32. Termodinamikaning ikkinchi qonuni (jarayon yo’nalish mezoni, Klauzius bo’yicha ta’rif, Ostvald bo’yicha ta’rif, Kelvin bo’yicha ta’rif, entropiya)

25.Gess qonuni va undan kelib chiqadigan xulosalar (termokimyo, issiqlik effekti, standart sharoit, hosil bo’lish issiqligi, yonish issiqligi, Lavuazye-Laplas qonuni).
Gess qonuni. Gess qonuni termodinamika 1-qonunining matematik mahsuli bo‘lib, termokimyoning nazariy asosini tashkil qiladi. Gess qonunining quyidagi ta’riflari bor: -kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti (ichki energiya o‘zgarishi) dastlabki va oxirgi moddalar holati bilan tarkibiga bog‘liq bo‘lib, reaksiya olib borilgan yo‘lga bog‘liq emas; -har qanday yopiq jarayon uchun (sistema dastlabki holatga qaytadigan) izoxorik yoki izobarik jarayonlarda chiqarilgan yoki yutilgan issiqlikning algebraik yig‘indisi har doim nolga tengdir. Yopiq siklik sistemalarda holat funksiyalari o‘zgarmaganligidan 0  dU  ; 0  dH  (10) yuqoridagi ikki ta’rif kelib chiqadi. Termokimyoviy tadqiqotlarda termodinamikaning 1-qonunini turli fizikkimyoviy jarayonlarning (kimyoviy reaksiyalar, fazaviy o‘tishlar, kristallanish jarayonlari, erish, bo‘kish, ho‘llanish va boshqa jaryonlar) issiqlik effektlarini hisoblashga tatbiq qilinishi ko‘rib chiqiladi. 23 Izoxorik va izobarik jarayonlardagi reaksiya issiqligi reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi (ushbu jarayonlarda faqat kengayish ishi bajarilishi mumkin). Endotermik reaksiya issiqlik yutilishi bilan boradi va musbat bo‘ladi. Ekzotermik reaksiya issiqlik chiqishi bilan boradi va manfiy deb qabul qilingan. (7) tenglamadan p = const da H = U+pV va W = nRT (11) tenglamadan: H=U+nRT (12) U ma’lum bo‘lsa (11) tenglamadan N ni topish mumkin. Agar reaksiya kondensirlangan (suyuq va qattiq) fazalarda borayotgan bo‘lsa, N va U lar orasidagi farqni hisobga olmasa bo‘ladi, chunki hajm o‘zgarishi deyarli kuzatilmaydi. Termokimyoviy tenglamalarni yozayotganda reagentlarning agregat holatlari va reaksiyaning issiqlik effekti ko‘rsatiladi: 1). 2Fe(q) + 2 3 O2(g) Н1 → Fe2O3 (q) 2). 2Fe(q) + O2(g) Н2 → 2FeO (q) 3). 2FeO(q) Н3 → Fe2O3 (q) + 2 1 O2(g) H1 = -821 kJ;H2 = -527 kJ; H3 = -294 kJ. Gess qonuni bo‘yicha ikkita reaksiyaning issiqlik effekti ma’lum bo‘lsa, uchinchisini aniqlash mumkin: 1-yo‘l bo‘yicha borayotgan reaksiyaning issiqlik effekti 2-yo‘ldan borayotgan 2 ta reaksiya issiqlik effektlarining yig‘indisiga teng. Gess qonunidan quyidagi xulosalar kelib chiqadi. –Lavuaze-Laplas qonuni. Kimyoviy birikmaning parchalanish issiqlik effekti N21. Uning hosil bo‘lish issiqlik effekti N12 ga. Absolyut son jihatidan teng bo‘lib, ishora unga qarama-qarshi qiymatga egadir. Yopiq jarayon bo‘lgani uchun (1-2-1), Gess qonuni bo‘yicha: H = H12+H21 = 0, bundan H12 = H21 (13) 24 –Ikkita reaksiya borayotgan bo‘lsa va u har xil oxirgi holatga olib kelsa, bu ikki reaksiya issiqlik effektlarining ayirmasi 1-oxirgi holatdan 2-siga o‘tish issiqlik effektiga H32 teng. Gess qonunini ta’rifidan: H = H12+H23 +H31 = 0; H12H13 = H23, chunki 1-xulosadan H31 = H13 ; H23 = H32. Shuning uchun, H12H13 = H32 (14) –Har xil boshlang‘ich holatga ega bo‘lgan ikki reaksiya issiqlik effektlarining ayirmasi bir boshlang‘ich holatdan ikkinchisiga o‘tish issiqlik effektiga teng. Yopiq sikl (1-3-2-1) uchun Gess qonuni bo‘yicha N = 0 yoki H13+H32+H21 = 0 bundan H13H23 = H12 (15) –Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti mahsulotlar hosil bo‘lish issiqliklarining yig‘indisi bilan boshlang‘ich moddalar hosil bo‘lish issiqliklari yig‘indisi orasidagi ayirmaga teng: H0 reaksiya= mahs.H mahs.b..m.H b.m. (16) bu yerda: H0 reaksiya – reaksiyaning issiqlik effekti; mahs.H mahs.– mahsulotlarning hosil bo‘lish issiqliklari yig‘indisi; b.m.H b.m.– boshlang‘ich moddalar hosil bo‘lish issiqliklari yig‘indisi; mahs. va b.m. – stexiometrik koeffisientlar. –Har qanday reaksiyaning issiqlik effekti boshlang‘ich moddalar yonish issiqliklari yig‘indisi bilan mahsulotlar yonish issiqliklari yig‘indisining ayirmasiga teng: Hreaksiya= b..m.Hb..m.mahs.Hmahs.