Suv (vodorod oksidi) bilan ikkilik noorganik birikma kimyoviy formula H 2 O. Suv molekulasi ikkita vodorod atomi va bitta kisloroddan iborat bo'lib, ular o'zaro kovalent bog' bilan bog'langan.

Vodorod peroksid.

Fizikaviy va kimyoviy xossalari

Jismoniy va Kimyoviy xossalari suvlar H 2 O molekulalarining kimyoviy, elektron va fazoviy tuzilishi bilan belgilanadi.

H 2 0 molekulasidagi H va O atomlari barqaror oksidlanish darajasida, mos ravishda +1 va -2; shuning uchun suv aniq oksidlovchi yoki qaytaruvchi xususiyatlarni ko'rsatmaydi. E'tibor bering: metall gidridlarda vodorod -1 oksidlanish darajasida.

H 2 O molekulasi burchakli tuzilishga ega. H-O aloqalari juda qutbli. O atomida ortiqcha narsa bor manfiy zaryad, H atomlarida - ortiqcha ijobiy zaryadlar. Umuman olganda, H 2 O molekulasi qutbli, ya'ni. dipol. Bu suvning ionli va qutbli moddalar uchun yaxshi erituvchi ekanligini tushuntiradi.

H va O atomlarida ortiqcha zaryadlarning mavjudligi, shuningdek, O atomlarida bo'linmagan elektron juftliklari suv molekulalari o'rtasida vodorod aloqalarining paydo bo'lishiga olib keladi, buning natijasida ular assotsiatsiyalarga birlashadi. Ushbu assotsiatsiyalarning mavjudligi mp ning anomal yuqori qiymatlarini tushuntiradi. va boshqalar kip. suv.

Vodorod aloqalarining shakllanishi bilan bir qatorda, H 2 O molekulalarining bir-biriga o'zaro ta'siri natijasi ularning o'z-o'zini ionlanishidir:
bir molekulada qutbning geterolitik uzilishi mavjud O-N ulanishlari, va chiqarilgan proton boshqa molekulaning kislorod atomiga qo'shiladi. Olingan gidroksoniy ioni H 3 O + asosan gidratlangan vodorod ioni H + H 2 O dir, shuning uchun suvning o'z-o'zini ionlash tenglamasi quyidagicha soddalashtirilgan:

H 2 O ↔ H + + OH -

Suvning dissotsilanish konstantasi juda kichik:

Bu shuni ko'rsatadiki, suv juda oz miqdorda ionlarga ajraladi va shuning uchun ajralmagan H 2 O molekulalarining kontsentratsiyasi deyarli doimiy:

Toza suvda [H + ] = [OH - ] = 10 -7 mol / l. Bu shuni anglatadiki, suv juda zaif amfoter elektrolit bo'lib, u sezilarli darajada kislotali va asosli xususiyatlarni ko'rsatmaydi.
Biroq, suv unda erigan elektrolitlarga kuchli ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi. Suv dipollarining ta'siri ostida, qutbli kovalent aloqalar erigan moddalar molekulalarida ionga aylanadi, ionlar gidratlanadi, ular orasidagi aloqalar zaiflashadi, natijada elektrolitik dissotsiatsiya sodir bo'ladi. Masalan:
HCl + H 2 O - H 3 O + + Cl -

(kuchli elektrolitlar)

(yoki hidratsiyadan tashqari: HCl → H + + Cl -)

CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H + (zaif elektrolit)

(yoki CH 3 COOH ↔ CH 3 COO - + H +)

Bronsted-Lowri kislotalar va asoslar nazariyasiga ko'ra, bu jarayonlarda suv asos (proton qabul qiluvchi) xususiyatlarini namoyon qiladi. Xuddi shu nazariyaga ko'ra, suv, masalan, ammiak va aminlar bilan reaktsiyalarda kislota (proton donori) vazifasini bajaradi:

NH 3 + H 2 O ↔ NH 4 + + OH -

CH 3 NH 2 + H 2 O ↔ CH 3 NH 3 + + OH -

Suv ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari

I. Suv oksidlovchi rolini o'ynaydigan reaksiyalar

Bu reaktsiyalar faqat kuchli qaytaruvchi moddalar bilan mumkin, ular suv molekulalarining bir qismi bo'lgan vodorod ionlarini erkin vodorodga kamaytirishga qodir.

1) Metallar bilan o'zaro ta'siri

a) Oddiy sharoitda H 2 O faqat gidroksidi bilan o'zaro ta'sir qiladi. va ishqoriy-er. metallar:

2Na + 2H + 2 O \u003d 2NaOH + H 0 2

Ca + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 0 2

b) Yuqori haroratlarda H 2 O ba'zi boshqa metallar bilan ham reaksiyaga kirishadi, masalan:

Mg + 2H + 2 O \u003d Mg (OH) 2 + H 0 2

3Fe + 4H + 2 O \u003d Fe 2 O 4 + 4H 0 2

c) Al va Zn ishqorlar ishtirokida H 2 ni suvdan siqib chiqaradi:

2Al + 6H + 2 O + 2NaOH \u003d 2Na + 3H 0 2

2) EO past bo'lgan metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sir qilish (reaksiya og'ir sharoitlarda sodir bo'ladi)

C + H + 2 O \u003d CO + H 0 2 ("suv gazi")

2P + 6H + 2 O \u003d 2HPO 3 + 5H 0 2

Ishqorlar mavjudligida kremniy vodorodni suvdan siqib chiqaradi:

Si + H + 2 O + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 0 2

3) Metall gidridlar bilan o'zaro ta'siri

NaH + H + 2 O \u003d NaOH + H 0 2

CaH 2 + 2H + 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 0 2

4) Uglerod oksidi va metan bilan o'zaro ta'siri

CO + H + 2 O \u003d CO 2 + H 0 2

2CH 4 + O 2 + 2H + 2 O \u003d 2CO 2 + 6H 0 2

Reaksiyalar sanoatda vodorod olish uchun ishlatiladi.

II. Suv qaytaruvchi vosita sifatida harakat qiladigan reaktsiyalar

Bu reaktsiyalar faqat suvning bir qismi bo'lgan kislorod CO CO -2 ni erkin kislorod O 2 yoki peroksid anionlari 2-gacha oksidlash qobiliyatiga ega bo'lgan juda kuchli oksidlovchi moddalar bilan mumkin. Istisno holatda (F 2 bilan reaksiyada) kislorod c o bilan hosil bo'ladi. +2.

