Farmatsevtika o‟quv instituti talabalari uchun adabiyoti
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
+ O 2 = 2H 2 O + Q ( H< 0) CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 + Q ( H< 0) Bu reaksiyalar to‘g‘ri yo‘nalishda boradi, chunki bunda sistemaning entalpiyasi kamayadi H < 0. 10 - jadval. Ba‘zi moddalarning standart entropiyalari (S o 298 ) qiymati Modda S o 298 Modda S o 298 Modda S o 298 Ag(q) AgBr(q) AgCl(q) AgI(q) Al(q) BaCO 3 (q) BaCl 2 (q) Ba(NO 3 ) 2 (q) BaSO 4 (q) C(olmos) C(grafit) CO(g) CO 2 (g) CH 4 (g) CaCl2(q) CaO(q) CaCO 3 (q) Cl-(s) Cl 2 (g) CrO 3 (q) Cr 2 O 3 (q) 42,55 107,1 96,07 115,5 28,35 112 126 214 132 2,36 5,74 197,54 213,68 186,19 113,8 39,7 92,9 56,54 222,9 73,2 27,15 Fe(q) FeO(q) Ge(q) H+(s) H 2 (g) HNO 3 (s) NH 3 (g) H 2 O(g) H 2 O(s) H 2 O(q) H 2 SO 4 (s) KCl(k) KClO 3 (q) KOH(q) MgCO 3 (q) MgO(q) N 2 (g) NH 4 NO 3 (q) NO(g) NO 2 (g) N 2 O 5 (g) 60,29 60,75 31,1 O 130,52 156,6 192,6 188,72 70,08 39,33 156,9 82,56 142,97 79,32 65,7 26,9 199,9 151 210,6 140,2 355,7 NaCl(q) Na 2 CO 3 (q) O(g) O 2 (g) O 3 (g) OH - (s) P(oq) P(qizil) Pb(q) S(g) S 2 (g) S 6 (g) S 8 (g) SO 2 (g) SO 3 (s) Sb(q) Si(q) SiO 2 (q) SiO 2 (shisha) Sn(q) ZnO(q) 72,36 136,4 160,95 205,04 238,8 -10,88 41,1 22,8 64,81 167,75 228,08 377 444,0 248,1 122 45,69 18,82 42,09 46,9 51,55 43,64 Ikkinchidan yirik zarrachalar parchalanishga intiladi, chunki bunda ularning entropiyasi ortadi: 2NH 3 = N 2 + 3H 2 2v 1v 3v Kimyoviy jarayon uchun entropiyaning o‟zgarishi( S) standart sharoitda mahsulotlar absolyut entropiyasi qiymati yig‟indisidan standart sharoitda dastlabki moddalar absolyut entropiyalari yig‟indisini ayirmasiga teng. S o r = S o mahsulotlar - S o dastlabki moddalar Ba‘zi moddalarning standart entropiyalari (S o 298 ) qiymati 10-jadvalda keltirilgan. Masalan: N 2 (g)+3H 2 (g)=2NH 3 (g) Hajm kamaygani uchun entropiya kamayishi kuzatiladi. S 0 r =2(192,6) - [199,9+3(130,52)]= -206,26 J/grad * mol C(grafit) +CO 2 (g)= 2CO(g) Jarayonda hajm ortgani uchun han entropiya ortihshi yuz beradi. S 0 r =2(197,54) - (5,74+213,68)= 175,66 J/grad * mol Agar jarayonda faqat qattiq moddalar ishtirok etsa entropiyaning o‘zgarishi nihoyatda kam bo‘ladi: Al(q)+P(q)=AlP(q) 32 Suyuq moddaning bug‘ga o‘tishi,kristall moddaning erishi, qattiq moddaning suyuqlanishi kabi jarayonlarda entropiya ortadi. Bug‘ning kondensatsiyalanishi, suyuqlikning kristallanishi, hajm kamayishi bilan sodir bo‘ladigan jarayonlarda entropiya kamayadi. Masalan: H 2 O(s) H 2 O(g) S r = 188,72-70,08= 118,64 J/grad * mol 70,08 188,72 Izobarik izotermik potensial. Har ikkala faktorning reaksiya yo‘nalishiga ta‘sirini o‘zida mujassamlashtirgan holat funksiyasi Gibbs energiyasi