I химиявий тенгламалардан фойдаланиб масалалар

IX. ХИМИЯВИИ РЕАКЦИЯЛАР ЭНЕРГЕТИКАСИ
Барча реакциялар энергия ютилиши ёки ажралиши билан боради. Бу энергия иссиқлик, электр, фотохимиявий, ёруғлик ва бошқа тур энергиядан иборат бўлиши мумкин. Энергиянинг ҳар хил турлари орасида муайян эквивалентлик бўлгани сабабли, химиявий реакцияларнинг энергетик эффектларини миқдорий жиҳатдан таққослаш учун уларни иссиқлик бирликларига (жоуллар ёки калорияларга) айлантириб ҳисобланади. Энергиянинг ютилиши ёки ажралишига қараб реакциялар экзотермик ва эндотермик реакцияларга бўлинади.
Экзотермик реакциялар иссиқлик ажралиши билан борадиган реакциялардир. Эндотермик реакциялар эса энергия ютилиши билан борадиган реакциялар хисобланади. Химиявий реакция бораётган пайтда ютиладиган ёки ажраладиган энергиянинг жами миқдори реакциянинг иссиқлик эффекти деб аталади.
Химиянинг химиявий реакциялар энергетикасини миқдорий жиҳатдан ўрганадиган бўлими термохимия деб аталади. Термохимия- химиявий бирикмалар барқарорлигини реакцияларнинг иссиқдик эффектига ҳамда уларнинг ҳосил бўлишига қараб баҳолайди, шунингдек, химиявий реакцияларнинг маълум шароитларда бориш-бормаслиги энергетик жиҳатдан қанчалик мақбуллигини белгилаб беради.
Химиявнй бирикмаларнинг оддий моддалардан ҳосил бўлиш иссиқлик эффектларини таққослаш учун иссиқлик эффектлар уларнииг грамм-молекулаларига нисбатан олинади. 1 г-моль химиявий бирикманинг оддий моддалардан ҳосил бўлишида ютиладиган ёки ажраладиган иссиқлик шу модданинг ҳосил бўлиш иссиқлиги деб аталади. Ҳосил бўлиш иссиқлиги 1 г-молга нисбатан килокалорияларда (ккал/г-моль) ёки киложоулларда 1 г-молга нисбатан (кж/г-моль) ифодаланади, 1 ккал = 4,184 кж.
Химиявий бирикмалар ҳосил бўлиш иссиқлиги температурага боғлиқ, шунинг учун қатъий бир хилликни таъминлаш мақсадида 25^о С (298° К) температура учун ўлчанган ёки ҳисоблаб топилган ҳосил бўлиш иссиқлиги қабул қилинган, уни стандарт ҳосил бўлиш иссиқлиги деб аталади ва ΔН₂₉₈ ишора билан белгиланади.
Экзотермик реакцияларда олинган бирикмаларнинг ҳосил бўлиш иссиқлиги илгари плюс ишора билан, эндотермик реакцияларда олинган бирикмаларники эса минус ишора билан белгиланар эди. Кейинги вақтларда бунга тескари ёзув формасидан фойдаланиладиган бўлди: плюс ишора билан эндотермик реакцияларнинг иссиқлик эффектлари, минус ишора билан экзотермик реакцияларнинг иссиқлик эффекти белгнланадиган бўлди, Чунончи, сувнинг кислород ва водороддан ҳосил бўлишини ифодалайдиган экзотермик реакциянинг тенгламасини ёзиш мумкин: Н₂ + 0,5О₂ = Н₂О - 57,8 ккал азот моноксиднинг ҳосил бўлишини ифодалайдиган эндотермик реакциянинг тенгламасини эса 0.5N₂ + 0.5O₂ =NO + 21,6 ккал кўринишида ёзиш мумкин.
Реакциянинг иссиқлик эффекти ёзилган химиявий тенгламалар термохимиявий тенгламалар деб аталади. Термохимиявий тенгламаларда химиявий белги ва формулалар реакцияга киришувчи моддаларнинг грамм-атомлари ва грамм-молекулалари миқдорини кўрсатади, шу сабабли бу тенгламаларда коэффицпентлар каср сонлардан иборат бўлиши ҳам мумкин. Иссиқлик эффекти 1г-моль модданинг ҳосил бўлиши ёки ажралиши билан боғлиқ бўлсин деган ниятда шундай қилинган. Химиявий бирикманииг оддий моддалардан ҳосил бўлишида, муайян миқдордаги иссиқлик ажралиб чиққан (ютилган) бўлса, бу бирикманинг ажралишида ҳам худди шундай миқдордаги иссиқлик ютилади (ажралиб чиқади), яъни химиявий бирикманинг ҳосил бўлиш иссиклиги шу модданинг ажралиш иссиқлигига сон жиҳатдан тенг бўладию, аммо тескари ишорага эга бўлади.
Термохимиявий тенгламаларни алгебраик тенгламалар каби қўшиш ва айириш мумкин. Тенглама ҳадларини унинг бир қисмидан бошқа қисмига кўчирилганда уларнинг ёнига ўйилган ишоралар ўзгаради. Бу эса иссиқлик эффектини тажрибада аниқлаб бўлмайдиган реакцияларнинг (масалан, азот моноксид, углерод моноксид, азот гемиоксид, водород пероксид ҳосил бўлиши ва шу каби реакцияларнинг) иссиқлик эффектларини аниқлаш, иссиқлик эффектлари маълум бўлган бир неча термохимиявий реакцияларни танлаб олишга имкон беради.
Барча термохимиявий ҳисобларни бажариш термохимиянииг ушбу иккинчи қонунига (Гесс қонунига) асосланади: реакциянинг иссиқлик эффекти фақат реакцияга киришувчи моддаларнинг дастлабки ва охирги ҳолатларига боғлиқ бўлиб, реакциянинг оралиқ босқичларига боғлиқ эмас.
Бунинг маъноси шуки, реакция бир йўла охирги маҳсулотлар ҳосил бўлиши билан ёки оралиқ маҳсулотлар ҳосил қиладиган муайян босқичлар орқали боришидан қатъи назар охирги иссиқлик эффекти барча оралиқ реакциялар иссиқлик эффектларининг йиғиндиси билан бир хил ва унга тенг бўлади.
Термохимияга доир масалаларни шартли равишда ўч группага бўлиш мумкин:
1. Охирги маҳсулотларнинг оддий моддалардан ҳосил бўлиш реакцияларининг маълум иссиқлик эффектлари ёрдамида реакциянинг иссиқлик эффектини аниқлаш.