1) Ftor bilan o'zaro ta'siri

2F 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HF

2F 2 + H 2 O -2 \u003d O +2 F 2 + 2HF

2) Atom kislorod bilan o'zaro ta'siri

H 2 O -2 + O \u003d H 2 O - 2

3) Xlor bilan o'zaro ta'siri

Yuqori T da teskari reaktsiya sodir bo'ladi

2Cl 2 + 2H 2 O -2 \u003d O 0 2 + 4HCl

III. Molekulyar oksidlanish reaksiyalari - suvning qaytarilishi.

Ta'sir ostida elektr toki yoki yuqori haroratda suv vodorod va kislorodga parchalanishi mumkin:

2H + 2 O -2 \u003d 2H 0 2 + O 0 2

Termik parchalanish teskari jarayondir; suvning termal parchalanish darajasi past.

Hidratsiya reaktsiyalari

I. Ionlarning hidratsiyasi. Suvli eritmalarda elektrolitlarning dissotsiatsiyasida hosil bo'lgan ionlar ma'lum miqdordagi suv molekulalarini biriktiradi va gidratlangan ionlar shaklida mavjud. Ba'zi ionlar suv molekulalari bilan shunday kuchli bog'lanish hosil qiladiki, ularning gidratlari nafaqat eritmada, balki qattiq holatda ham bo'lishi mumkin. Bu CuSO4 5H 2 O, FeSO 4 7H 2 O va boshqalar kabi kristalli gidratlarning, shuningdek, akvakomplekslarning: CI 3, Br 4 va boshqalar shakllanishini tushuntiradi.

II. Oksidlarning hidratsiyasi

III. Ko'p bog'larni o'z ichiga olgan organik birikmalarning hidratsiyasi

Gidroliz reaktsiyalari

I. Tuzlarning gidrolizi

Qaytariladigan gidroliz:

a) tuz kationiga ko'ra

Fe 3+ + H 2 O \u003d FeOH 2+ + H +; (kislotali muhit. pH

b) tuz anioni bilan

CO 3 2- + H 2 O \u003d HCO 3 - + OH -; (ishqoriy muhit. pH > 7)

v) tuzning kationi va anioni bilan

NH 4 + + CH 3 COO - + H 2 O \u003d NH 4 OH + CH 3 COOH (neytralga yaqin muhit)

Qaytarib bo'lmaydigan gidroliz:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

II. Metall karbidlarning gidrolizi

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4 netan

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2 asetilen

III. Silisidlar, nitridlar, fosfidlarning gidrolizlanishi

Mg 2 Si + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 ↓ + SiH 4 silan

Ca 3 N 2 + 6H 2 O \u003d ZCa (OH) 2 + 2NH 3 ammiak

Cu 3 P 2 + 6H 2 O \u003d ZCu (OH) 2 + 2PH 3 fosfin

IV. Galogenlarning gidrolizi

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Br 2 + H 2 O \u003d HBr + HBrO

V. Organik birikmalarning gidrolizi

Organik moddalar sinflari	Gidroliz mahsulotlari (organik)
Galogenalkanlar (alkil galogenidlar)
Arilgalogenidlar
Dihaloalkanlar	Aldegidlar yoki ketonlar
Metall alkogolatlar
Karboksilik kislota halidlari	karboksilik kislotalar
Karboksilik kislotalarning angidridlari	karboksilik kislotalar
Karboksilik kislotalarning efirlari	Karboksilik kislotalar va spirtlar
	Glitserin va undan yuqori karboksilik kislotalar
Di- va polisaxaridlar	Monosaxaridlar
Peptidlar va oqsillar	a-aminokislotalar
Nuklein kislotalar

(eski nomi - vodorod periks), vodorod va kislorod H birikmasi 2 O 2 , rekord miqdordagi kislorodni o'z ichiga oladi - og'irlik bo'yicha 94%. H molekulalarida 2 O 2 tarkibida peroksid guruhlari –O–O– ( sm. PEROKSIDLAR), bu asosan ushbu birikmaning xususiyatlarini aniqlaydi.Birinchi marta vodorod periksni 1818 yilda frantsuz kimyogari Lui Jak Tenard (1777 - 1857) tomonidan yuqori darajada sovutilgan xlorid kislotasi bilan bariy peroksidga ta'sir qilgan: BaO 2 + 2HCl ® BaCl 2 + H 2 O 2 . Bariy peroksid, o'z navbatida, metall bariyni yoqish orqali olingan. H eritmasidan ajratib olish uchun 2 O 2 Tenard undan hosil bo'lgan bariy xloridni olib tashladi: BaCl 2 + Ag 2 SO 4 ® 2AgCl + BaSO 4 . Kelajakda H.ni olish uchun qimmatbaho kumush tuzidan foydalanmaslik uchun 2 O 2 ishlatilgan sulfat kislota: BaO 2 + H 2 SO 4 ® BaSO 4 + H 2 O 2 , chunki bariy sulfat cho'kindida qoladi. Ba'zan boshqa usul ishlatilgan: karbonat angidrid BaO suspenziyasiga o'tgan 2 suvda: BaO 2 + H 2 O + CO 2 ® BaCO 3 + H 2 O 2 , chunki bariy karbonat ham erimaydi. Bu usulni fransuz kimyogari Antuan Jerom Balard (1802-1876) taklif qilgan, u yangi kashfiyotlar bilan mashhur bo'lgan. kimyoviy element brom (1826). Bundan tashqari ekzotik usullar ham ishlatilgan, masalan, suyuq havo haroratida (taxminan -190 ° C) 97% kislorod va 3% vodorod aralashmasiga elektr razryadning ta'siri, shuning uchun H ning 87% eritmasi. 2 O 2 . Konsentrlangan H 2 O 2 70-75 ° S dan yuqori bo'lmagan haroratda suv hammomida juda sof eritmalarni ehtiyotkorlik bilan bug'lash orqali; Shunday qilib, siz taxminan 50% eritma olishingiz mumkin. Kuchliroq qizdirish mumkin emas - H.ning parchalanishi 2 O 2 , shuning uchun suvni distillash kamaytirilgan bosim ostida, bug 'bosimidagi (va shuning uchun qaynash nuqtasida) kuchli farqdan foydalangan holda amalga oshirildi. 2 O va H 2 O 2 . Shunday qilib, 15 mm Hg bosim ostida. birinchidan, asosan suv distillangan va 28 mm Hg da. va 69,7 ° C haroratda, sof vodorod periks distillangan. Konsentratsiyaning yana bir usuli muzlashdir, chunki kuchsiz eritmalar muzlaganda muzda deyarli H bo'lmaydi 2 O 2 . Nihoyat, shisha qo'ng'iroq ostida sovuqda sulfat kislota bilan suv bug'ini singdirish orqali suvsizlanishi mumkin.

