ҚАЙТЫМДЫ РЕАКЦИЯ – әрекеттесуші жүйеде қарама-қарсы екі бағытта өтетін, жылдамдықтары тең, химиялық тепе-теңдік күйдегі реакция. Реакцияның қайтымдылығын көрсету үшін теңдік белгісінің орнына қарама-қарсы бағытталған екі тілше (стрелка) қойылады. Солдан оңға қарай жүретін реакцияны тура, ал оңнан солға қарай жүретін реакцияны кері реакция деп атайды. Мыс.: 3H2+N22NH3; H2+І22HІ; Cl2+H2OHCl+ +HClO, т.б. Реакцияның қайтымды немесе қайтымсыз екендігін анықтау үшін тепе-теңдікке жеткен жүйенің құрамына сапалық талдау жасайды. Егер жүйеден өнімдермен қатар бастапқы реагенттер де табылатын болса, онда реакцияның қайтымды болғаны. Қайтымды реакция соңына дейін, яғни, реагенттер түгел таусылатындай жағдайға жетіп үлгермейді. Реакция өнімдерінің концентрациясы артқан сайын әрекеттесуші массалар заңы бойынша кері реакцияның жылдамдығы жоғарылай бастайды. Бір кезде тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңеліп, жүйеде жылжымалы тепе-теңдік орнайды. Әрекеттесуші заттардың концентрацияларын, қысымды немесе темп-раны өзгерту арқылы жүйеде орнаған тепе-теңдікті қалаған жаққа ығыстыруға болады.
Химиялық реакциялар — заттардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде олардың химиялық құрамы мен құрылысы өзгеріп, басқа заттарға айналуы.
Химиялық реакциялар масса сақталу заңы мен эквивалент заңына негізделген. Химиялық реакциялардың ядролық реакциялардан айырмашылығы — реакция кезінде әрекеттесетін заттар құрамындағы химиялық элементтер мен олардың атомдарының жалпы санының өзгермейтіндігінде. Химиялық реакциялар химиялық теңдеулер арқылы өрнектеледі. Химиялық процесте тура реакциямен қатар бастапқы заттар қайта түзілетін кері реакция жүреді. Қайтымды реакцияда тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңескенде жүйеде химиялық тепе-теңдік орнайды, бірақ кері процесс баяу жүретіндіктен көптеген химиялық реакциялар қайтымсыз, яғни аяғына дейін жүреді.
Реакция кезінде заттар санының өзгеруіне қарай химиялық реакциялар
айырылу
қосылу
орын басу
алмасу
изомерлену
болып бөлінеді.
Айырылу реакциясында бір зат екі немесе одан да көп затқа айналады; мысалы: 2HgO=2Hg+O2.
Орын басу реакциясында бастапқы жай және күрделі заттардан жаңа жай не күрделі зат түзіледі; мысалы: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2.
Алмасу реакциясында екі күрделі зат құрам бөліктерімен алмасады; мысалы: BaCl2+H2SO4= =BaSO4+2HCl.
Изомерлену кезінде молекула құрамындағы атомдар орындарын алмастырып, заттың жаңа изомері түзіледі.
Элементтерде тотығу дәрежесі өзгеретін реакциялар тотығу — тотықсыздану реакцияларына жатады. Химиялық реакциялардың экзотермиялық реакция, эндотермиялық реакция деген түрлері де бар. Реакцияға қатысатын заттардың агрегаттық күйіне қарай гомогенді (заттардың агрегаттық күйлері бірдей), гетерогенді (заттардың агрегаттық күйлері әр түрлі) реакциялар болады. Гомогенді және гетерогенді реакциялар құрылысына қарай жай және күрделі болуы мүмкін. Егер жүйеде бір ғана қайтымсыз реакция жүретін болса, ондай реакция жай реакция деп аталады. Күрделі реакциялар бірнеше жай реакциялардан тұрады. Күрделі реакцияларға қайтымды, параллель, сатылы, тізбекті және катализатор қатысымен жүретін катализдік реакциялар жатады. Реакцияны жүргізуде қолданылатын энергия түріне байланысты Х. р.: термиялық, электрхимиялық, фотохимиялық, плазмахимиялық, т.б. топтарға бөлінеді.
