2-Ma'ruza. Ikkinchi tur fazaviy o’tishlar

2-Ma'ruza. Ikkinchi tur fazaviy o’tishlar.
Monotrop va enantiotrop faza o'tishlar va ularni ifodalovchi umumiy grafiklar. Erenfest tenglamasi.

Ikkinchi tur fazaviy o`tishlar tеmpеraturalarning ma'lum intеrvalida kuzatiladi va izobar-izotеrmik potеnsialning birinchi darajali xossalarining uzluksiz o`zgarishlari bilan tavsiflanadi. Ikkinchi tur fazaviy o`tishlarning shartlari quyidagicha bo`ladi:

G=0; S=0; V=0 (3).
Shu bilan birga, ikkinchi tur fazaviy o`tishlarda izobar-izotеrmik potеntsialning ikkinchi darajali hosilalari sakrab o`zgaradi:
(4)
(5).
(4) va (5) tеnglamalardan Erеnfеst tеnglamasi kеlib chiqadi:
(6).
Ikkinchi tur fazaviy o`tishlarga fеrromagnit holatdan paramagnitga yoki mеtallarning oddiy mеtall holatdan o`ta o`tkazuvchan holatga o`tishi misol bo`ladi.
Polimorf o’tishlarning sinflanishi. Mono- va enantiotrop fazaviy o’tishlar.
Moddaning bir modifikatsiyadan boshqasiga o’tishi polimorf o’zgarish deyiladi. Qattiq jismlarning polimorf o’tishlari 2 xil bo’ladi: qaytar va qaytmas. Biror kristall modda tashqi sharoit o’zgarishi bilan bir kristall ko’rinishdan ikkinchisiga o’tsa va sharoit tiklanishi bilan avvalgi ko’rinishga qaytsa, bunday polimorf o’zgarish enantiotrop fazaviy o’tish deyiladi. Bunga misol qilib rombik oltingugurtning monoklinikga o’tishini, HgI₂ qizil modifikatsiyasining sariqqa o’tishini, muzning polimorf o’tishlarini misol qilishimiz mumkin. Masalan, t > 95,5⁰C da monoklinik oltingugurt, t < 95,5⁰C da esa, rombik S barqarordir. Enantiotrop o’tishda ikkala polimorf modifikatsiyalarning o’zaro o’tish temperaturasi ularning suyuqlanish temperaturalaridan pastroqda joylashgan bo’ladi.
Bir metastabil modifikatsiyaning ikkinchisiga o’z-o’zidan o’tishi mumkin bo’lgan, lekin teskari jarayonning o’z-o’zidan borishi mumkin bo’lmagan polimorf o’zgarish monotrop fazaviy o’tish deyiladi. Bunda polimorf o’zgarishlarning o’zaro o’tish nuqtasi ushbu modifikatsiyalarning suyuqlanish nuqtalaridan yuqorida joylashgan bo’ladi. Monotrop o’tishlarga misol qilib benzofenon (C₆H₅)₂CO ning xolat diagrammasini keltirish mumkin. Oq fosforning beqaror (metastabil) allotrop modifikatsiyalari (oq fosfor I va oq fosfor II) o’zaro enantiotrop o’tishi mumkin, ammo ushbu ikkala modifikatsiya monotrop ravishda binafsha fosforga o’tadi.
Enantiotropiya va monotropiyaning sabablari quyidagilardadir:
- to’yingan bug’ bosimi kichik bo’lgan modifikatsiya ushbu sharoitlarda barqaror bo’ladi;
- qattiq jismni o’ta isitish mumkin emas, ya’ni suyuqlikning to’yingan bug’ bosimi qattiq jismnikidan past bo’lgan temperaturada qattiq jism suyuqlanadi;
-polimorf modifikatsiyalar metastabil xolatda mavjud bo’lishi mumkin (boshqa modifikatsiyaga o’tish temperaturasidan yuqoriroq temperaturagacha qizdirilishi yoki undan pastroqgacha o’ta sovutilishi mumkin).
Fizik kimyoviy analiz.
Bir nechta fazadan iborat bо‘lgan kо‘p komponentli sistemalarni tahlil qilishda fizik kimyoviy analiz (tahlil) usulidan keng foydalaniladi. Fizik kimyoviy tahlil asosida kimyoviy muvozanatdagi sistemaning fizik xossalari va shu muvozanatni belgilovchi faktorlar bog‘lanishini о‘rganish yotadi. Bu tahlil davomida aniqlab boriladigan xossalarga: issiqlik, elektrik, optik, mexanik va boshqa xossalar kiradi. Bu bog‘lanish tadqiqot asosida tarkib – xossa (holat) diagrammasi kо‘rinishida ifodalanadi.
Ikki komponentli sistemalar uchun odatda ordinata о‘qiga sistema xossasini, absissalar о‘qiga tarkib quyiladi.
Holat diagrammalarini о‘rganish sistema komponentlarining о‘zaro ta’sirini, kimyoviy tarkibini va fazalar mavjudlik chegaralarini aniqlashga imkon beradi.
Diagrammalarni о‘rganish N.S. Kurnakovning uzluksizlik va mos kelishlik tamoyillariga (prinsiplariga) asoslangan.
Uzluksizlik tamoyiliga asosan sistema holatini belgilovchi parametrlar (R,T,S) uzluksiz о‘zgarishida sistemaning alohida fazalar xossalari ham uzluksiz о‘zgarib boradi, bu о‘zgarish yangi faza paydo bо‘lishi yoki bor fazalardan biri yoki bir nechtasini yо‘qolishi sodir bо‘lguncha davom etadi. Bu hodisalar bо‘lishi bilan sistema xossasi о‘zgarishida sakrash kuzatiladi.
Mos kelishlik tamoyiliga muvofik, har bir fazaga yoki fazalar majmuiga diagrammada ma’lum geometrik shakl mos keladi.
Hozirgi kunda fizik-kimyoviy analiz kimyo va ozik-ovqat sanoatida keng qо‘llaniladi.