Nimûneyên Pirsên ku Faktorên Bandorê li Rêjeya Reaksiyonê Dikin nîqaş dikin
Reaksiyoneke kîmyayî veguherîneke atom an molekulan e ku bi guhertinên enerjiyê û guhertinên di asta enerjiyê de tê xuyangkirin. Di pratîkê de, rêjeya reaksiyonê rave dike ka reaktant çiqas zû vediguherin berheman. Çend faktor dikarin bandorê li rêjeya reaksiyonê bikin, di nav de konsantrasyon, germahî, zext (ji bo reaksiyonên gazê), rûbera rûberê, û hebûna katalîzatoran. Ev gotar dê bi ravekirinên berfireh li ser pirsgirêkên mînakî yên têkildarî faktorên ku bandorê li rêjeya reaksiyonê dikin nîqaş bike.
Faktorên ku Bandorê li Rêjeya Reaksiyonê dikin
1. Kombûna Reaktantan
2. Germahî
3. Zext
4. Rûbera Rûberê
5. Katalîzator
1. Kombûna Reaktantan
Nimûneya Pirsa 1:
Reaksiyona dayîn:
A + B → AB
Eger konsantrasyonên [A] = 0,5 M û [B] = 0,5 M bên dayîn, û rêjeya destpêkê ya reaksiyonê bi rêjeya = k[A][B] bê dayîn. Rêjeya reaksiyonê dê çi be eger konsantrasyona A du qat zêde bibe û bibe 1 M dema ku [B] li ser 0,5 M bimîne?
Nîqaş:
Formula rêjeya reaksiyonê:
\[ \text{Rêje} = k[A][B] \]
Rêjeya destpêkê:
\[ \text{Rate}_{\text{destpêk}} = k[0,5][0,5] = 0,25k \]
Dema ku rêjeya A dibe 1 M:
\[ \text{Rate}_{\text{nû}} = k[1][0,5] = 0,5k \]
Berawirdkirina rêjeyan:
\[ \frac{\text{Rate}_{\text{nû}}}{\text{Rate}_{\text{destpêk}}} = \frac{0,5k}{0,25k} = 2 \]
Ji ber vê yekê, rêjeya reaksiyona nû du qat ji rêjeya reaksiyona destpêkê ye.
2. Germahî
Nimûneya Pirsa 2:
Kîmyagerek destnîşan dike ku rêjeya reaksiyonê ji bo pêvajoyek kîmyewî ji 0,5 mol/L/s zêde dibe heya 2 mol/L/s dema ku germahî ji 300 K heya 320 K zêde dibe. Li gorî qanûna Arrhenius, faktora zêdebûnê çi ye?
Nîqaş:
Qanûna Arrhenius wiha dibêje:
\[ \text{Rate} = Ae^{-\frac{E_a}{RT}} \]
Zêdebûna germahiyê dibe sedema kêmbûna eksponansiyel di îfadeya Arrhenius de, ji ber vê yekê leza reaksiyonê zêde dibe. Di vê rewşê de, faktora zêdebûnê ev e:
\[ \frac{\text{Rate}\ \text{at}\ 320\ K}{\text{Rate}\ \text{at}\ 300\ K} = \frac{2\ mol/L/s}{0,5\ mol/L/s} = 4 \]
Ji ber vê yekê, faktora zêdebûna rêjeya reaksiyonê 4 caran e.
3. Zext
Nimûneya Pirsa 3:
Ji bo reaksiyonên gazê:
\[ \text{2NO}(g) + \text{O}_2(g) → \text{2NO}_2(g) \]
Eger zexta giştî ji 1 atm bo 2 atm bi qebareya sabît were zêdekirin, ev ê çawa bandorê li rêjeya reaksiyonê bike?