deb ataladi va G harfi bilan belgilanadi. U entalpiya va entropiya bilan quyidagicha bog‘langan: G = H - T S Izobar-izotermik jarayonlarda Gibbs energiyasining o‘zgarishi G(izobar-izotermik potensial) : G = H - T S yoki G = H - T S formula bilan aniqlanadi. G qiymati p=const va T=const izobarik- izotermik kimyoviy jarayondagi 1 mol gazning kengayishidagi bajarilishi mumkin bo‘lgan ishning o‘lchovi bo‘ladi. P = const, T = const bo‘lganda kimyoviy reaksiyalar Gibbs energiyasi kamayadigan tarafga o‘z- o‘zidan boradi. 1) G < 0 bo‘lsa, reaksiya to‘g‘ri yo‘nalishda boradi. 2) G > 0 bo‘lsa, reaksiya to‘g‘ri yo‘nalishda o‘z-o‘zidan bormaydi. 3) G = 0 bo‘lsa, reaksiya kimyoviy muvozanat holatida bo‘ladi. Kimyoviy jarayonlarning o‘z-o‘zicha borishi quyidagi holatlarda sodir bo‘lishi mumkin: a) agar jarayon ekzotermik bo‘lsa, | H| |T S | bo‘lishi lozim. b) agar jarayon endotermik bo‘lsa H 0, | H| T S bo‘lganda, yani harorat yuqori bo‘lishi kerak: G = H - T S 0 Entalpiyaning ortishi harorat o‘zgarishi bilan boshqariladi. Odatda bu jarayon gazlar ishtirokida amalga oshadi. Agar H 0, lekin | H| T S G = H - T S 0 izobar –izotermik potensial qiymati noldan katta bunda jarayon o‘z-o‘zicha amalga oshmaydi. Standart sharoitda I mol moddani oddiy moddalardan hosil bo‘lish standart Gibbs energiyasi G o f,298 bilan belgilanadi. Oddiy moddalarning standart hosil bo‘lish issiqliklari nolga teng. Ba‘zi moddalarning satandart hosil bo‘lish Gibbs energiyalari ( G o f,298 ) qiymati 11-jadvalda berilgan. 11- jadval. Ba‘zi moddalarning standart hosil bo‘lish Gibbs energiyalari ( G o f,298 ) qiymati Modda G o f,298 ,kJ/mol Modda G o f,298 ,kJ/mol Al(g) Al 3+ (s) Al 2 O 3 (g) Al 2 (SO 4 ) 3 (q) C(olmos) CH 4 (g) CO(g) CO 2 (g) CaCl 2 (q) CaCO 3 (q) CaF 2 (q) CaO(q) Ca(OH) 2 (q) Cl(g) Cl - (s) H(g) 288,7 -490,54 -1582,0 -3102,9 2,83 -50,79 -137,14 -394,47 -750,2 -1128,8 -1161,9 -604,2 -896,8 105,3 -131,4 203,3 H 2 O(s) H 2 SO 4 (s) K + (s) KCl(q) KCl0 3 (q) KNO 3 (q) KOH(q) MgSO 4 (q) MgSO 4* 7H 2 O(q) N(g) NO(g) NO 2 (g) NO 3 - (s) Na(g) Na + (s) NaCl(q) -237,24 -814,2 -281,3 -408,0 -289,9 -393,1 -380,2 -1158,7 -2868 455,5 86,68 51,5 -111,7 77,3 -575,6 -384,0 33 H+(g) H+(s) HBr(g) HCl(g) HF(g) HI(g) NH 3 (g) HNO 3 (s) H 2 O(g) 1516,99 0 -53,4 -94,5 -272,99 1,78 -16,7 -80,9 -228,61 NaOH(q) Na 2 SO 4 (q) O(g) O 3 (g) OH-(s) S(monoklin) SO 2 (g) SO 3 (g) SO 3 (s) ZnO(q) -380,7 -1266,8 231,8 162,7 157,4 0,188 -300,4 -370,0 -499,0 -320,88 Ayni jarayon uchun standart Gibbs energiyasini o‘zgarishi mahsulotlarning standart Gibss energiyalari yig‘indisidan dastlabki moddalarning Gibbs energiyalari yig‘indisini ayirmasiga teng bo‘ladi. G o r = G o f,298 mahsulotlar - G o f,298 