Gess qonuni. Entropiya. Massa energiyaning o‘zaro bog‘liqligi

Termokimyo.

REJA:

1. 
   
   Massa va energiyaning o‘zaro bog‘liqligi.
   
2. 
   
   Kimyoviy energiya.
   
3. 
   
   Entalpiya va ichki energiya.
   
4. 
   
   Termokimyoviy tenglamalar.
   
5. 
   
   Gess qonuni.
   
6. 
   
   Entropiya.
   

Massa energiyaning o‘zaro bog‘liqligi


Har qanday modda ma’lum massa va energiyaga ega. Massa va energiya o‘rtasida o‘zaro bog‘lanish bor, bu bog‘lanish A.Eynshteynning (1905 y.) matematik tenglama asosida quyidagicha ifodalanadi:

E=mС²

Bu erda; E-energiya (erg hisobida), m-massa (gramm hisobida), С-nur tezligi 310¹⁰ sm/sek

Hozirgi zamon fizikasining asosiy qonunlaridan biri massa va energiyaning saqlanish qonunidir. Massa va energiyaning saqlanish qonunlarining birligi - materiyaning saqlanish qonunidir.

Energiyaning saqlanish qonuni massaning saqlanish qonuni kabi tabiatning asosiy qonunlaridan biridir.^ Massa va energiya bir-biriga o‘tmaydi, lekin biri o‘zgarishi bilan ikkinchisi o‘zgaradi. Energiyaning saqlanish qonuni quyidagicha ta’riflanadi; energiya yo‘qolmaydi va yo‘qdan bor bo‘lmaydi, u ekvivalent nisbatda bir turdan ikkinchi turga o‘tadi.

Kimyoviy energiya

Har qanday moddaning har akat formasi energiyaning o‘zgarishi bilan kuzatiladi. Moddaning birligini ifodalaydigan energiya kimyoviy energiya deyiladi.

Energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra, u ekvivalent nisbatda faqat bir turdan ikkinchi turga o‘tadi. Masalan:

1eV=4,8810^-10 : 299,8=1,.60210^-12 erg; elementning 1 mol miqdorida Avagadro soniga teng atomlar bo‘lgani uchun 1,60210^-12 va 6,02 10²³ ga kupaytiramiz va 1 kkal=4,18410¹⁰ erg bo‘lgani uchun 4,18410¹⁰ ga bo‘lamiz: 1,60210^-12x (6,0210²³/4,18410¹⁰)=23,06 kkal/mol kelib chiqadi. Uni kJ/mol bilan ifodalash uchun 23,06 ni 4,184 ga ko‘paytiramiz:

1eV=23,064,184= 96,48 kJ/mol kelib chiqadi.

Ayrim sistemada, (normal sharoitda) berk hajmida, tashqi muhit bilan ta’sir bo‘lmaganda energiyaning hamma turlari yig‘indisi o‘zgarmasdir

Har qanday sistemaning uziga xos umumiy energiya zapasi mavjud. Sistemaning ichki energiyasi kimyoviy jarayonlarda alohida ahamiyatga ega. Ichki energiya molekulaning, molekuladagi atomlarning, atomdagi elektronlarning tebranma va aylanma har akatdagi energiyasidan hamda atom yadrosining energiyasidan va hokazolardan iborat: lekin unga butun sistemaning potencial va kinetik energiyasi kirmaydi, demak, ichki energiya sistemasining o‘z energiyasidir.

Hozirgi vaqtda biror jarayondagi yoki kimyoviy reaksiyadagi ichki energiya (u) ning umumiy zapas energiyasini aniqlash mumkin emas, lekin jarayon natijasida moddalar sistemasining ichki energiya o‘zgarishi (u) ni topish mumkin;

∆U=U₂-U₁

Kimyoviy reaksiyalar vaqtida ajralib chiqadigan (yoki yutiladigan) energiyani tekshiradigan kimyoviy sohasi termokimyo deb ataladi. Termokimyo kimyoviy jarayonlar endotermik va ekzotermik reaksiyalarga bo‘linadi. ^ Issiqlik ajralib chiqishi bilan boradigan kimyoviy reaksiyalar ekzotermik reaksiyalar deyiladi. Bunda moddaning ichki energiyasi kamayadi. Masalan, vodorodning yonish reaksiyasi:

2H₂+O₂=2H₂O+Q

Reaksiya uchun olingan vodorod va kislorod ichki energiyasi (u₁) hosil bo‘lgan mahsulot N₂O ning ichki energiyasidan (u₂) katta, ya’ni U₁>U₂. Ajralib chiqqan energiya –Q quyidagi ayirmadan topiladi;

Q= u₁-u₂