Nîqaş:
Di reaksiyonên gazê de, zext rasterast bi rêjeya têrbûnê ve girêdayî ye. Zêdekirina zextê têrbûna her gazê zêde dike, û rêjeya reaksiyonê zêde dike. Bi texmîna ku zext bi rêjeyî were parastin, rêjeya reaksiyonê bi zextê re zêde dibe:
\[ \text{Rate}_{\text{nû}} = k[2NO]^2[O_2] \]
Bi zêdebûna zextê, rêjeya NO û O2 dê her yek du qat zêde bibe, ji ber vê yekê rêjeya reaksiyonê dê bi qasî:
\[ \text{Rate}_{\text{nû}} = k[2NO]^2[2O_2] = k(2[NO])^2 (2[O_2]) = 4k[NO]^2[O_2] \]
Ji ber vê yekê, rêjeya reaksiyonê 4 caran zêde dibe.
4. Rûbera Rûberê
Nimûneya Pirsa 4:
Dema ku Zn ya hişk di nav çareseriyeke HCl de tê danîn, reaksiyona çêbûna gaza H2 dema ku Zn dibe toz zûtir çêdibe ji dema ku ew di şiklê barek Zn de be. Çima?
Nîqaş:
Zêdekirina rûbera perçeyên hişk hejmara molekulên nû yên reaktant zêde dike ku dikarin bi rûyê Zn-ya hişk re li hev bikevin. Reaksiyona di navbera Zn û HCl de ev e:
\[ \text{Zn}(s) + 2\text{HCl}(aq) → \text{ZnCl}_2(aq) + \text{H}_2(g) \]
Dema ku Zn di şiklê tozê de be, rûbera têkiliyê ya di navbera Zn û HCl de li gorî Zn di şiklê çîpê de mezintir e, bi vî awayî rêjeya reaksiyonê di nav bêtir cihên pevçûnê de zêde dibe.
5. Katalîzator
Nimûneya Pirsa 5:
Cûdahiya di navbera leza reaksiyonê de ji bo hilweşîna hîdrojen peroksîtê bi katalîzator û bê katalîzator (dîoksîta manganezê, MnO2) rave bike.
\[ \text{2H}_2\text{O}_2(aq) → 2\text{H}_2\text{O}(l) + \text{O}_2(g) \]
Nîqaş:
Bêyî katalîzator, hilweşîna hîdrojen peroksîtê ji ber enerjiya çalakkirinê ya bilind hêdî ye. Lêbelê, bi katalîzatora MnO2, enerjiya çalakkirinê bi girîngî kêm dibe. MnO2 di reaksiyonê de bi awayekî mayînde reaksiyonê nîşan nade, lê di şûna wê de rêyek alternatîf (mekanîzmaya reaksiyonê) bi enerjiya çalakkirinê ya kêmtir peyda dike, û rêjeya reaksiyonê zûtir dike.
Bi katalîzatorê re:
- Leza reaksiyonê zêde dibe ji ber ku enerjiya pêwîst kêmtir e.
- Kînetîka reaksiyonê diguhere lê rêjeya berhemê wekî xwe dimîne.
Katalîzator dihêlin ku frekansa pevçûna bi bandor zêde bibe bêyî ku termodînamîka reaksiyonê biguhere.
Xelasî
Leza reaksiyonê ji hêla çend faktoran ve tê bandorkirin, di nav wan de konsantrasyona reaktant, germahî, zext, nemaze di reaksiyonên gazê de, rûbera rûyê di madeyên hişk de, û hebûna katalîzatoran. Konsantrasyon rasterast bi rêjeya reaksiyonê re rêjeyî ye; germahî bandorê li enerjiya kînetîk a reaktantan dike; zext bi rêya konsantrasyona gazê bandorê li reaksiyonên gazê dike; rûbera rûyê bandorê li rûbera pevçûnê dike; û katalîzator bi kêmkirina enerjiya çalakkirinê lezê lez dikin. Fêmkirina van faktoran ji bo kontrolkirina rêjeyên reaksiyonê di cûrbecûr sepanên pîşesaziyê û lêkolînên laboratîfê de girîng e.