dastlabki moddalar Masalan: CO (g) + H 2 O (g) = CO 2(g) + H 2(g) -137,176 -228,66 -394,47 O G o r = |(-394,47+0)-(-137,16+(-228,66)|= -28,634kJ/mol G o r ning qiymati jarayonning o‘z-o‘zicha borish ehtimolligini ko‘rsatadi. Lekin jarayonning tez yoki sekin borishini baholashga imkon bermaydi. Izoxorik-izotermik potensial. Ba‘zan kimyoviy jarayonlar hajm doimiyligi va harorat doimiyligida borib (v=const; T=const), ana shu holatdagi termodinamik funksiya izoxorik- izotermik potensial ( F) yoki Gelmgols energiyasi deyiladi. Bunday jarayonlarda Q v = U bo‘lgani uchun F= U- T S ga teng bo‘lib qoladi. Demak, F=U-TS izoxorik-izotermik potensialni baholashga etarli bo‘ladi. Kimyoviy jarayonlar uchun Gibbs energiyasi ko‘p qo‘llaniladi, chunki odatdagi sharoitda reaksiyalar bosim doimiyligida ro‘y beradi. G , F , H va S holat funksiyalari hisoblanib, ularning qiymati sistemaning bir holatdan ikkinchi holatga otishiga bog‘liqdir. Lekin o‘tish jarayoni qanday yo‘l bilan amalga oshirilganiga bog‘liq emas. Barcha ko‘rsatilgan termodinamik funksiyalar reaksiyada ishtirok etuvchi moddalarning tabiatiga, massalariga va haroratga bo‘gliq. Bundan tashqari G sistema bosimiga, F sistemaning hajmiga bog‘liq. Ba‘zi reaksiyalarning izobar izotermik potensialining qiymatini haroratga bog‘liqligi 2- rasmda keltirilgan. NO, va CO 2 izobar izotermik potensiali qiymati haroratga deyarli bog‘liq emas. HgO olinish reaksiyasi izotermik potensiali qiymati harorat ortishi bilan ortsa, CO hosil bo‘lish reaksiyasining izotermik potensiali qiymati harorat ortishi bilan kamayadi. G,kJ/mol 2-rasm. Kimyoviy reaksiyalarning izobar izotermik potensiali qiymatining haroratga bog‘liqligi. 34 Kimyoviy potensial. Izobarik-izotermik (G) va izoxorik-izotermik(F) potensialning qiymati ochiq sistemalar uchun nafaqat tashqi faktorlar(P,T,V, va boshqalar), balki jarayondagi har bir ishtirokchining miqdoriga bog‘liqdir: G=f(T,V,n 1 ,n 2 ,n 3 …..n i ), ( G| n i ) V,T,ni-1 =G i = i F=f(T,P,n 1 ,n 2 ,n 3 ….n i ), ( F| n i ) P,T,ni-1 =F i = i G va F ning barcha jarayon ishtirokchilari miqdori bo‘yicha hosilasi (agar sistemaning bosimi, hajmi, temperaturasi va ishtirokchilarning miqdori o‘zgarmas bo‘lib, bittasi o‘zgaruvchan) parsial molyar potensial (G i ,F i ) yoki kimyoviy potensial ( i ) deyiladi. Kimyoviy potensial modda tabiatiga, bosim, harorat va konsentrasiyaga bog‘liq. Ideal gazlar uchun kimyoviy potensial T=const bo‘lgan holda dG=VdP teng. V=RT|P ekanligi hisobga olinsa, dG=d i =RT dP i |P i hosil bo‘ladi. Bu tenglama doimiy haroratda integrallansa: i =RT lnP i * +const; i = i o +RT lnP i * Standart sharoit uchun const= i o - standart kimyoviy potensial deyiladi. Real gazlar uchun