2. 
   Иссиқлик эффекти маълум бўлган реакциялар ёрдамида баъзи моддаларнинг иссиқлик эффектини аниқлаш.
   
3. 
   Маълум миқдордаги модда ҳосил бўлишида ажралиб чиқадиган ёки ютиладиган иссиқлик миқдорини аниқлаш.
   

Бу хил масалаларни ечишда баъзи бирикмаларнинг 6-жадвалда келтирилган ҳосил бўлиш иссиқликларидан ва баъзи бирикмаларнинг 7-жадвалда келтирилган ёниш иссиқликларидан (иловага қаранг) фойдаланиш лозим.
Масалаларнинг шартлари
*256. Этиленнинг ёниш реакцияси иссиқлигини аниқланг.
*257. Бензолнинг ёниш реакцияси иссиқлик эффекти 783,4 ккал/г- молга тенг (иловадаги 6- ва 7-жадвалларга қаранг). Бундан фойдаланиб бензолнинг ҳосил бўлиш иссиқлигини аниқланг.
*258. Водород бўйича зичлигн 38,8 га тенг бўлган (нормал шароитда) 56 литр пентан-гексан аралашмаси ёндирилганда ажралиб чиқадиган иссиқлик миқдорини аниқланг. .
*259. 28 л (нормал шароитда) ацетилен ёндирилганда ажралиб чиқадиган иссиқлик миқдорини аниқланг.
*260. Водород бўйича буғларининг зичлиги 25,75 га тенг бўлган ацетон билан метанол аралашмасидан 515 г ёндирилганда ажралиб чиқадиган иссиқлик миқдорини аниқланг.
*261. Метил спиртининг ёниш реакцияси иссиқлик эффектини аниқланг.
*2б2. Мўл кислородда водород сульфиднинг ёниш реакцияси иссиқлйк эффектини аниқланг.
•263. Кислород етишмаганда водород сульфиднинг ёниш реакцияси иссиқлик эффектини аниқланг.
*264. Метаннинг ёниш иссиқлигини унинг ёниш реакцияси бўйича аниқланг.
*265. 36,24 г термит (стехиометрик нисбатларда олин-ган темир куюндиси билан алюминий кукуни аралашмаси) ёндирилганда ажралиб чиқадиган иссиқлик миқдорини аниқланг.