Sof vodorod periksni olgan 19-asrning ko'plab tadqiqotchilari ushbu birikmaning xavfliligini ta'kidladilar. Shunday qilib, ular ajratishga harakat qilganda

2 O 2 suvdan dietil efir bilan suyultirilgan eritmalardan ajratib olish, so'ngra uchuvchi efirni distillash orqali hosil bo'lgan modda ba'zan hech qanday sababsiz portlab ketgan. Bunday tajribalardan birida nemis kimyogari Yu.V.Bryul suvsiz H.ni oldi 2 O 2 , ozon hidiga ega bo'lgan va erimagan shisha tayoq tegishida portlagan. Kichik miqdordagi H.ga qaramay 2 O 2 (atigi 1-2 ml) portlash shunchalik kuchli ediki, u stol taxtasida dumaloq teshikni teshib, uning qutisidagi narsalarni, shuningdek, stol ustida va uning yonida turgan kolba va asboblarni yo'q qildi.jismoniy xususiyatlar. Sof vodorod periks H.ning tanish 3% li eritmasidan juda farq qiladi 2 O 2 , bu uydagi birinchi yordam to'plamida. Birinchidan, u suvdan deyarli bir yarim baravar og'irroq (20 ° C da zichlik 1,45 g / sm ni tashkil qiladi) 3). H 2 O 2 muzlaydi suvning muzlash nuqtasidan bir oz pastroq haroratda - minus 0,41 ° C da, lekin agar toza suyuqlik tezda sovutilsa, u odatda muzlamaydi, lekin shaffof shishasimon massaga aylanadi. Yechimlar H 2 O 2 ancha past haroratda muzlatish: 30% eritmasi - minus 30 ° C da va 60% eritmasi - minus 53 ° S da qaynatiladi H. 2 O 2 oddiy suvdan yuqori haroratda - 150,2 ° S da nam shisha H 2 O 2 suvdan ham yomonroq va bu suvli eritmalarni sekin distillashda qiziqarli hodisaga olib keladi: suv eritmadan distillanganda, u odatdagidek muzlatgichdan tomchilar shaklida qabul qiluvchiga kiradi; qachon quvib o'ta boshlaydi 2 O 2 , suyuqlik muzlatgichdan uzluksiz nozik oqim shaklida chiqadi. Terida sof vodorod periks va uning konsentrlangan eritmalari oq dog'larni qoldiradi va kuchli kimyoviy kuyish tufayli yonish og'rig'i hissini keltirib chiqaradi.

Vodorod periksni ishlab chiqarish haqidagi maqolada Tenar bu moddani sirop bilan juda yaxshi taqqoslamagan, ehtimol u sof H ni nazarda tutgan.

2 O 2 , shakar siropi kabi, yorug'likni kuchli sindiradi. Haqiqatan ham, suvsiz H ning sinishi ko'rsatkichi 2 O 2 (1.41) suvnikidan (1.33) ancha katta. Biroq, noto'g'ri talqin natijasida yoki frantsuz tilidan noto'g'ri tarjima tufayli, deyarli barcha darsliklar hali ham sof vodorod periksni "qalin siropli suyuqlik" deb yozadilar va hatto buni nazariy jihatdan vodorod aloqalarining shakllanishi bilan tushuntiradilar. Ammo suv vodorod aloqalarini ham hosil qiladi. Aslida, N ning yopishqoqligi 2 O 2 bir oz sovutilgan (taxminan 13 ° C gacha) suv bilan bir xil, ammo salqin suv sirop kabi qalin deb aytish mumkin emas.parchalanish reaktsiyasi. Sof vodorod periks juda xavfli moddadir, chunki ma'lum sharoitlarda uning portlovchi parchalanishi mumkin: H 2 O 2 ® H 2 O + 1/2 O 2 har bir mol N uchun 98 kJ chiqishi bilan 2 O 2 (34 g). Bu juda katta energiya: vodorod va xlor aralashmasining portlashida 1 mol HCl hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiyadan ko'proq; bu reaksiyada hosil bo'lganidan 2,5 barobar ko'p suvni to'liq bug'lantirish kifoya. Xavfli va konsentrlangan suvli eritmalar H 2 O 2 , ularning mavjudligida ko'plab organik birikmalar osongina o'z-o'zidan yonib ketadi va zarbadan keyin bunday aralashmalar portlashi mumkin. Konsentrlangan eritmalarni saqlash uchun qo'shimcha sof alyuminiydan yasalgan idishlar yoki mumlangan shisha idishlar ishlatiladi.

Ko'pincha siz H ning kamroq konsentrlangan 30% eritmasi bilan uchrashishingiz kerak

2 O 2 , bu perhidrol deb ataladi, ammo bunday eritma ham xavflidir: terining kuyishiga sabab bo'ladi (uning harakati paytida teri bo'yoqlarning rangi o'zgarishi sababli darhol oq rangga aylanadi), iflosliklar kirsa, portlovchi qaynatish mumkin. Parchalanish H 2 O 2 va uning eritmalari, shu jumladan portlovchi moddalar, ko'plab moddalarni, masalan, bu holda katalizator rolini o'ynaydigan og'ir metal ionlarini va hatto chang zarralarini keltirib chiqaradi. 2 O 2 reaksiyaning kuchli ekzotermikligi, jarayonning zanjirliligi va H ning parchalanish faollashuv energiyasining sezilarli kamayishi bilan izohlanadi. 2 O 2 huzurida turli moddalar, bu quyidagi ma'lumotlar asosida baholanishi mumkin:Qonda katalaza fermenti mavjud; uning yordamida farmatsevtik "vodorod periks" kesilgan barmoqni dezinfeksiya qilish uchun ishlatilganda kislorodning chiqishidan "qaynab ketadi". H ning konsentrlangan eritmasining parchalanish reaksiyasi 2 O 2 katalaza ta'siri ostida, nafaqat odam foydalanadi; aynan mana shu reaktsiya bombardimon qo'ng'izga issiq reaktivni chiqarib, dushmanlarga qarshi kurashishga yordam beradi ( sm . portlovchi moddalar). Boshqa ferment peroksidaza boshqacha harakat qiladi: u H.ni parchalamaydi 2 O 2 , lekin uning mavjudligida boshqa moddalar vodorod periks bilan oksidlanadi.

