5-mavzu: Kimyoviy jarayonlar nazariyasi. Reja

5-mavzu: Kimyoviy jarayonlar nazariyasi.
Reja:
1.Kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti.
2. Ekzo- va endotermik reaksiyalar.
4. Ichki energiya va entalpiya.
5.Termokimyoviy reaksiyalar.
5. Gess qonuni va undan kelib chiqadigan xulosalar.
Tayanch iboralar: kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti, ekzo- va endotermik reaksiyalar, ichki energiya va entalpiya. termokimyoviy reaksiyalar, gess qonuni va undan kelib chiqadigan xulosalar.
Termodinamika issiqlik energiyasi bilan boshqa xil energiyalar orasida bo‘ladigan munosabatlar haqidagi ta’limotdir. Termodinamika so‘zi grekcha terme – issiqlik va dinamis – kuch so‘zlaridan olingan bo‘lib, uning ma’nosi issiqlik bilan bog‘liq bo‘lgan kuchlar to‘g‘risidagi fanni anglatadi. Uning vazifasi turli sistemalarning xossalari va ularda bo‘layotgan jarayonlarni o‘rganishdan iborat. Kimyoviy termodinamika umumiy termodinamikaning bir qismi bo‘lib, termodinamika qonun va qoidalarini kimyoviy jarayonlarda qo‘llanishini tekshiradi. Shunga ko‘ra, umumiy termodinamikaning ba’zi qoida, tushuncha va nomlanishlarini kisqacha eslatib o‘tamiz.
Termodinamika uch bo‘limdan iborat bo‘lib, birinchi bo‘lim qonunini boshqa bo‘limning qonunidan keltirib chiqarib bo‘lmaydi. Shunga ko‘ra, har qaysi bo‘lim alohida qonun deb ataladi. Shunday qilib, termodinamika uchta: birinchi, ikkinchi va uchinchi qonunlardan iborat. Har qaysi qonunning o‘ziga xos postulati bo‘lganligidan ba’zan bu bo‘limlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri 1,2,3-postulatlar deb ham ataladi.
Birinchi qonun 1842 yilda R. Meyer tomonidan, ikkinchi qonun birinchidan oldin - 1824 yilda S. Karno va uchinchi qonun esa 1912 yilda Nernst tomonidan kashf etilgan va ta’riflangan. Tabiatda ko‘p uchraydigan erish, sovish, isish, oksidlanish-qaytarilish, kristallanish, kondensatlanish, galvanik jaraenlarning termodinamika qonunlari asosida talqin qilinishi maqsadga muvofiq bo‘ladi. Umumiy termodinamikani o‘rganishdan avval shu bo‘limda keng ko‘llanadigan sistema deb ataluvchi tushuncha bilan tanishamiz. Tashqi muhitdan amalda yoki fikran ajratib olingan va bir-biriga ta’sir etib turadigan moddalar yoki jismlar gruppasi sistema deb ataladi. Biror asbobda, chunonchi kolbada, probirkada, sovitgich mashinalarda, rektifikatsion kolonkalarda, atom reaktorlarida bo‘layotgan turli kimyoviy hamda fizikaviy, jarayonlar o‘ziga xos mustaqil turli sistemalarda ro‘y berayapti deb hisoblanadi. Sistemaning fizik va kimyoviy xususiyatlari majmuasi shu sistemaning holati deb ataladi. Bu xossalardan birortasining o‘zgarishi boshqalarining ham o‘zgarishiga sabab bo‘ladi, chunki ular o‘zaro turli qonunlar asosida bog‘langan bo‘ladi. Termodinamika moddalarning xossalarini energetik jihatdan tavsiflaydi. Uning birinchi qonuni energiyaning saqlanish va bir turdan ikkinchi turga ailanish qonunining xususiy ko‘rinishi bo‘lib, energiya xillari orasida sifat va miqdoriy munosabatlarning borligini ko‘rsatadi. Termodinamikaning birinchi qonuniga muvofiq, alohida olingan sistemada energiyaning umumiy miqdori o‘zgarmaydi, energiya yo‘qolib ketmaydi va yo‘qdan bor bo‘lmaydi. Bu qonunni R. Meyerdan oldin birinchi marta 1748 yilda M. V.Lomonosov bayon etgan edi. XIX asrning o‘rtalarida mexanik ishning issiqlik va issiqlikning mexanik ishga ailanishi ustida olib borilgan juda aniq tajribalar va ularning natijalari hamda undan keyingi tekshirishlar mexanik energiyani issiqlikka ailanishi mumkinligini ko‘rsatdi. 1847 yilda Gelmgols "energiyaning saqlanish prinsipi"ni umumiy tarzda quyidagicha ta’rifladi: aloxida olingan (ajratilgan) sistemaning umumiy energiyasi o‘zgarmas qiymatga ega bo‘ladi. U yo‘qdan bor bo‘lmaydi va yo‘qolib ham ketmaydi. Termodinamikaning bu qonuniga binoan, yo‘qdan energiya olib abadiy ishlaydigan mashina qurib bo‘lmaydi. Shu vaqtgacha termodinamikaning birinchi qonuniga zid keladigan birorta ham misol uchramagan.
Energiya yo‘qolmaydi va yo‘qdan bor bo‘lmaydi. Agar biror jarayon davomida energiyanig bir turi yo‘qolsa, uning o‘rniga ekvivalent miqdorda bir turi paydo bo‘ladi. Bu qonunning matematik ifodasi quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi:
U=Q-PV
Bunda: U - sistemaning ichki energiyasi, Q - sistemaga berilgan issiqlik miqdori, R- sistemaning bosimi.