Идеалды және реалды жүйелер.

Массалар ә рекеттесу заң ына (1-2) сү йеніп қ орытылып шығ арылғ ан тепе-тең дік константасының тең дігі (4) заттардың кез-келген концентрацияларына сә йкес деп есептелінеді. Бірақ, тә жірибеде (1), (2), (4) тең діктері реакцияласатын заттар­дың ө те тө менгі концентрацияларына ғ ана ә ділетті, ал заттың жоғ арғ ы концентрацияларында бұ л заң дылық тар толық сақ талмайды. Реагентредің концентрациялары ө скен сайын жү йенің (1), (2), (4) тең діктерінен ауытқ уы артады. Реагенттердің концентрациялары ө згеруімен тепе-тең дік константасының мә ні де ө згере бастайды, демек тепе-тең дік константасының тұ рақ тылығ ы сақ талмайды.

Массалар ә рекеттесу заң ына толық бағ ынатын жү йелерді (ерітінділерді) идеалды жү йелер деп атайды. Бұ л реагенттердің концентрациялары ө те тө мен жү йелер, ал ерітінділерде – шексіз сұ йытылғ ан ерітінділер.

Реалды ерітінділерде иондардың алғ ашқ ы концентрация­лары осы иондардың шын химиялық активтігіне сә йкес келмейді, сондық тан олардың идеалды ерітінділерден айырмашылығ ы бар. Реалды жү йелерде ә рекеттесетін бө лшек­терге иондар мен молекулалардың ә сер етуіне байланысты реакцияласатын заттардың концентрацияларынан олардың шындық химиялық активтігі тө мен болады.

Реалды жү йелердегі реакцияласатын бө лшектердің идеалды жү йедегі бө лшектерден айырмашылығ ының бір себебі – электростатикалық ион-ион, ион-диполь, диполь-диполь ә рекеттесулері. Иондардың ө зара ә серлесу кү ші олардың химиялық ә рекеттесу қ абілеттігін азайтады. Сондық тан иондардың эффектілі концентрациясын ескеру ү шін активтік концентрация (активтік α) деген ұ ғ ым енгізіледі: α = f ^. c

f – активтік коэффициент, иондардың бір-біріне ә сері мен бө лшектердің химиялық реакцияғ а қ абілеттігінің арасындағ ы байланысты кө рсетеді.

Идеалды жү йелерде f → 1, α ≈ с. Реалды жү йелерде активтік коэффициенттің бірден айырмашылығ ы болғ андық тан алғ ашқ ы концентрацияғ а тең емес (α ≠ с).

Тепе-тең дік константасы тең дігіндегі концентрацияның орнына активтікті қ ойса К реагенттердің кез-келген концентрациясында ө зінің тұ рақ тылығ ын сақ тайды жә не термодинамикалық тепе-тең дік константасы деп аталады:

Қ ұ рамында тек аниондар (f _–), не катиондар (f₊) бар ерітінділерді дайындауғ а болмайтындық тан, электролиттің судағ ы ерітіндісінде иондардың активтік коэффициенті ерітіндіде жү рген барлық иондарғ а байланысты. Сондық тан тә жірибеде анық тайтын мә н – орташа иондық активтік коэффициент f_±.

Қ ұ рамы АВ сә йкес электролитте , не болмаса 2lgf_±=lgf_A+lgf_B. Қ ұ рамы А_хВ_у сә йкес электролитте , (x+y)lgf_±=xlgf_A+ylgf_B.

Шексіз сұ йытылғ ан электролиттің ерітіндісінде f_±→ 1, егер электролиттің концентрациясын арттырса ол f_± ө згеруіне ә кеп соғ ады (1- сурет).

1.суретінде келтірілгендей реалды ерітінділердің идеалды ерітінділерден ауытқ уының екі тү рі бар екен: І – теріс ауытқ у f_±< 1, ал α < c; ІІ–оң ауытқ у f_±> 1, ал α > c. Аналитикалық химияда электролиттердің сұ йытылғ ан ерітінділері пайдаланылатындық тан, аналитик 1 суреттегі қ исық тың І – бө лігіне сә йкес жағ дайда жұ мыс істейді, яғ ни концентрация артқ анда f_± бірден кемитін (f_±< 1), ал активтік концентрациядан аз жағ дайда (α < c).