Vodorod peroksidning reaktsiyalariga ta'sir qiluvchi fermentlar hujayra hayotida muhim rol o'ynaydi. Energiya organizmga o'pkadan keladigan kislorod ishtirokida oksidlanish reaktsiyalari orqali ta'minlanadi. Bu reaksiyalarda H oraliq hosil bo'ladi.

2 O 2 , hujayra uchun zararli, chunki u turli biomolekulalarga qaytarilmas zarar keltiradi. Katalaza va peroksidaza birgalikda H ni aylantirish uchun ishlaydi 2 O 2 suv va kislorodga.

Parchalanish reaktsiyasi H

2 O 2 ko'pincha radikal zanjir mexanizmi bilan davom etadi ( sm. ZANJIRLI REAKSIYALAR), katalizatorning roli esa erkin radikallarni boshlashdir. Shunday qilib, H ning suvli eritmalari aralashmasida 2 O 2 va Fe 2+ (Fenton reagenti deb ataladi) Fe ionidan elektron o'tkazish reaktsiyasi mavjud H 2 O 2 molekulasi uchun 2+ Fe ionining hosil bo'lishi bilan 3+ va juda beqaror radikal anion . , u darhol OH anioniga parchalanadi va erkin gidroksil radikali OH. ( sm. BEPUL RADIKALLAR). Radikal OH. juda faol. Agar tizimda organik birikmalar mavjud bo'lsa, unda ularning gidroksil radikallari bilan har xil reaktsiyalari mumkin. Shunday qilib, aromatik birikmalar va gidroksi kislotalar oksidlanadi (benzol, masalan, fenolga aylanadi), to'yinmagan birikmalar qo'sh aloqaga gidroksil guruhlarini qo'shishi mumkin: CH. 2 \u003d CH - CH 2 OH + 2OH. ® NOSN 2 -CH(OH) -CH 2 –OH va polimerlanish reaksiyasiga kirishishi mumkin. Tegishli reagentlar bo'lmasa, OH. H 2 O 2 bilan reaksiyaga kirishadi kam faol radikal H2O hosil bo'lishi bilan 2 . , bu Fe ionlarini kamaytirishga qodir 2+ , bu katalitik tsiklni yopadi: H 2 O 2 + Fe 2+ ® Fe 3+ + OH . + OH - OH. + H 2 O 2 ® H 2 O + H O 2 .

HO2 . + Fe3+

® Fe 2+ + O 2 + H + ® H 2 O. Muayyan sharoitlarda H.ning zanjirli parchalanishi 2 O 2 , uning soddalashtirilgan mexanizmi diagramma bilan ifodalanishi mumkin. + H 2 O 2 ® H 2 O + H O 2 . 2 . + H 2 O 2® H 2 O + O 2 + OH . va hokazo.

Parchalanish reaksiyalari H

2 O 2 o'zgaruvchan valentli turli metallar ishtirokida borish. Murakkab birikmalarga bog'langan, ular ko'pincha o'zlarining faolligini sezilarli darajada oshiradilar. Masalan, mis ionlari temir ionlariga qaraganda kamroq faol, ammo ammiak komplekslari 2+ bilan bog'langan , ular H ning tez parchalanishiga olib keladi 2 O 2 . Mn ionlari ham xuddi shunday ta'sirga ega 2+ ba'zi organik birikmalar bilan komplekslarda bog'langan. Ushbu ionlar mavjudligida reaktsiya zanjirining uzunligini o'lchash mumkin edi. Buning uchun reaksiya tezligi birinchi navbatda eritmadan kislorod ajralib chiqish tezligi bilan o'lchandi. Keyin eritma juda past konsentratsiyada kiritildi (taxminan 10-5 mol / l) inhibitor - erkin radikallar bilan samarali reaksiyaga kirishadigan va shu bilan zanjirni to'xtatadigan modda. Kislorodning chiqishi darhol to'xtadi, ammo taxminan 10 daqiqadan so'ng, barcha inhibitor tugagandan so'ng, u yana bir xil tezlikda davom etdi. Reaktsiya tezligi va zanjirning tugash tezligini bilib, zanjir uzunligini hisoblash oson, bu 10 ga teng bo'ldi. 3 havolalar. Uzun zanjir uzunligi H.ning parchalanishining yuqori samaradorligini belgilaydi 2 O 2 yuqori tezlikda erkin radikallarni hosil qiluvchi eng samarali katalizatorlar mavjudligida. Belgilangan zanjir uzunligida parchalanish tezligi H 2 O 2 aslida ming baravar oshdi.

Ba'zida H.ning sezilarli parchalanishi

2 O 2 hatto analitik jihatdan deyarli aniqlanmaydigan aralashmalarning izlarini ham keltirib chiqaradi. Shunday qilib, eng samarali katalizatorlardan biri metall osmiy eritmasi bo'lib chiqdi: uning kuchli katalitik ta'siri hatto 1:10 suyultirilganda ham kuzatildi. 9 , ya'ni. 1000 tonna suv uchun 1 g Os. Faol katalizatorlar palladiy, platina, iridiy, oltin, kumushning kolloid eritmalari, shuningdek, ayrim metallarning qattiq oksidlari - MnO. 2, Co 2 O 3, PbO 2 va boshqalar, ularning o'zi o'zgarmaydi. Parchalanish juda tez sodir bo'lishi mumkin. Shunday qilib, agar MnO ning kichik chimdi 2 30% li H eritmasi solingan probirkaga tashlang 2 O 2 , bug 'ustunasi suyuqlik sachrashi bilan probirkadan chiqib ketadi. Ko'proq konsentrlangan eritmalar bilan portlash sodir bo'ladi. Platina yuzasida parchalanish silliqroq davom etadi. Bunday holda, sirt holati reaktsiya tezligiga kuchli ta'sir qiladi. 19-asr oxirida nemis kimyogari Valter Spring olib bordi. bunday tajriba. Yaxshilab tozalangan va sayqallangan platina chashka ichida H ning 38% li eritmasi parchalanadi. 2 O 2 60 ° C ga qizdirilganda ham ketmadi. Agar stakanning pastki qismida igna bilan deyarli sezilmaydigan tirnalgan bo'lsa, u holda allaqachon sovuq (12 ° C da) eritma joyida kislorod pufakchalarini chiqara boshlaydi. tirnalish va qizdirilganda, bu joy bo'ylab parchalanish sezilarli darajada oshadi. Agar bunday eritmaga juda katta sirtga ega bo'lgan shimgichli platina kiritilsa, portlovchi parchalanish mumkin.

