☰ Mundarija · Kimyo

Kimyoviy ishlab chiqarishdagi reaksiyalar

Darslar 44 · 1 ta dars · I.R. Asqarov, K. G‘opirov, N.X. To‘xtaboyev. Kimyo 9-sinf, qayta ishlangan 4-nashr. «O‘zbekiston» NMIU, Toshkent, 2019
44

Kimyoviy reaksiyalarning ishlab chiqarishdagi ahamiyati

Darslik: 189–191-betlar
MaqsadKimyoviy ishlab chiqarishda reaksiya tezligi va muvozanatni boshqarish omillarini (harorat, bosim, konsentratsiya, katalizator) bilish va oddiy hisoblarni bajarish.
Yangi so‘zlar
reaksiya tezligi · reaction ratekimyoviy muvozanat · chemical equilibriumkatalizator · catalystunum · yield
Tushuntirish

Har bir kimyoviy ishlab chiqarish asosida bir qator reaksiyalar yotadi, texnologiyaning vazifasi esa ularni eng foydali sharoitda o‘tkazishdir. Reaksiya tezligi harorat ko‘tarilishi bilan ortadi: har 10 °C ga qizdirilganda tezlik γ marta ortadi (γ — harorat koeffitsiyenti), masalan γ = 2 da 20 °C dan 60 °C ga o‘tganda tezlik 2⁴ = 16 marta ortadi. Reagentlar konsentratsiyasi ortsa tezlik ham ortadi: 2NO + O₂ → 2NO₂ da O₂ konsentratsiyasi 2 marta oshsa tezlik 2 marta, NO niki 2 marta oshsa 2² = 4 marta ortadi. Katalizator reaksiyani tezlatadi, o‘zi sarflanmaydi. Qaytar reaksiyalarda kimyoviy muvozanat o‘rnatiladi; uni siljitish uchun sharoit o‘zgartiriladi: masalan, N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ + Q reaksiyasida bosimni oshirish (4 hajmdan 2 hajm hosil bo‘ladi) va ammiakni ajratib olish unumni oshiradi, past harorat unumni oshiradi, lekin tezlikni kamaytiradi, shuning uchun katalizator (Fe) bilan taxminan 400–500 °C va yuqori bosim tanlanadi. Sulfat kislota ishlab chiqarishda 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃ katalizator (V₂O₅) ishtirokida boradi; nitrat kislota uchun ammiak Pt katalizatorda oksidlanadi: 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O. Amaliy unum nazariy unumga nisbati: η = m(amaliy)/m(nazariy) · 100 %. O‘zbekiston olimlari va korxonalari mineral o‘g‘itlar, dori moddalari va polimerlar sohasida ishlaydi.

Namunalar
2SO₂ + O₂ → 2SO₃ reaksiyasida γ = 3 bo‘lsa, 30 °C dan 50 °C ga (ikki marta 10 °C) qizdirilganda tezlik 3² = 9 marta ortadi.
N₂ + 3H₂ → 2NH₃: 56 g (2 mol) N₂ dan 4 mol, ya’ni 68 g NH₃ olinadi. Amaliy 51 g olinsa, unum 51/68 · 100 = 75 %.
Sinfda faoliyat

Jadval tuzing: «Jarayon» (NH₃ sintezi, SO₂ → SO₃, NH₃ oksidlanishi), «Katalizator», «Harorat va bosim sharti», «Nima uchun shunday?». Ishlab chiqarish reaksiyalarini maktabda o‘tkazib bo‘lmaydi; ular katta bosim, yuqori harorat va zaharli gazlar bilan bog‘liq, ko‘rgazma video va sxemalarni o‘qituvchi bilan ko‘ring.

Mashq
1
Harorat koeffitsiyenti 2 bo‘lsa, harorat 20 °C dan 60 °C ga ko‘tarilganda tezlik necha marta ortadi?
2
2NO + O₂ → 2NO₂ da NO konsentratsiyasi 3 marta oshsa, tezlik necha marta ortadi?
3
112 g N₂ dan necha gramm NH₃ olish mumkin (nazariy)? (M(N₂) = 28, M(NH₃) = 17)
4
Nima uchun ammiak sintezida juda past harorat tanlanmaydi, garchi unum yuqori bo‘lsa ham?