Kütlələrin təsiri qanunu

Kütlələrin təsiri qanunu necə ifadə olunur?

Fazaların sayından asılı olaraq kimyəvi reaksiyalar homogen  heterogen olmaqla 2 yerə bölünür.

Homogen reaksiyanın sürəti  reaksiyaya daxil olan maddələrin hissəciklərinin qarşılıqlı təsir tezliyindən, başqa sözlə onların qatılığından asılıdır. Bu asılılıq kütlələrin təsiri qanunu ilə ifadə olunur. Kütlələrin təsiri qanunu aşağıdakı kimi ifadə olunur:

 «Reaksiyanın sürəti reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılıqları hasili ilə düz mütənasibdir».Məsələn, istənilən kimyəvi reaksiyanı ümumi şəkildə:

 A + B     kimi göstərsək

kütlələrin təsiri qanununa görə reaksiyasının sürəti:

v=k[A] [B]

Burada  k- mütənasiblik əmsalı olub reaksiyanın sürət sabiti adlanır. Reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılığı vahidə bərabər, yəni   [A]=[B]=1mol/l olsa reaksiyanın sürəti:

 v=k  olar.

Deməli sürət sabiti reaksiyada iştirak edən maddələrin qatılğı 1 mol/l    olduqda reaksiyanın sürətinə deyilir. Sürət sabiti yalnız temperatur və reaksiyaya daxil olan maddələrin təbiətindən asılı olub onların qatılığından asılı deyil. Ona görə də kütlələrin təsiri qanununa görə reaksiyanın sürəti sabit temperatur və sabit təzyiqdə reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılıqları hasili ilə düz mütənasib olur.

Kimyəvi reaksiyada iştirak edən maddə miqdarı vahiddən fərqli olarsa reaksiyanı ümumi şəkildə aşağıdakı kimi göstərmək olar:

aA+bB→cC

Onda kütlələrin təsiri qanununa görə reaksiyanın sürəti:

v=k[A]a [B]    

İstənilən dönər reaksiyanı ümumi şəkildə :

A+B↔C+D

kimi göstərmək olar. Bu reaksiyada başlanğıc halda yalnız A B maddələri olduğundan onlar qarışdırıldıqda ancaq düzünə reaksiyaya gedir və düzünə reaksiyanın sürəti:

  V1 = k1 [A] • [B]

Reaksiya nəticəsində əmələ gələn C D maddələrinin öz aralarında qarşılıqlı təsirdə olması hesabına əksinə reaksiya gedir. Kütlələrin təsiri qanununa görə əksinə reaksiyanın sürəti:

V2 = k2 [C] • [D]

Reaksiyanın əvvəlində A və B maddələrinin qatılığı böyük, C və D maddələrinin qatılığı isə kiçik olur. Ona görə düzünə reaksiyanın sürəti böyük, əksinə reaksiyanın sürəti isə kiçik olur. Lakin reaksiyanın baş getməsi ilə A və B maddələrinin qatılığı və beləliklə də düzünə reaksiyanın sürəti azalır. Əksinə C və D maddələrinin qatılığ artdığından əksinə reaksiyanın sürəti də artır. Nəticədə elə bir an olur ki, düzünə və əksinə reaksiyaların sürətləri bərabərləşir.

   V1=V2

Dönər reaksiyalarda düzünə və əksinə reaksiyaların sürətlərinin bərabər olduğu an kimyəvi tarazlıq halı adlanır.

Kütlələrin təsiri qanunundan kənaraçıxmalar

Kütlələrin təsiri qanununa əsasən sabit temperaturda və reaksiyada iştirak edən maddələrin istənilən qatılığında reaksiyanın sürətinin həmin maddələrin qatılıqları hasili ilə düz mütənasib olduğunu söyləmək olar. Lakin təcrübə göstərir ki, bu qanun reaksiyaya daxil olan maddələrin yalnız kiçik qatılıqlarında ödənilir, böyük qatılıqlarda isə kənaraçıxma müşahidə olunur.

Qeyd etmək lazımdır ki, reaksiyaya daxil olan maddələrin qatılıqları artdıqca kütlələrin təsiri qanunundan kənaçıxma da artır. Reaksiyada iştirak edən maddələrin böyük qatılıqlarında tarazlıq sabitinin qiyməti də dəyişir və faktiki olaraq sabit olmur. Ona görə də buradan belə nəticəyə gəlmək olar ki, kütlələrin təsiri qanunu və qatılıq tarazlıq sabiti üçün verilmiş ifadələr ancaq idealideala yaxın olan sistemlərdə, məsələn çox duru məhlullarda ödənilir.

Kütlələrin təsiri qanunun dəqiq ödənildiyi sistemlər ideal sistemlər adlanır, məsələn: ideal qaz, ideal məhlul.

İdeal sistemlərdə maddələrin hissəcikləri bir-birindən kifayət qədər uzaq məsafədə yerləşir və onlar arasında digər təsirlər olmur.

Real sistemlərdə isə hissəciklər arasında kimyəvi qarşılıqlı təsirlə yanaşı həmişə müəyyən digər təsirlər də olur. Real sistemlərdən çox duru məhlulları, maddələrin hissəcikləri arasında məsafə kifayət qədər böyük olduğundan idala yaxın sistem kimi götürmək olar.

Böyük qatılıqlarda maddələrin hissəcikləri arasında mövcud olan və kütlələrin təsiri qanunundan kənaraçıxmaya səbəb olan təsirləri üç qrupa bölmək olar:

 Kənaraçıxmaya səbəb olan təsirlər:
1.Hissəciklər arasında elektrostatik qarşılıqlı təsir, yəni cazibə və itələmə qüvvələri.Həmçinin ion və dipollar arasında ion-dipol və dipol-dipol qarşılıqlı təsirlər.
2. Vandervals qüvvələri.Bu qüvvələr xüsusilə faza keçidi ilə müşaiyət olunan sistemlərdə, məsələn qazın ayrılması ilə gedən reaksiyalarda güclü təsirə malik olur.
3. Zəif kimyəvi qarşılıqlı təsirlər, məsələn hissəciklər arasında yaranan hidrogen rabitəsi.

 

YAZAR: Sevinc Cümşüdlü

 

Həmçinin bax: https://kafkazh.com/dovri-sistemin-yaranma-tarixi/

Həmçinin bax: https://tehsilim.org/khan-academynin-qurucusu-tecrubesini-bolusecek/