Табиғатта және лабораторияда жүретін барлық химиялық жүретін қарапайым реакцияларға аллотроптық түр өзгеруі мен изомерлену құбылыстар химиялық реакцияларға жатады. Оларға ортақ белгі: заттардың бір-біріне айналуы, яғни бастапқы заттардағы (реагенттердегі) бұрынғы химиялық байланыстардың үзіліп, соңғы заттардағы (өнімдердегі) жаңа байланыстардың түзілуі. Демек, кез келген химиялық реакция жүру үшін оған қатысатын реагенттер бөлшектерінің (атомдардың, молекулалардың) әрекеттесуге жетерлік энергиясы болуы шарт.
Ең қарапайым реакцияларда заттың сапалық құрамы өзгермей сақталады. Оған химиялық элементтердің, жай заттардың аллотроптық түр өзгерісін мысалға алуға болады:
Навчальний посібник містить 2 розділи: “Розчини” та
“Фазові рівноваги”, вивчення яких має важливе значення для
теорії і практики металургійного виробництва .
Процеси плавлення металургійної шихти у печах, віднов-
лення її компонентів, розчинення різних додатків, газів, взає-
модія металевих розплавів з вогнетривами, шлаками відбува-
ються у високотемпературних розчинах. Тому вивчення осно-
вних законів, які дозволяють розрахувати властивості метале-
вих і неметалевих високотемпературних розчинів залежно від
їхнього складу, є дуже важливим для інженерів-металургів.
У посібнику наведені основні закони ідеальних розчинів,
розглянуті причини відхилення властивостей реальних розчи-
нів від ідеальних, подані характеристики, які дозволяють за-
стосувати закони ідеальних розчинів до реальних, а також
приклади використання певних законів для окремих операцій
металургійного виробництва .
Більшість металевих сплавів, шлаків, вогнетривів являють
собою багатокомпонентні системи, але з певними допущення -
ми їх можна розглядати як дво- або трикомпонентні системи і
використовувати відомі для них закономірності для реальних
систем і технологічних процесів. Розділ “Фазові рівноваги”
містить відомості про загальні закономірності щодо фазових
рівноваг у основних типах одно-, дво- і трикомпонентних сис-
темах. Вивчення цього матеріалу необхідно для розуміння
процесів, які відбуваються в металевих та неметалевих розп-
лавах при їхньому охолодженні та нагріванні, а також для ви-
значення температур фазових перетворень сплавів, кількості
фаз і ступенів вільності, хімічного складу фаз і масового вмі-
сту в них компонентів за певних умов у сплавах різного скла-
ду та відомої загальної маси.
Необхідність видання такого посібника обумовлена браком
підручників з фізичної хімії, більшість з яких була видана 15-
20 років тому. До того ж практично відсутні підручники, ви-
дані українською мовою. При складанні посібника були вико-
ристані матеріали з найпоширеніших підручників , моногра-
фій, довідників .
Матеріал викладений у доступній формі, деякі теоретичні
положення проілюстровані прикладами розрахунків і практи-
чного застосування у металургійному виробництві.
ҚАЙТЫМДЫ РЕАКЦИЯ – әрекеттесуші жүйеде қарама-қарсы екі бағытта өтетін, жылдамдықтары тең, химиялық тепе-теңдік күйдегі реакция. Реакцияның қайтымдылығын көрсету үшін теңдік белгісінің орнына қарама-қарсы бағытталған екі тілше (стрелка) қойылады. Солдан оңға қарай жүретін реакцияны тура, ал оңнан солға қарай жүретін реакцияны кері реакция деп атайды. Мыс.: 3H2+N22NH3; H2+І22HІ; Cl2+H2OHCl+ +HClO, т.б. Реакцияның қайтымды немесе қайтымсыз екендігін анықтау үшін тепе-теңдікке жеткен жүйенің құрамына сапалық талдау жасайды. Егер жүйеден өнімдермен қатар бастапқы реагенттер де табылатын болса, онда реакцияның қайтымды болғаны. Қайтымды реакция соңына дейін, яғни, реагенттер түгел таусылатындай жағдайға жетіп үлгермейді. Реакция өнімдерінің концентрациясы артқан сайын әрекеттесуші массалар заңы бойынша кері реакцияның жылдамдығы жоғарылай бастайды. Бір кезде тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңеліп, жүйеде жылжымалы тепе-теңдік орнайды. Әрекеттесуші заттардың концентрацияларын, қысымды немесе темп-раны өзгерту арқылы жүйеде орнаған тепе-теңдікті қалаған жаққа ығыстыруға болады.
Химиялық реакциялар — заттардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде олардың химиялық құрамы мен құрылысы өзгеріп, басқа заттарға айналуы.
Химиялық реакциялар масса сақталу заңы мен эквивалент заңына негізделген. Химиялық реакциялардың ядролық реакциялардан айырмашылығы — реакция кезінде әрекеттесетін заттар құрамындағы химиялық элементтер мен олардың атомдарының жалпы санының өзгермейтіндігінде. Химиялық реакциялар химиялық теңдеулер арқылы өрнектеледі. Химиялық процесте тура реакциямен қатар бастапқы заттар қайта түзілетін кері реакция жүреді. Қайтымды реакцияда тура реакция мен кері реакцияның жылдамдықтары теңескенде жүйеде химиялық тепе-теңдік орнайды, бірақ кері процесс баяу жүретіндіктен көптеген химиялық реакциялар қайтымсыз, яғни аяғына дейін жүреді.
Реакция кезінде заттар санының өзгеруіне қарай химиялық реакциялар
айырылу
қосылу
орын басу
алмасу
изомерлену
болып бөлінеді.
Айырылу реакциясында бір зат екі немесе одан да көп затқа айналады; мысалы: 2HgO=2Hg+O2.
Орын басу реакциясында бастапқы жай және күрделі заттардан жаңа жай не күрделі зат түзіледі; мысалы: Zn+H2SO4=ZnSO4+H2.
Алмасу реакциясында екі күрделі зат құрам бөліктерімен алмасады; мысалы: BaCl2+H2SO4= =BaSO4+2HCl.
Изомерлену кезінде молекула құрамындағы атомдар орындарын алмастырып, заттың жаңа изомері түзіледі.
Элементтерде тотығу дәрежесі өзгеретін реакциялар тотығу — тотықсыздану реакцияларына жатады. Химиялық реакциялардың экзотермиялық реакция, эндотермиялық реакция деген түрлері де бар. Реакцияға қатысатын заттардың агрегаттық күйіне қарай гомогенді (заттардың агрегаттық күйлері бірдей), гетерогенді (заттардың агрегаттық күйлері әр түрлі) реакциялар болады. Гомогенді және гетерогенді реакциялар құрылысына қарай жай және күрделі болуы мүмкін. Егер жүйеде бір ғана қайтымсыз реакция жүретін болса, ондай реакция жай реакция деп аталады. Күрделі реакциялар бірнеше жай реакциялардан тұрады. Күрделі реакцияларға қайтымды, параллель, сатылы, тізбекті және катализатор қатысымен жүретін катализдік реакциялар жатады. Реакцияны жүргізуде қолданылатын энергия түріне байланысты Х. р.: термиялық, электрхимиялық, фотохимиялық, плазмахимиялық, т.б. топтарға бөлінеді.
Табиғатта және лабораторияда жүретін барлық химиялық жүретін қарапайым реакцияларға аллотроптық түр өзгеруі мен изомерлену құбылыстар химиялық реакцияларға жатады. Оларға ортақ белгі: заттардың бір-біріне айналуы, яғни бастапқы заттардағы (реагенттердегі) бұрынғы химиялық байланыстардың үзіліп, соңғы заттардағы (өнімдердегі) жаңа байланыстардың түзілуі. Демек, кез келген химиялық реакция жүру үшін оған қатысатын реагенттер бөлшектерінің (атомдардың, молекулалардың) әрекеттесуге жетерлік энергиясы болуы шарт.
Ең қарапайым реакцияларда заттың сапалық құрамы өзгермей сақталады. Оған химиялық элементтердің, жай заттардың аллотроптық түр өзгерісін мысалға алуға болады:
С(графит){\displaystyle \rightleftarrows }{\displaystyle \rightleftarrows }С(алмаз)
3O2(оттек){\displaystyle \rightleftarrows }{\displaystyle \rightleftarrows }2О3(озон)
Мұндай реакциялар органикалық химияда жиі кездеседі, оларды изомерлену реакциялары деп атайды.
Неміс химигі Ф. Велер ашқан бейорганикалық зат — аммоний цианатының органикалық зат — карбамидке айналуы да изомерленудің бір түрі
Әрекеттесетін заттардың химиялық құрамы өзгере жүретін реакцияларды оларға тән белгілеріне қарай төртке бөліп жіктейді.