Bimolekular reaksiyalarning xususiy va umumiy tartiblarini aniqlash

Реакция тартибини аниқлаш усуллари
Реакция тартибини аниқлашнинг бир неча тажрибавий усуллари мавжуд бўлиб, уларни икки гуруҳга – интеграл ва дифференциал гуруҳларга бўлиш мумкин.
Бу усуллар бўйича олинган тажрибавий маълумотларни кўриб чиқилган кинетик тенгламаларга қўйиш ва график усулдан фойдаланишга асосланган.
Кинетик тенгламаларга олинган натижаларни қўйиб бутун сонлар орқали ифодаланган 0 дан 3 гача бўлган реакция тартибини аниқлаш мумкин. Бунинг учун дастлаб 0 дан 3 гача бўлган реакция тартиби учун тезлик доимийсини турли вақт учун ҳисоблаб кўрилади. Агарда олинган натижалар, масалан, биринчи тартибли реакция тенгламаси бўйича мувозанат доимийси вақт ўтиши билан доимо ошиб ёки камайиб борса айни кинетик тенглама ўрганилаётган реакцияга мос келмаслигини кўрсатади. Натижада ҳисоблашларни бошқа кинетик тенгламалар орқали бажарилади. Агарда тезлик доимийсининг қиймати турли вақт учун бир–бирига мос келса ёки амалиётда йўл қўйиладиган баъзи хатоликларни ҳисобга олган ҳолда бир–биридан оз миқдорга фарқ қилса реакция тартиби шу кинетик тенглама орқали ифодоланган тартибга тўғри келади. Агарда қилинган ҳисоблашлар ҳеч қайси тенгламада қониқарли натижа бермаса ўрганилаётган реакция механизми мураккаб эканлиги ва реакция тартиби каср сонлар орқали ифодаланиши ёки манфий ишорага эга бўлиши мумкин эканлигини кўрсатади.
Ўрнига қўйиш усулининг иккинчи тури график усули бўлиб, бунда 0 дан 3-тартибгача бўлган реакциялар учун мос равишда (а-х), ln(a-x), (a-x)^-1 ва (a-x)^-2 катталикларни вақтга боғлиқлик чизмалари тузилади VII.3 расмда кўрсатилганидек, боғлиқлик тўғри чизиқдан иборат бўлса айни реакция шу тартибга мос келишини кўрсатади. а, б, в ва г расмларнинг ордината ўқидаги а,lna, а^-1 ва a^-2 кесмалар мос равишда дастлабки модда миқдорларига тўғри келади. Тўғри чизиқларнинг оғиш бурчакларидан мувозанат доимийсини топиш мумкин, яъни n=0 ва n=1 бўлганда -tg=k₀ ва -tg=k₁ га ,n=2 ва n=3 бўлганда tg=k₂ ва tg=2k₃ га тенг бўлади.

VII.3-расм. Реакция тартибини график усулида аниқлаш (а-n=0; б-n=1; в-n=2 ва г- n=3 учун)

Реакция тартибини аниқлашнинг интеграл усулларидан бири ярим ажралиш вақти усулидир. Бу усулга кўра (VII.24) тенгламадан фойдаланамиз. Агарда (VII.24) ни қуйидаги кўринишда ёзиб олсак
(VII.27)
кўпайтма ўзгармас катталик эканлигини кўрамиз. Агарда реакцияни бошланғич а₁, а₂,....а_i миқдорларда олиб борилса
(VII.28)
тенгликларини ёзиш мумкин. Бу тенгликлардан n нинг қийматини топиш мумкин
n=1- (VII.29)
Реакция тартибини аниқлашнинг график усулларидан бири (VII.24) тенгламанинг логарифмланган кўринишидан, яъни
lnt_1/2=ln (VII.30)

VII.4-расм Ярим ажралиш вақтини бошланғич миқдордан боғлиқлиги.

тенгламасидан фойдаланишга асосланган. lnt1/2 ни lnа дан боғлиқлиги тўғри чизиқни берса, уни оғиш бурчагининг тангенси tg=1-n га тенг бўлиб, бундан n ни топиш мумкин. Реакция тартибини аниқлашнинг интеграл усулидан яна бири бу Оствaльд-

Нойес усули бўлиб, бунда реакция учун олинган модданинг миқдорини қандайдир вақт оралиғида яъни t_1/x вақтни ўлчашга асосланган. Бу усулга кўра n тартибли реакция учун (VII.24) тенгламани қуйидагича ёзилади.

t_1/x= (VII.31)

Тартиб	Ажралиш вақти t1/x
	t1/2	t1/3	t1/4
0	а/2k	а/3k	а/4k
1	ln^2/k	ln(3/2)/k	ln(4/3)/k
2	1/ka	1/2ka	1/3ka
3	3/2ka^2	5/8ka^2	7/18ka^2
N

Ушбу усул бўйича t_1/x вақт орлиғида аниқланган реакция тартиби VII.1-жадвалда келтирилган.