Tez parchalanish H

2 O 2 katalizator qo'shilishidan oldin eritmaga sirt faol moddasi (sovun, shampun) qo'shilsa, ajoyib ma'ruza tajribasi uchun foydalanish mumkin. Chiqarilgan kislorod "fil tish pastasi" deb nomlangan boy oq ko'pikni hosil qiladi.

Ba'zi katalizatorlar H.ning zanjirsiz parchalanishini boshlaydi

2 O 2, masalan: H 2 O 2 + 2I - + 2H + ® 2H 2 O + I 2 ® 2I - + 2H + + O 2. Zanjirsiz reaksiya Fe ionlarining oksidlanishida ham sodir bo'ladi 2+ kislota eritmalarida: 2FeSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 ® Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O. Suvli eritmalar deyarli har doim turli katalizatorlarning izlarini o'z ichiga olganligi sababli (parchalanish shisha tarkibidagi metall ionlari bilan ham katalizlanishi mumkin), H. 2 O 2 , hatto suyultirilgan bo'lsa ham, uzoq muddatli saqlash vaqtida metall ionlarini bog'laydigan inhibitorlar va stabilizatorlar qo'shiladi. Bunday holda, eritmalar ozgina kislotalanadi, chunki stakanga toza suv ta'sirida zaif gidroksidi eritma olinadi, bu H ning parchalanishiga yordam beradi. 2 O 2 . H. parchalanishining barcha bu xususiyatlari 2 O 2 ziddiyatni hal qilishga imkon bering. Sof H ni olish uchun 2 O 2 distillashni pasaytirilgan bosim ostida amalga oshirish kerak, chunki modda 70 ° C dan yuqori qizdirilganda va hatto juda sekin bo'lsa ham, xona haroratida parchalanadi (Kimyoviy ensiklopediyada aytilganidek, yiliga 0,5% dan). Bunday holda, xuddi shu ensiklopediyada qaynash nuqtasi qanday paydo bo'ladi atmosfera bosimi, 150,2 ° S ga teng? Odatda, bunday hollarda fizik-kimyoviy qonuniyat qo'llaniladi: suyuqlikning bug 'bosimining logarifmi o'zaro haroratga (Kelvin shkalasi bo'yicha) chiziqli bog'liqdir, shuning uchun agar siz bug 'bosimini H aniq o'lchasangiz. 2 O 2 bir necha (past) haroratlarda bu bosim qanday haroratda 760 mm Hg ga yetishini hisoblash oson. Va bu normal sharoitda qaynash nuqtasi.

Nazariy jihatdan, OH radikallari

. kuchsizroq O-O bog'lanishining uzilishi natijasida inisiatorlar yo'qligida ham hosil bo'lishi mumkin, ammo bu juda talab qiladi. yuqori harorat. H.dagi bu bogʻlanishning nisbatan past uzilish energiyasiga qaramay 2 O 2 (u 214 kJ/mol ga teng, bu suv molekulasidagi H–OH bogʻiga nisbatan 2,3 baravar kam), O–O bogʻi vodorod periksni xona haroratida mutlaqo barqaror boʻlishi uchun yetarli darajada kuchli. Va hatto qaynash nuqtasida (150 ° C), u juda sekin parchalanishi kerak. Hisoblash shuni ko'rsatadiki, daUshbu haroratda 0,5% ga parchalanish, hatto zanjir uzunligi 1000 bo'g'in bo'lsa ham, juda sekin sodir bo'lishi kerak. Hisob-kitoblar va eksperimental ma'lumotlar o'rtasidagi nomuvofiqlik suyuqlikdagi eng kichik aralashmalar va reaktsiya idishining devorlari natijasida yuzaga kelgan katalitik parchalanish bilan izohlanadi. Shuning uchun, ko'plab mualliflar tomonidan o'lchangan H parchalanish faollashtirish energiyasi 2 O 2 har doim 214 kJ/mol dan sezilarli darajada kamroq, hatto "katalizator bo'lmasa" ham. Darhaqiqat, har doim parchalanish katalizatori mavjud - ham eritmadagi arzimas aralashmalar shaklida, ham tomir devorlari shaklida, shuning uchun suvsiz H ni isitish. 2 O 2 atmosfera bosimida qaynab, qayta-qayta portlashlarga olib keldi.

Muayyan sharoitlarda H.ning parchalanishi

2 O 2 juda noodatiy tarzda yuzaga keladi, masalan, sulfat kislota bilan kislotalangan H eritmasini qizdirsangiz 2 O 2 kaliy yodati KIO ishtirokida 3 , keyin reaktivlarning ma'lum konsentratsiyasida tebranish reaktsiyasi kuzatiladi, kislorodning chiqishi vaqti-vaqti bilan to'xtaydi va keyin 40 dan 800 soniyagacha davom etadi.Kimyoviy xossalari H 2 O 2 . Vodorod periks kislotadir, lekin juda zaifdir. Dissotsiatsiya konstantasi H 2 O 2 H + + HO 2 - 25 ° C da 2,4 10 ni tashkil qiladi-12 , bu H ga nisbatan 5 marta kichikroqdir 2 S. O'rta tuzlar H 2 O 2 gidroksidi va ishqoriy tuproq metallari odatda peroksidlar deb ataladi ( sm. PEROKSIDLAR). Suvda eritilganda ular deyarli butunlay gidrolizlanadi: Na 2 O 2 + 2H 2 O ® 2NaOH + H 2 O 2 . Gidroliz eritmalarni kislotalash orqali rivojlanadi. Kislota kabi 2 O 2 kislotali tuzlarni ham hosil qiladi, masalan, Ba (HO 2) 2, NaH2O 2 va boshqalar.Kislota tuzlari gidrolizga kamroq moyil, lekin qizdirilganda kislorod ajralib chiqishi uchun oson parchalanadi: 2NaH2O 2 ® 2NaOH + O 2 . Bo'shatilgan gidroksidi, H. misolida bo'lgani kabi 2 O 2 parchalanishiga yordam beradi.

Yechimlar H

2 O 2 , ayniqsa konsentrlangan, kuchli oksidlovchi ta'sirga ega. Shunday qilib, H ning 65% li eritmasi ta'sirida 2 O 2 qog'oz, talaş va boshqa yonuvchan moddalarda ular yonib ketadi. Kamroq konsentrlangan eritmalar indigo kabi ko'plab organik birikmalarni rangsizlantiradi. Formaldegid noodatiy oksidlanadi: H 2 O 2 suvga (odatdagidek) emas, balki erkin vodorodga qaytariladi: 2HCHO + H 2 O 2 ® 2HCOOH + H 2 . Agar H ning 30% li eritmasini olsak 2 O 2 va HCHO ning 40% eritmasi, keyin bir oz qizdirilgandan so'ng, zo'ravonlik reaktsiyasi boshlanadi, suyuqlik qaynatiladi va ko'piklanadi. H.ning suyultirilgan eritmalarining oksidlovchi ta'siri 2 O 2 kislotali muhitda eng aniq ifodalanadi, masalan, H 2 O 2 + H 2 C 2 O 4 ® 2H 2 O + 2CO 2 , lekin oksidlanish ishqoriy muhitda ham mumkin:Na + H 2 O 2 + NaOH® Na 2; 2K 3 + 3H 2 O 2® 2KCrO 4 + 2KOH + 8H 2 O. Qora qo'rg'oshin sulfidining oq sulfat PbS ga oksidlanishi+ 4H 2 O 2 ® PbSO 4 + 4H 2 O eski rasmlarda xiralashgan oq qo'rg'oshinni tiklash uchun ishlatilishi mumkin. Yorug'lik ta'sirida xlorid kislota ham oksidlanadi: H 2 O 2 + 2HCl ® 2H 2 O + Cl 2. H 2 O 2 qo'shilishi kislotalarga ularning metallarga ta'sirini sezilarli darajada oshiradi. Shunday qilib, H aralashmasida 2O2 va H ni suyultiring 2 SO 4 mis, kumush va simob eriydi; kislotali muhitda yod oksidlanadi yod kislota HIO 3 , oltingugurt dioksidi - sulfat kislotaga va boshqalar.

Odatdagidan tashqari, tartarik kislotaning kaliy-natriy tuzi (Rochelle tuzi) katalizator sifatida kobalt xlorid ishtirokida oksidlanadi. Reaksiya jarayonida KOOC(CHOH)

2 COONa + 5H 2 O 2 ® KHCO 3 + NaHCO 3 + 6H 2 O + 2CO 2 pushti CoCl 2 tartarik kislotaning anioni bo'lgan tartrat bilan murakkab birikma hosil bo'lishi sababli rangi yashil rangga o'zgartiradi. Reaksiya davom etar va tartrat oksidlanadi, kompleks yo'q qilinadi va katalizator yana pushti rangga aylanadi. Agar katalizator sifatida kobalt xlorid o'rniga mis sulfat ishlatilsa, u holda oraliq birikma, dastlabki reagentlarning nisbatiga qarab, to'q sariq yoki yashil rangga ega bo'ladi. Reaktsiya tugagandan so'ng, mis sulfatning ko'k rangi tiklanadi.

Vodorod periks kuchli oksidlovchi moddalar, shuningdek kislorodni osongina chiqaradigan moddalar ishtirokida butunlay boshqacha reaksiyaga kirishadi. Bunday hollarda N

2 O 2 kislorodning bir vaqtning o'zida evolyutsiyasi bilan qaytaruvchi vosita sifatida ham harakat qilishi mumkin (H ning reduktiv parchalanishi deb ataladi). 2 O 2), masalan: 2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4® K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 5O 2 + 8H 2 O;

Ag 2 O + H 2 O 2

® 2Ag + H 2 O + O 2; O 3 + H 2 O 2 ® H 2 O + 2O 2; ® NaCl + H 2 O + O 2. Oxirgi reaktsiya qiziqarli, chunki u to'q sariq rangli floresan chiqaradigan qo'zg'atilgan kislorod molekulalarini ishlab chiqaradi ( sm. XLOR FAOL). Xuddi shunday, metall oltin oltin tuzlari eritmalaridan, metall simob simob oksididan olinadi va hokazo. Bunday g'ayrioddiy mulk 2 O 2 masalan, kaliy geksatsianoferrat (II) oksidlanishini amalga oshirishga imkon beradi, so'ngra shartlarni o'zgartirib, xuddi shu reagent yordamida reaktsiya mahsulotini boshlang'ich birikmaga qaytarishga imkon beradi. Birinchi reaktsiya kislotali muhitda, ikkinchisi ishqoriy muhitda sodir bo'ladi:2K 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4® 2K 3 + K 2 SO 4 + 2H 2 O;

2K 3 + H 2 O 2 + 2KOH

® 2K 4 + 2H 2 O + O 2.("Ikki belgi" H 2 O 2 bir kimyo o'qituvchisiga vodorod periksni mashhur ingliz yozuvchisi Stivenson hikoyasi qahramoni bilan solishtirishga ruxsat berdi. Doktor Jekill va janob Xaydning g'alati ishi, o'zi ixtiro qilgan kompozitsiyaning ta'siri ostida u o'z xarakterini keskin o'zgartirib, hurmatli janobdan qonxo'r manyakga aylanishi mumkin edi.)H 2 O 2 ni olish. H 2 O 2 molekulalari har doim turli birikmalarning yonishi va oksidlanishi paytida oz miqdorda olinadi. H yonayotganda 2 O 2 vodorod atomlari boshlang'ich birikmalardan oraliq gidroperoksid radikallari tomonidan ajratilganda hosil bo'ladi, masalan: H2O 2 . + CH 4 ® H 2 O 2 + CH 3 . , yoki faol erkin radikallarning rekombinatsiyasi natijasida: 2OH. ® H 2 O 2, N. + YO'Q 2 . ® H 2 O 2 . Masalan, agar kislorod-vodorod alangasi muz bo'lagiga yo'naltirilsa, erigan suv sezilarli miqdorda H ni o'z ichiga oladi. 2 O 2 , erkin radikallarning rekombinatsiyasi natijasida hosil bo'lgan (H molekulasi alangasida) 2 O 2 darhol parchalanadi). Xuddi shunday natija boshqa gazlarning yonishi bilan ham olinadi. Taʼlim H 2 O 2 turli oksidlanish-qaytarilish jarayonlari natijasida past haroratlarda ham yuzaga kelishi mumkin.

Sanoatda vodorod periks uzoq vaqt davomida Tenar usuli bilan - bariy peroksiddan olinmagan, ammo zamonaviyroq usullar qo'llaniladi. Ulardan biri sulfat kislota eritmalarini elektroliz qilishdir. Shu bilan birga, sulfat ionlari anodda ortiqcha sulfat ionlariga oksidlanadi: 2SO

4 2– – 2e ® S 2 O 8 2– . Persulfat kislota keyinchalik gidrolizlanadi: H 2 S 2 O 8 + 2H 2 O ® H 2 O 2 + 2H 2 SO 4. Katodda odatdagidek vodorod ajralib chiqadi, shuning uchun umumiy reaktsiya 2H tenglama bilan tavsiflanadi. 2 O ® H 2 O 2 + H 2 . Ammo asosiy zamonaviy usul (jahon ishlab chiqarishining 80% dan ortig'i) bu ba'zi organik birikmalarni, masalan, etilantrahidrokinonni organik erituvchida atmosfera kislorodi bilan oksidlash, H. 2 O 2 va tegishli antrakinon, keyin yana vodorod bilan katalizatorda antrahidroqinonga qaytariladi. Vodorod periks aralashmadan suv bilan chiqariladi va distillash orqali konsentratsiyalanadi. Shunga o'xshash reaktsiya izopropil spirti ishlatilganda ham sodir bo'ladi (u gidroperoksidning oraliq hosil bo'lishi bilan davom etadi): (CH). 3) 2 CHOH + O 2 ® (CH 3) 2 C (UN) OH ® (CH 3) 2 CO + H 2 O 2 . Agar kerak bo'lsa, hosil bo'lgan aseton izopropil spirtiga ham qaytarilishi mumkin.H 2 O 2 dan foydalanish. Vodorod periks keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi va uning jahon ishlab chiqarishi yiliga yuz minglab tonnani tashkil qiladi. Noorganik peroksidlarni olishda, raketa yoqilgʻisi uchun oksidlovchi sifatida, organik sintezda, yogʻlarni, yogʻlarni, gazlamalarni, qogʻozlarni oqartirishda, yarimoʻtkazgich materiallarni tozalashda, rudalardan qimmatbaho metallarni (masalan, uranni erimaydigan shakliga aylantirish orqali) olish uchun ishlatiladi. eriydiganga), neytrallash uchun Chiqindi suvlari. Tibbiyotda H.ning eritmalari 2 O 2 shilliq qavatlarning yallig'lanish kasalliklarida (stomatit, tonzillit), yiringli yaralarni davolashda yuvish va moylash uchun ishlatiladi. Kontakt linzalari holatlarida, ba'zan qopqoqqa juda oz miqdorda platina katalizatori joylashtiriladi. Ularni zararsizlantirish uchun linzalar 3% H eritmasi bilan qalam qutisiga quyiladi 2 O 2 , lekin bu yechim ko'zlarga zararli bo'lgani uchun, qalam qutisi bir muncha vaqt o'tgach aylantiriladi. Bunda qopqoqdagi katalizator H ni tez parchalaydi 2 O 2 toza suv va kislorod uchun.

Bir vaqtlar sochlarni "peroksid" bilan oqartirish moda bo'lgan, endi sochlarni bo'yash uchun xavfsizroq formulalar mavjud.

Ba'zi tuzlar mavjud bo'lganda, vodorod periks transport va foydalanish uchun qulayroq bo'lgan qattiq "konsentrat" ni hosil qiladi. Demak, agar H

2 O 2 mavjudligida natriy peroksoborat Na ning yirik shaffof kristallari asta-sekin hosil bo'ladi. 2 [(BO 2) 2 (OH) 4 ]. Ushbu modda matolarni oqartirish uchun va yuvish vositalarining tarkibiy qismi sifatida keng qo'llaniladi. H molekulalari 2 O 2 , suv molekulalari kabi, ichiga kirishga qodir kristall tuzilishi kristalli gidratlarning o'xshashligini hosil qiluvchi tuzlar - peroksogidratlar, masalan, K. 2 CO 3 3H 2 O 2, Na 2 CO 3 1,5H 2 O; oxirgi birikma odatda "persol" deb nomlanadi.

"Gidroperit" deb ataladigan CO(NH

2) 2 H 2 O 2 klatrat - H molekulalarining inklyuziya birikmasi 2 O 2 karbamid kristall panjarasining bo'shliqlariga.

Analitik kimyoda ba'zi metallarni vodorod peroksid yordamida aniqlash mumkin. Misol uchun, agar vodorod periks titan (IV) tuzi - titanil sulfat eritmasiga qo'shilsa, eritma yorqin rangga ega bo'ladi. To'q sariq rang pertitan kislotasi hosil bo'lishi tufayli:

TiOSO 4 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 ® H 2 + H 2 O.Rangsiz molibdat ioni MoO 4 2– H 2 O 2 bilan oksidlangan qizg'in to'q sariq rangli peroksid anioniga aylanadi. H. ishtirokida kislotalangan kaliy dixromat eritmasi 2 O 2 perxrom kislota hosil qiladi: K2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + 5H 2 O 2® H 2 Cr 2 O 12 + K 2 SO 4 + 5H 2Juda tez parchalanadigan O: H 2 Cr 2 O 12 + 3H 2 SO 4 ® Cr 2 (SO 4) 3 + 4H 2 O + 4O 2. Agar siz ushbu ikkita tenglamani qo'shsangiz, kaliy dixromatning vodorod periks bilan qaytarilishi reaktsiyasini olasiz:K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 5H 2 O 2® Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 9H 2 O + 4O 2.Perxrom kislotani suvli eritmadan efir bilan ajratib olish mumkin (u efir eritmasida suvga qaraganda ancha barqaror). Efir qatlami zich ko'k rangga bo'yalgan.

Ilya Leenson

ADABIYOT Dolgoplosk B.A., Tinyakova E.I. Erkin radikallarning paydo bo'lishi va reaktsiyalari. M., Kimyo, 1982 yil
Vodorod periks kimyosi va texnologiyasi. L., Kimyo, 1984 yil

2N2 + O2 ––> 2N2O

vodorod, kislorod va suvning kontsentratsiyasi turli darajada o'zgarib turadi: DS(N2) = DS(N2O) = 2 DS(O2).

Tezlik kimyoviy reaksiya ko'p omillarga bog'liq: reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiati, ularning konsentratsiyasi, harorati, erituvchining tabiati va boshqalar.

