1 O`zbеkiston rеspublikasi sog`liqni saqlash vazirligi toshkеnt farmatsеvtika instituti
Download 0.7 Mb. Pdf ko'rish
|
farmatsiya fakulteti 2 kurs talabalari uchun fizik va kolloid kimyo fanidan maruzalar matni
- Bu sahifa navigatsiya:
- Gess qonunining uchta asosiy xulosasi bor.
- Reaktsiyaga issiqlik effektiga ta’sir qiluvchi faktorlar
- 18 - erish issiqligi bir-biridan farqlanadi. Termokimyo reaktsiyalarda issiqlik effekti orqali, yoki sistema entalpiyasining о’zgarishi orqali ifodalanadi. О’z-о’zidan ma’lumki reaktsiya vaqtida issiqlik ajralsa (+Q), sistemaning issiqlik saqlashi (- ) kamayadi. Aksincha issiqlik reaktsiya mobaynida yutilsa (-Q), sistemaning issiqlik saqlashligi ortadi (+ ). SHunday qilib entalpiya issiqlik effekti bilan = - Q tarzida bog’langan issiqlik effektini kо’rsatish bilan yoziladigan reaktsiyalar termokimyoviy tenglamalar deyiladi. 2H 2
2 = 2H
2 O
H = -483,8 kJ
Turli reaktsiyalar issiqlik effektini bir-biri bilan solishtirish qulay bо’lish uchun birikmalar miqdori 1 mol, harorat 25 0 C (298 K) va bosim 1atm (101,325 Pk) olinadi. Shu sharoitda о’lchangan reaktsiyalar issiqlik effekti standart xisoblanadi. Organik birikmalar hosil bо’lish issiqligini tajribada aniqlab bо’lmaydi. Uni faqat yonish issiqligi orqali xisoblanadi. YOnish issiqligi deb 1 mol moddani kislorod oqimida tо’liq yonishi natijasida ajralgan issiqlikka aytiladi. Organik moddalar yonish issiqligi kalorimetrlarda о’lchanadi. Xozirgi vaqtda kо’p moddalar uchun hosil bо’lish, yonish issiqlari aniqlangan, ular spravochniklarda bor. Gess qonuni. 1840 y. Rus akademigi German Ivanovich Gess juda kо’p tajribalar asosida termokimyoning asosiy qonunini - reaktsiya issiqlik yig’indisining doimiylik qonunini yaratdi. Bu qonunga muvofiq reaktsiyaning issiqlik effekti jarayonning qanday usulda olib borilishiga bog’liq emas, balki faqat reaktsiyada ishtirok etadigan moddalarning boshlang’ich va oxirgi holatiga bog’liq. Faraz qilaylik A moddani V moddaga о’tish protsessini о’rganayotgan bо’laylik. О’tish protsessi turlicha bо’lsin: 1.
Issiqlik effekti H 1
2. birqancha reaktsiyalar orqali H 2, H 3, H 4
3. yana boshqa reaktsiyalar H 5, H 6, H 7 va
H 8 4.
Gess qonuni bо’yicha H 1 = H 2 + H 3 + H 4 = H 5 + H 6 + H 7 + H 8
bо’lishi kerak. YA’ni bu qonun bо’yicha reaktsiyalar umumiy issiqlik effekti doim bir xil, reaktsiyalar qay usulda borishidan qat’iy nazar. Bir bosqichdami, bir qancha bosqichdami, bari bir.
Misol: CO 2 ni olinishini kuzatsak, u 2 xil usulda olinishi mumkin. 1. kо’mirni tо’g’ridan tо’g’ri CO 2 gacha yondirish. 2. CO oraliq modda hosil bо’lib, sо’ng CO CO 2 gacha yonishi. Birinchi usul C grafit +O
=CO 2 +393,77kJ - 19 - Ikkinchi usul С grafit
+ О 2 =СО+110,62kJ СО+ О 2 =СО 2 +283,15kJ
}
393,77 kJ
1 2
1
Gess qonuni bо’yicha jarayonlar doimiy R va doimiy V da bо’lishi mumkin. Gess qonuni, massalar saqlash qonuni ya’ni termodinamika birinchi qonunining ifodasidir.
Agar ajralayotgan issiqlik miqdori birxil boshlang’ich va oxirgi holatlarda,lekin turli usulda hosil qilinganda turlicha bо’lsa - reaktsiya avval bir yо’nalishda, sо’ngra teskari yо’nalishida olib borilib yо’q narsadan energiya hosil qilinar edi. YA’ni birinchi qonunga xilof ravishda «doimiy dvigatel” hosil qilinar edi. Amalda bu protsesslarda hechqanday energiyadan yutish bо’lmaydi. Qancha energiya ajralsa, yо’ldan qatiy nazar, shuncha energiya ajraladi. Gess qonunining muhim ahamiyati bor. Masalan: 12 C ni 16 O 2 bilan reaktsiyaga kiritsak CO bilan birga CO 2
ham hosil bо’ladi. SHuning uchun Q СО О С 2 2 1 bu reaktsiyaning issiqlik effektini tajriba usuli bilan topish mumkin emas. Buning uchun Gess qonunidan foydalanamiz: mol J mol kal g СО О С О СО О С mol J mol kal g СО О СО mol J mol kal g СО О С / ) 6936 ( / 29000 2 1 ) 16269
23205 ( 68000 97000 2 1 ) / 16269 ( / 68000 2 1 ) / 23205
( / 97000 2 2 2 2 2 2 2
1. Oddiy moddadan murakkab modda hosil bо’lgandagi issiqlik effekti, murakkab moddaning ajralish issiqlik effektiga teng, biroq belgisi aksinchadir A + V = AV + Q AV
A + V - Q ; Q hosil bo’lish = -Q parcha.