Гомогенді жү йелердегі химиялық тепе-тең дік. Қ ышқ ыл-негіздік тепе-тең дік, тотығ у-тотық сыздану тепе-тең дік жә не комплекстү зілу. Бренстед-Лоуридің протоликалық теориясы. Қ осарланғ ан қ ышқ ылдар мен негіздер. Қ ышқ ылдық жә не негіздік константалар. Судың иондық кө бейтіндісі. Сутектік жә не гидроксилды кө рсеткіштер. Қ ышқ ылдар, негіздер, тұ здар ерітінділерінің рН-ын есептеу.

Гомогенді (гетерогенді) реакциялар жылдамдығ ы — процесс кезінде реакцияғ а тү сетін не тү зілетін заттардың белгілі (кесімді) уақ ыт ішінде (секунд, сағ ат, жыл) кө лем бірлігіндегі (қ атты заттың бет бірлігіндегі не масса не кө лем бірлігіндегі) мө лшері (концентрацияларының ө згерісі): = n / Vt, = n / St, n –зат мө лшері,

= с₂ – с₁ / ₂ - ₁ = с /. Жылдамдық ты алғ ашқ ы заттардың концентрациясының азайуымен есептесе, онда минус мә ні қ ойылады. Химиялық реакциялардың жылдамдығ ына температура, реакцияғ а тү сетін заттардың концентрациясы жә не катализатор ә серін зеттейтін ғ ылым – деп аталады. Реакциялардың кинетикасын зерттеудің теориялық, практикалық маң ызы зор. Температура ә сері. Заттар ә рекеттесуү шінолардың молекулалары кездесіп, тү йісуі керек. Температураны кө тергенде молекулалардың қ озғ алыс жылдамдығ ы артады, олардың кездесуі де артады. Тә жірибе жү зінде температураны 10 ө сіргенде реакцияның жылдамдығ ы 2 – 4 есе артатындығ ы анық талғ ан (Вант-Гофф ережесінің дұ рыстығ ы дә лелденген).

Концентрацияның ә сері. Химиялық реакциялар тез жү руі ү шін тү йісетін молекулалар саны кө п болуы керек, яғ ни концентрацияны ө сіру керек. Реакцияның жылдамдығ ына ә рекеттесуші заттардың концентрацияларының ә серін зерттеген Норвегияның екі ғ алымы Гульдберг жә не Вааге 1867 жылы мынадай қ орытындығ а келген: химиялық реакцияның жылдамдығ ы реакцияласушы заттардың концентрацияларының кө бейтіндісіне тура пропорционал — ә рекеттесуші массалар заң ы. Егер химиялық реакциялар жалпы тү рде былай жү рсе: а А + b В = сС + d D, молярлы концентрация С деп белгіленсе, = k C_A^a C_B ^b , мұ ндағ ы k – пропорционалдық коэффициент, реакция жылдамдығ ының константасы деп аталады. Егер реакцияғ а қ атты зат қ атысатын болса, олар бар массасымен емес, тек сыртқ ы бетімен ғ ана реакцияласады, сондық тан реакцияның жылдамдығ ын анық тағ анда оның концентрациясы есепке алынбайды; газ жә не еріген заттардың концентрациясы ғ ана есептеледі. Мысалы, С + СО₂ = 2 СО, = k C _СО2 жә не Ғ е₂ О₃ + 3Н₂ = 2Ғ е + 3Н₂ О, = k C _Н2 .

Шартты константа. Ө те аз ерітінділер ү шін қ олданылады.бұ л жерде ерітіндісінің қ ұ рамындағ ы компоненттердің мольдік ү лесіне тә уелді.Реакция барысында активті коэффицент 1 ден аз, ө те аз мә н деп алсақ, жалпылама тепе- тең дік конц константа; реакция барысында тепе- тең дік константасының физикалық мә ні реакцияның бағ ытын кө рсетеді. Яғ ни, к> 1 тура реакция басым, к < 1 кері реакция басым, кей жағ дайда тепе – тең дік константа кө рсеткіш арқ ылы беріледі.

PK = -lgK константа кө рсеткіші