2.1.1 Kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi. Reaktsiya tartibi.

Kimyoviy kinetika oldida turgan vazifalardan biri har qanday vaqtda reaksiya aralashmasining tarkibini (ya'ni barcha reaktivlarning kontsentratsiyasini) aniqlashdir, buning uchun reaksiya tezligining konsentratsiyalarga bog'liqligini bilish kerak. Umuman olganda, reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, kimyoviy reaksiya tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Kimyoviy kinetikaning asosi deyiladi. Kimyoviy kinetikaning asosiy postulatlari:

Kimyoviy reaksiya tezligi ma'lum darajada olingan reaktivlar konsentratsiyasining mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

ya'ni reaktsiya uchun

aA + bB + dD + . ––> eE + .

yozilishi mumkin:

Proportsionallik koeffitsienti k kimyoviy reaksiya tezligi konstantasidir. Tezlik konstantasi 1 mol/l ga teng barcha reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasidagi reaksiya tezligiga son jihatdan teng.

Reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog‘liqligi tajriba yo‘li bilan aniqlanadi va kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi deyiladi. Ko'rinib turibdiki, kinetik tenglamani yozish uchun tezlik konstantasining qiymatini va reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasidagi ko'rsatkichlarni tajriba yo'li bilan aniqlash kerak. Kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasidagi reaktivlarning har birining konsentratsiyasidagi ko‘rsatkich ((II.4) tenglamada mos ravishda x, y va z) shaxsiy buyurtma Ushbu komponent uchun reaktsiyalar. Kimyoviy reaksiya (x + y + z) uchun kinetik tenglamadagi ko'rsatkichlar yig'indisi reaksiyaning umumiy tartibini ifodalaydi. Shuni ta'kidlash kerakki, reaktsiya tartibi faqat eksperimental ma'lumotlar asosida aniqlanadi va reaksiya tenglamasidagi reaktivlarning stexiometrik koeffitsientlari bilan bog'liq emas. Stokiometrik tenglama reaktsiya moddiy muvozanat tenglamasidir va hech qanday tarzda bu reaktsiyaning tabiatini vaqt ichida aniqlay olmaydi.

Kimyoviy kinetikada reaksiyalarni reaksiyaning umumiy tartibiga ko'ra tasniflash odatiy holdir. Nol, birinchi va ikkinchi darajali qaytarilmas (bir tomonlama) reaktsiyalar uchun reaktivlar konsentratsiyasining vaqtga bog'liqligini ko'rib chiqaylik.

2.1.2 Nol tartibli reaksiyalar

Nol tartibli reaksiyalar uchun kinetik tenglama quyidagi shaklga ega:

Nol tartibli reaksiya tezligi vaqt boʻyicha doimiy boʻlib, reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentrasiyalariga bogʻliq emas; bu ko'plab heterojen (interfeysda sodir bo'ladigan) reaktsiyalar uchun xarakterlidir, agar reagentlarning sirtga tarqalish tezligi ularning kimyoviy o'zgarishi tezligidan kamroq bo'lsa.

2.1.3 Birinchi tartibli reaksiyalar

Birinchi tartibli reaksiya A -–> B holati uchun boshlang'ich A modda konsentratsiyasining vaqtga bog'liqligini ko'rib chiqaylik. Birinchi tartibli reaktsiyalar (II.6) ko'rinishdagi kinetik tenglama bilan tavsiflanadi. Unga (II.2) ifodani almashtiramiz:

(II.7)

(II.7) ifodani integrallashgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:

Integratsiya konstantasi g ni dastlabki shartlardan aniqlaymiz: t = 0 vaqtda S konsentratsiyasi So boshlang‘ich konsentratsiyasiga teng. Bundan kelib chiqadiki, g = ln Co. Biz olamiz:

Guruch. 2.3 Birinchi tartibli reaksiyalar uchun kontsentratsiya logarifmining vaqtga bog'liqligi

Shunday qilib, birinchi tartibli reaksiya uchun konsentratsiyaning logarifmi chiziqli vaqtga bog'liq (2.3-rasm) va tezlik konstantasi son jihatdan to'g'ri chiziqning vaqt o'qiga qiyaligi tangensiga teng.

(II.9) tenglamadan bir tomonlama birinchi tartibli reaksiyaning tezlik konstantasi ifodasini olish oson:

Reaksiyaning yana bir kinetik xarakteristikasi yarim yemirilish davri t1/2 - boshlang'ich moddaning konsentratsiyasi asl holatga nisbatan ikki baravar kamaygan vaqt. S = ½So ekanligini hisobga olib, birinchi tartibli reaksiya uchun t1/2 ni ifodalaymiz:

(II.12)

Olingan ifodadan ko'rinib turibdiki, birinchi tartibli reaksiyaning yarim yemirilish davri boshlang'ich moddaning dastlabki konsentratsiyasiga bog'liq emas.

2.1.4 Ikkinchi tartibli reaksiyalar

Ikkinchi tartibli reaksiyalar uchun kinetik tenglama quyidagi shaklga ega:

O'ylab ko'ring eng oddiy holat, kinetik tenglama (II.14) ko'rinishga ega bo'lsa yoki (II.15) ko'rinishdagi tenglamada bir xil bo'lsa, boshlang'ich moddalarning konsentratsiyalari bir xil bo'ladi; Bu holda (II.14) tenglamani quyidagicha qayta yozish mumkin:

(II.16)

O'zgaruvchilarni ajratish va integratsiyadan so'ng biz quyidagilarni olamiz:

Integratsiya konstantasi g, oldingi holatda bo'lgani kabi, boshlang'ich shartlardan aniqlanadi. Biz olamiz:

Shunday qilib, (II.14) ko'rinishdagi kinetik tenglamaga ega bo'lgan ikkinchi tartibli reaktsiyalar uchun u xarakterlidir. chiziqli bog'liqlik vaqt bo'yicha o'zaro konsentratsiya (2.4-rasm) va tezlik konstantasi to'g'ri chiziqning vaqt o'qiga qiyaligi tangensiga teng:

(II.20)

Guruch. 2.4 Ikkinchi tartibli reaktsiyalar uchun vaqtga nisbatan o'zaro konsentratsiya

Agar Co,A va Co,B reaksiyaga kirishuvchi moddalarning boshlang‘ich konsentrasiyalari har xil bo‘lsa, reaksiya tezligi konstantasi (II.21) integral tenglama orqali topiladi, bunda CA va CB reaksiyaga kirishuvchi moddalarning boshidan t vaqtidagi kontsentratsiyasi hisoblanadi. reaktsiya haqida:

(II.21)