yoki Q hosil bo’lish +( -Q parcha
)=0 СO+1/2О
2
CO 2
С+1/2 О 2
С+О 2
CO
CO 2
C, O 2
- 20 - 2) 2 xil dastlabki holatdan bir xil oxirgi holatga о’tadigan reaktsiyada, bu reaktsiyalar issiqlik effektining ayirmasi, bir dastlabki holatdan ikkinchi dastlabki holatga о’tish issiqlik effektiga teng.
Q
=Q 1 -Q 2
Misol: tabiatda kо’mir 3 xil holatda bо’ladi. Kо’mir, Olmos, Grafit. 1 g.mol kо’mirni, 1g.mol grafitni yoki 1g.mol olmos yonganidagi ajralgan issiqlik bir-biriga teng emas. Faraz qilaylik. Q 3
1 -Q 2 = 408,6 kg J/mol-394,7 KgJ/mol = 13,9 kg J/mol Demak, 13,9 kg J/mol kо’mirning grafitga aylanish issiqlik effektidir.
Q
=394.7-391.6=3.1 kg J/mol 3)
Agarda bitta boshlang’ich holatdan 2 ta oxirgi holatga keltiruvchi reaktsiya bо’lsa, ular orasidagi issiqlik effektining farqi bir oxirgi holatdan II- oxirgi holatga о’tish issiqlik effektiga teng bо’ladi.
Q
= Q 1 -Q 2
Misol: Q 3 = 284.7 kg J/mol - 241,8 kg J/mol = 42,9 kg J/mol 18 g suvni bug’ga aylantirish uchun ketgan issiqlik.
Reaktsiyaga issiqlik effektiga ta’sir qiluvchi faktorlar Kimyoviy raektsiyalar issiqlik effektlarining qiymatikо’pgina faktorlarga bog’liq: 1)
reaktsiya kirishuvchi modda tabiatiga 2)
dastlabki va oxirgi moddalar agregat holatiga 3)
reaktsiya sharoitiga (t, P, V, kontsentratsiya) 1.
Modda tabiatiga bog’liqligi:
CO 2
Q 2
Q 1
Q 3
I Boshlan- g’ich holat Ko`mir II
Boshlan- g’ich holat Grafit С+О
2
С+О 2
CO 2
Q 2 =391,6 Q 1 =394,7 Q 3 =3,1 С grafit
С olmos
3
1 Q 2
Q 3
1 2
H 2 +1/2O 2
H 2 +1/2O 2 H 2 O ж H 2 +1/2O 2 H 2 O Q 3
H 2 O H 2 O H 2 O s H 2 O(bug’)
- 21 -
Н С С Н kJ HCl Cl Н gaz q q gaz gaz gaz gaz 61 , 229 2 1 , 92 2 1 2 1 ) ( 2 2 ) ( ) ( 2 ) ( ) ( 2 ) ( 2 2.
Oxirgi agregat holatiga bog’liqligi kJ О Н О Н kJ О Н О Н bug gaz suyuq 49 , 242 2 1 255 2 1 ) ' ( 2 2 ) ( 2 ) ( 2 2 2
3. Gaz xoldagi moddalar reaktsiyaga kirayotgan bо’lsin. P yoki V doimiy bо’lishiga qarab issiqlik effekti turlicha bо’ladi. Olaylik V=const bо’lsa kengayish ishi 1 2 ; ;
U Q U Q o A V termokimyoda bu tenglama shunday yoziladi: 4.
2 ;
U Q U Q V ajralayotgan issiqlik - izoxor issiqlik effekti - ichki enerngiyaning kamayishiga teng. p=const 2 1
H H Q H Q p Kimyoviy reaktsiyaning izobar issiqlik effekti reaktsiyaga kirishuvchi sistemalar entalpiyasini kamayishiga teng. 5.
Reaktsiya issiqlik effektining harorat о’zgarishiga bog’liqligi. Kimyoviy reaktsiyalar issiqlik effektining haroratga qarab о’zgarishi Kirxgof qonuniga bо’ysinadi. Kirxgof qonuni quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: 2 1 1 2 1 2 C C T T Q Q
Q 1 - reaktsiyaning T 1 haroratdagi issiqlik effekti Q 2 - usha reaktsiyaning T 2 haroratdagi issiqlik effekti 1
- reaktsiya uchun olingan moddalarning issiqlik sig’imi yig’indisi 2 C - reaktsiya maxsulotlarining issiqlik sig’imi yig’indisi
Agar reaktsiya uchun olingan moddalar issiqlik sig’imi yig’indisi reaktsiya maxsulotining issiqlik sig’imi yig’indisiga teng bо’lsa, 2 1 C C
harorat о’zgarishi bilan reaktsiyaning issiqlik effekti о’zgarmaydi. Qattiq moddalar hosil qiladigan reaktsiyalarning issiqlik effekti harorat о’zgarishi bilan kam о’zgaradi. Kirxgof qonunini barcha kimyoviy jarayonlar: bug’lanish, erish kabi hodisalarga tadbiq etish mumkin.
Download 0.7 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling