol ទៅ 4.4 mol ។ បរិមាណនៃម៉ាស់ប្រតិកម្មគឺ 56 លីត្រ។ គណនាអត្រាមធ្យមនៃប្រតិកម្មគីមីសម្រាប់រយៈពេលសិក្សាសម្រាប់សារធាតុ A, B និង D ។
ដំណោះស្រាយ៖
យើងប្រើរូបមន្តដោយអនុលោមតាមនិយមន័យនៃគោលគំនិតនៃ "អត្រាមធ្យមនៃប្រតិកម្មគីមី" ហើយជំនួសតម្លៃលេខដោយទទួលបានអត្រាមធ្យមសម្រាប់ reagent A:
វាធ្វើតាមសមីការប្រតិកម្មដែលប្រៀបធៀបជាមួយនឹងអត្រានៃការបាត់បង់សារធាតុ A អត្រានៃការបាត់បង់សារធាតុ B គឺធំជាងពីរដង ហើយអត្រានៃការកើនឡើងនៃបរិមាណផលិតផល D គឺធំជាងបីដង។ ជាលទ្ធផល៖
υ (ក) = ½ υ (ប)=⅓ υ (D)
ហើយបន្ទាប់មក υ (ប) = ២ υ (ក) \u003d 2 2.68 10 -3 \u003d 6. 36 10 -3 mol l -1 នាទី -1;
υ (D)=3 υ (A) = 3 2.68 10 -3 = 8.04 10 -3 mol l -1 នាទី -1
ចម្លើយ៖ យូ(ក) = 2.68 10 -3 mol l -1 នាទី -1; υ (ខ) = 6.36 10–3 mol l–1 នាទី–1; υ (D) = 8.04 10–3 mol l–1 នាទី–1 ។
ឧទាហរណ៍ 4ដើម្បីកំណត់អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មដូចគ្នា A + 2B → ផលិតផល ការពិសោធន៍ពីរត្រូវបានអនុវត្តនៅកំហាប់ផ្សេងគ្នានៃសារធាតុ B ហើយអត្រាប្រតិកម្មត្រូវបានវាស់។
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីត្រូវបានយល់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាជាមួយនឹងបរិមាណថេរនៃប្រព័ន្ធ។
ជាធម្មតា ការផ្តោតអារម្មណ៍ត្រូវបានបង្ហាញជា mol/L និងពេលវេលាគិតជាវិនាទី ឬនាទី។ ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើកំហាប់ដំបូងនៃប្រតិកម្មគឺ 1 mol / l ហើយបន្ទាប់ពី 4 s ពីការចាប់ផ្តើមនៃប្រតិកម្មវាក្លាយជា 0.6 mol / l នោះអត្រាប្រតិកម្មជាមធ្យមនឹងស្មើនឹង (1-0.6) ។ /4=0, 1 mol / (l * s) ។
អត្រាប្រតិកម្មជាមធ្យមត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត៖
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីអាស្រ័យលើ៖
ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម។
សារធាតុដែលមានចំណងប៉ូលនៅក្នុងដំណោះស្រាយមានអន្តរកម្មលឿនជាងមុន នេះគឺដោយសារតែសារធាតុបែបនេះនៅក្នុងដំណោះស្រាយបង្កើតជាអ៊ីយ៉ុងដែលងាយធ្វើអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក។
សារធាតុដែលមានចំណង covalent មិនប៉ូល និងប៉ូលទាប មានប្រតិកម្មក្នុងអត្រាផ្សេងៗគ្នា វាអាស្រ័យលើសកម្មភាពគីមីរបស់វា។
H 2 + F 2 = 2HF (លឿនណាស់ជាមួយនឹងការផ្ទុះនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់)
H 2 + Br 2 \u003d 2HBr (ដំណើរការយឺតៗ ទោះបីកំដៅ)
តម្លៃទំនាក់ទំនងលើផ្ទៃនៃប្រតិកម្ម (សម្រាប់ភាពខុសគ្នា)
ការប្រមូលផ្តុំប្រតិកម្ម
អត្រាប្រតិកម្មគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងផលិតផលនៃការប្រមូលផ្តុំនៃប្រតិកម្មដែលបានលើកឡើងទៅនឹងថាមពលនៃមេគុណ stoichiometric របស់ពួកគេ។
សីតុណ្ហភាព
ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានកំណត់ដោយច្បាប់ van't Hoff:
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពរៀងរាល់ 10 0 អត្រានៃប្រតិកម្មភាគច្រើនកើនឡើង 2-4 ដង។
វត្តមាននៃកាតាលីករ
កាតាលីករគឺជាសារធាតុដែលផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។
ការផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករត្រូវបានគេហៅថា កាតាលីករ។
សម្ពាធ
ជាមួយនឹងការកើនឡើងសម្ពាធ អត្រាប្រតិកម្មកើនឡើង (សម្រាប់ភាពដូចគ្នា)
សំណួរលេខ 26 ។ ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ។ ល្បឿនថេរ។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។
ច្បាប់នៃសកម្មភាពដ៏ធំ។
អត្រាដែលសារធាតុមានប្រតិកម្មនឹងគ្នាអាស្រ័យលើកំហាប់របស់វា
ល្បឿនថេរ។
មេគុណសមាមាត្រនៅក្នុងសមីការ kinetic នៃប្រតិកម្មគីមី បង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើកំហាប់
អត្រាថេរអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម និងសីតុណ្ហភាព ប៉ុន្តែមិនអាស្រ័យលើកំហាប់របស់វាទេ។
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។
ថាមពលដែលត្រូវតែចែកចាយទៅម៉ូលេគុល (ភាគល្អិត) នៃសារធាតុប្រតិកម្ម ដើម្បីប្រែក្លាយពួកវាទៅជាសកម្ម
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម និងការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ។
ការកើនឡើងនៃកំហាប់បង្កើនចំនួនម៉ូលេគុលសរុប ហើយតាមនោះ ភាគល្អិតសកម្ម។
សំណួរលេខ ២៧ ។ ប្រតិកម្មដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបាន និងមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។ តុល្យភាពគីមី, លំនឹងថេរ។ គោលការណ៍របស់ Le Chatelier ។
ប្រតិកម្មដែលដំណើរការក្នុងទិសដៅតែមួយ ហើយបញ្ចប់ដោយការបំប្លែងទាំងស្រុងនៃវត្ថុធាតុចាប់ផ្តើមទៅជាធាតុចុងក្រោយ ត្រូវបានគេហៅថាមិនអាចត្រឡប់វិញបាន។
ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសគឺជាប្រតិកម្មដែលដំណើរការក្នុងពេលដំណាលគ្នាក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នាពីរ។
នៅក្នុងសមីការនៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាស ព្រួញពីរដែលចង្អុលទៅទិសផ្ទុយត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះផ្នែកខាងឆ្វេង និងខាងស្តាំ។ ឧទាហរណ៍នៃប្រតិកម្មបែបនេះគឺការសំយោគអាម៉ូញាក់ពីអ៊ីដ្រូសែន និងអាសូត៖
3H 2 + N 2 \u003d 2NH ៣
ប្រតិកម្មបែបនេះមិនអាចត្រឡប់វិញបានទេ អំឡុងពេលដែល៖
ផលិតផលដែលជាលទ្ធផលមានទឹកភ្លៀង ឬត្រូវបានបញ្ចេញជាឧស្ម័ន ឧទាហរណ៍៖
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HCl
ណា 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O
ការបង្កើតទឹក៖
HCl + NaOH = H 2 O + NaCl
ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសមិនឈានដល់ទីបញ្ចប់ហើយបញ្ចប់ដោយការបង្កើតឡើង លំនឹងគីមី.
លំនឹងគីមី គឺជាស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធនៃសារធាតុប្រតិកម្ម ដែលអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសគឺស្មើគ្នា។
ស្ថានភាពនៃលំនឹងគីមីត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយការផ្តោតអារម្មណ៍នៃសារធាតុប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព និងសម្រាប់ឧស្ម័ន - សម្ពាធ។ នៅពេលដែលប៉ារ៉ាម៉ែត្រមួយក្នុងចំណោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះផ្លាស់ប្តូរលំនឹងគីមីត្រូវបានរំខាន។
លំនឹងថេរ។
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់បំផុតដែលកំណត់លក្ខណៈនៃប្រតិកម្មគីមីដែលអាចបញ្ច្រាស់បានគឺលំនឹងថេរ K. ប្រសិនបើយើងសរសេរសម្រាប់ប្រតិកម្មបញ្ច្រាសដែលត្រូវបានចាត់ទុកថា A + D C + D លក្ខខណ្ឌនៃសមភាពនៃអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខនិងបញ្ច្រាសនៅក្នុងស្ថានភាពលំនឹង - k1[A] equal[B]equal = k2[C]equal[D] ស្មើ, whence [C] ស្មើ [D] ស្មើ / [A] ស្មើ [B] ស្មើ = k1/k2 = K, បន្ទាប់មកតម្លៃ K ត្រូវបានគេហៅថាលំនឹង ថេរនៃប្រតិកម្មគីមី។
ដូច្នេះ នៅលំនឹង សមាមាត្រនៃការផ្តោតអារម្មណ៍នៃផលិតផលប្រតិកម្មទៅនឹងផលិតផលនៃកំហាប់នៃប្រតិកម្មគឺថេរ ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពថេរ (អត្រាថេរ k1 និង k2 ហើយដូច្នេះលំនឹងថេរ K អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព ប៉ុន្តែកុំ អាស្រ័យលើកំហាប់នៃប្រតិកម្ម) ។ ប្រសិនបើម៉ូលេគុលជាច្រើននៃសារធាតុចាប់ផ្តើមចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ហើយម៉ូលេគុលជាច្រើននៃផលិតផល (ឬផលិតផល) ត្រូវបានបង្កើតឡើង ការប្រមូលផ្តុំសារធាតុនៅក្នុងកន្សោមសម្រាប់ថេរលំនឹងត្រូវបានលើកឡើងទៅជាថាមពលដែលត្រូវគ្នានឹងមេគុណ stoichiometric របស់វា។ ដូច្នេះសម្រាប់ប្រតិកម្ម 3H2 + N2 2NH3 កន្សោមសម្រាប់ថេរលំនឹងត្រូវបានសរសេរជា K = 2 ស្មើ / 3 ស្មើ។ វិធីសាស្រ្តដែលបានពិពណ៌នានៃការទទួលបានលំនឹងថេរ ដោយផ្អែកលើអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាស មិនអាចប្រើក្នុងករណីទូទៅបានទេ ចាប់តាំងពីសម្រាប់ប្រតិកម្មស្មុគស្មាញ ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាលើការប្រមូលផ្តុំជាធម្មតាមិនត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការសាមញ្ញ ឬមិនត្រូវបានគេស្គាល់។ ទាំងអស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងទែរម៉ូឌីណាមិច វាត្រូវបានបង្ហាញថា រូបមន្តចុងក្រោយសម្រាប់លំនឹងថេរ ប្រែថាត្រឹមត្រូវ។
សម្រាប់សមាសធាតុឧស្ម័នជំនួសឱ្យការប្រមូលផ្តុំសម្ពាធអាចត្រូវបានប្រើនៅពេលសរសេរថេរលំនឹង; ជាក់ស្តែង តម្លៃជាលេខនៃថេរអាចផ្លាស់ប្តូរក្នុងករណីនេះ ប្រសិនបើចំនួនម៉ូលេគុលឧស្ម័ននៅជ្រុងខាងស្តាំ និងខាងឆ្វេងនៃសមីការមិនដូចគ្នានោះ។
គោលការណ៍ Le Chatelier ។
ប្រសិនបើឥទ្ធិពលខាងក្រៅត្រូវបានធ្វើឡើងលើប្រព័ន្ធមួយនៅក្នុងលំនឹង នោះលំនឹងត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅតាមទិសដៅនៃប្រតិកម្មដែលប្រឆាំងនឹងឥទ្ធិពលនេះ។
សមតុល្យគីមីត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយ៖
ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង លំនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកប្រតិកម្មកំដៅ។ នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពថយចុះ លំនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកប្រតិកម្មខាងក្រៅ។
ការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធ។ នៅពេលដែលសម្ពាធកើនឡើង លំនឹងផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅនៃការថយចុះចំនួនម៉ូលេគុល។ នៅពេលដែលសម្ពាធថយចុះ លំនឹងផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅនៃការបង្កើនចំនួនម៉ូលេគុល។