kimyoviy potensial qiymatini hisobga olishda bosim o‘rniga f i * fugitivlik yoki uchuvchanlik olinadi. Uchuvchanlik bosim bilan bir xil o‘lcov birligiga ega va ayni haroratda bosimga proporsionaldir: f i * = * P - uchuvchanlik koeffisienti deyiladi, va P O, 1. Agar eritmalar olinsa , uchuvchanlik o‘rniga aktivlik olinadi. Aktivlik konsentratsiyaga to‘g‘ri proporsional: a= C; -aktivlik koeffisienti. Demak, tenglama: i = i o +RT ln a a =1 bo‘lgan holat uchun i o – standart kimyoviy potensial. Aktivlik koeffisienti real eritmalarni ideal eritmalardan farqlash imkoniyatini hisobga oladi. Kimyoviy reaksiyalardagi energetik jarayonlarni bilish kimyoviy reaksiyalarni boshqarish imkoniyatini va dori moddalarni organizmdagi biologik o‘zgarishlarni baholashga imkon beradi. 5–bob. Kimyoviy reaksiyalarning tezligi Kimyoviy reaksiyalarning energetikasini o‘rganish u yoki bu jarayonning borish yoki bormaslik ehtimolligini ko‘rsatadi. Lekin bu kattaliklar reaksiyalarning tezligini miqdoriy baholashga etarli bo‘lmaydi .Masalan, azot(II) oksidining kislorod bilan oksidlanishi reaksiyasini olsak: 2NO(g)+O 2 (g)= 2NO 2 (g) G=-150 kJ/mol 35 Bu reaksya odatdagi sharoitda ancha tez boradi. Vodorodni kislorod bilan ta‘sirlanish reaksiyasi bo‘lsa, odardagi sharoitda amalda bormaydi: 2H 2 +O 2 =2H 2 O G=-456,5 kJ/mol Bu jarayon 1000 o S da ( G=-495,3 kJ/mol) bir lahzada sodir bo‘lshi aniqlangan. Kimyoviy reaksiyalarning tezligini topish orqali reaksiyalarning borish mexanizmini va qonuniyatlarini o‘rganish mumkin. Kimyoviy reaksiyalarning borish mexanizmi va tezligi kimyoning maxsus bo‘limi kimyoviy kinetikada o‘rganiladi. Murakkab kimyoviy jarayonlarning mexanizmini bilish esa kimyoviy jarayonlarni boshqarish, jadallashtirish va texnologik jarayonlarni boshqarish uchun zarur bo‘ladi. Kimyoviy reaksiyalar ikkiga bo‘linadi: geterogen va gomogen reaksiyalar. Gomogen reaksiyalar faqat bir fazada, ya‘ni suyuqlik yoki gaz fazasida amalga oshib, muhit bir jinsli bo‘ladi. Reaksiya aralashmaning butun hajmi bo‘ylab ketadi. Geterogen kimyoviy reaksiyalar esa bir jinsli bo‘lmagan turli moddalar orasidagi ta‘sirda yuzaga keladi. Bir paytning o‘zida kimyoviy jarayonda qattiq, suyuq, gaz moddalar ishtirok etishi mumkin. Kimyoviy ta‘sirlanish chegara sirtda amalga oshadi. 5.1. Reaksiyalar tezligi Kimyoviy reaksiyalarning tezligi deganda hajm birligida ma‘lum vaqt davomida sodir bo‘ladigan moddalar miqdorining o‘zgatrishiga aytiladi. Reaksiya tezligi odatda reaksiyaga kirishayotgan yoki hosil bo‘layotgan moddalardan birortasining konsentratsiyasini vaqt birligi ichida o‘zgarishi bilan xarakterlanadi. Reaksiyaning tezligi to‘g‘risida sistemaning biror-bir xossasi o‘zgarishi (elektr