6.3. Жанудың химиялық реакция кинетикасы
Химиялық реакция тепе-теңдігінде сақталатын заңдылықтар жану үрдісінің химиялық реакциясын қарастырғанда ескеріледі. Жанғыш массасының құрамдас бөліктері бір (гомогенді) немесе түрлі (гетерогенді) агрегаттық жағдайда болуы мүмкін.
Тәжірибелер нәтижесінде анықталған химиялық реакциялар бастапқы заттарды толығымен өзгертпейді. Реакция біткен соң, онда бастапқы, аралық заттар болады, себебі реакция екі қарама - қарсы бағытта өтеді. Тура және кері реакция жылдамдықтары бірдей болса, уақыт өте келе, қоспа құрамы аз өзгереді. Ал реакция жылдамдығы, тепе-теңдік жағдайы – заттардың реакцияға сезімталдығына, концентрациясына, температурасына, қысымына байланысты. Бұл байланыс тұрақты масса заңына негізделеді. Ол бірыңғай ортадағы тұрақты температурада химиялық реакциялар жылдамдығы - реакцияға түскен заттар концентрациясы көбейтіндісіне пропорционал болады.
Газдық реакцияда тепе - теңдік константаны қолданған ыңғайлы. Егер газ қоспасында бірнеше заттар реакциясы болса, онда массаның тұрақты заңы әр реакцияға бөлек қолданады.
Өндірістік отын жану үрдісінде тепе - теңдік көбінесе байқалмайды, себебі оған жану үрдісіне қарағанда бірнеше дәреже жоғары уақыт қажет. Әр кері айналмалы реакция белгілі бір шекке дейін жүреді, ол температураға, қысымға, газ қоспалары концентрациясына байланысты. Егер де осы тепе - теңдіктегі жүйеге сырттан әсер жасаса, яғни сипатының бірін өзгертсе (температура, қысым, концентрация), онда жүйе тепе - теңдік жағдайынан ауытқиды. Келесі тепе - теңдік жағдайы орнағанша үрдіс жүре береді.
Тепе - теңдіктің өзгеру бағытын анықтауға Ле-Шателье принципі қолданады: егер химиялық тепе - теңдіктік жүйеге сырттан әсер етсе, онда жүйеде ол әсерді бәсеңдететін өзіндік үрдістер пайда болады. Яғни, реакцияда жылу бөлу байқалса, жүйені сыртынан жылытса, реакция кері бағытта, жылу жұту түрінде өтіп, жүйе температурасы төмендейді. Эндотермикалық реакцияларда керісінше, температура көтерілгенде, бөліну өнімі өседі. Жүйедегі белгілі бір компонент мөлшерін көбейтсек, жүйеде оны азайтатын кері үрдіс дамиды.
Жанудың адиабатты температурасы деп отын толығымен жанғанда бөлінетін жылу жанып болған өнімді қыздыруға толығымен жұмсалғанда байқалған температураны айтады.
Гомогенді реакция жылдамдығы деп уақыт бірлігіндегі бірлік көлемдегі реакцияға түсетін заттың мөлшерін айтады.
Гетерогенді реакция жылдамдығы деп уақыт бірлігіндегі бірлік аудандағы реакцияға түсетін заттың мөлшерін айтады. Әр реакцияда бірнеше заттар қатысады.
Реакцияға түсетін молекулалар саны бойынша, мономолекулярлы, бимолекулярлы, үшмолекулярлы т.б. болып бөлінеді. Реакция энергиясы мол, белсенді молекулалар соқтығысқанда байқалады, бұл теория авторы - Аррениус. Белсенді молекулалар қалыпты молекулалардан эндотермикалық үрдістен пайда болады. Химиялық түрленусіз молекула энергиясы өзгерсе, ол үрдісті активация деп атайды, ал белсенді молекулалар пайда болғанда жұтылатын жылуды белсендендіру жылулығы деп атайды. Қалыпты және белсенді молекулалар арасында тепе - теңдік сақталады. Оның константасы температураға байланысты.