o‘tkazuvchanligi, rangi, bosimi, spektri) bilan fikr yuritish mumkin. Agar t 1 vaqtdan t 2 vaqtgacha reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birortasining konsentratsiyasi S 1 dan S 2 ga o‘zgarsa, t 1 dan t 2 gacha bo‘lgan vaqt oralig‘ida reaksiyaning o‘rtacha tezligi : S 2 - S 1 S V = ------- = ---- formula bilan ifodalanadi. t 2 - t 1 t Agar vaqt sekundlarda(sek.), modda konsentratsiyasi S (mol/l ) bo‘lsa reaksiya tezligining o‘lchov birligi mol/l * sek. Reaksiya tezligi musbat ishorali bo‘lishi kerak. Shu sababli, reaksiyaga kirishayotgan modda konsentratsiyasi vaqt o‘tishi bilan kamayib borganligi uchun konsentratsiya o‘zgarishi manfiy qiymat bilan olinadi. Reaksiya davomida moddalarning konsentratsiyasi beto‘xtov o‘zgarganligi uchun reaksiyaning ayni vaqtdagi tezligini, ya‘ni haqiqiy tezligini bilish ahamiyatga ega. Haqiqiy tezlik formulasi: dS V = ---- dt Agar reaksiya tezligi reaksiya mahsulotlari konsentratsiyasini o‘zgarishi (dS) bilan vaqt o‘zgarishi esa (dt) bo‘lsa, hosilaning oldiga (+) ishora qo‘yiladi. Gomogen reaksiyalarda jarayon tezligi modda miqdorini ma‘lum hajm(V) davomida o‘zgarishi orqali hisobga olinadi: S 1 -S 2 n 1 -n 2 V= -------------; V=-------------. ( t 2 -t 1 ) * H (t 2 -t 1 ) * H S 2 va S 1 reaksiyaga kirishayotgan moddalarning konsentratsiyasi; H- reaksion sistemaning hajmi; n 1 va n 2 reaksiyadagi moddalar miqdorining o‘zgarishi; Geterogen reaksiyalarda reaksiya tezligi modda miqdorining ma‘lum yuza birligida o‘zgarashi orqali hisobga olinadi. 36 5.2. Reaksiya tezligiga ta‟sir etuvchi faktorlar Har bir vaqtdagi haqiqiy tezlik shu nuqtadan o‘tkazilgan urinmaning absissa o‘qi bilan hosil qilgan burchagi tangensiga teng. V = tg Kimyoviy reaksiyaning tezligi moddalarning tabiatiga, ularning konsentratsiyasiga, haroratga, katalizatorga bog‘liq. Reaksiya tezligiga konsentratsiyaning ta‘sir etishiga sabab shuki, moddalar orasida o‘zaro ta‘sir hosil bo‘lishi uchun reaksiyaga kirishayotgan moddalarning zarrachalari bir-biri bilan to‘qnashadi. Lekin to‘qnashishlarning hammasi ham kimyoviy reaksiyaga olib kelavermaydi, barcha to‘qnashishlarning oz qismigina reaksiyaga olib keladi. Vaqt birligi ichida ro‘y beradigan to‘qnashishlarning soni o‘zaro to‘qnashayotgan zarrachalarning konsentratsiyalariga proporsional bo‘ladi. Bu son qanchalik katta bo‘lsa, moddalar orasidagi o‘zaro ta‘sir shunchalik kuchli bo‘ladi, ya‘ni kimyoviy reaksiya shunchalik tez boradi. Reaksiya tezligiga konsentratsiyaning ta‘siri massalar ta‘siri qonunida o‘z ifodasini topgan. Massalar ta‟siri qonuni. 1867 yilda norvegiyalik olimlar Guldberg va Vaagelar tomonidan ta‘riflangan: Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling