Kimyoviy termodinamika

Massalar ta’siri qonunini geterogen qaytar

reaksiyalarga qo‘llash
Geterogen aralashma bir necha fazalardan iboratdir. Har qanday qattiq faza (suyuq ham) muayyan bug‘ bosimiga ega, ya’ni modda har qanday uchuvchanlikda ham gazsimon holatda bo‘ladi. Qattiq (yoki suyuq) fazaning bug‘ bosimi o‘zgarmas haroratda o‘zgarmas kattalikdir. Bu esa, geterogen sistemalarga massalar ta’siri qonunini qo‘llash imkoniyatini beradi. Masalan, metallurgiya uchun juda muhim geterogen reaksiyani ko‘rib chiqaylik:

FeO_(q)+CO_(g)  Fe_(q)+CO_2(g) (II.16)

Gaz fazada CO₂, CO, Fe_(q), FeO_(q) lar bo‘ladi. Ularning muvozanatdagi bug‘ bosimlarini deb belgilasak,

, ammo r_Fe va p_FeO =const,

shuning uchun: .

Demak, o‘zgaruvchan tarkibli fazalar hosil qilmaydigan geterogen reaksiyalarga massalar ta’siri qonunini qo‘llash mumkin, bunda qattiq fazalar bug‘larining konsentratsiyalari tenglamaga kirmaydi (muvozanat konstantasining qiymatiga ta’sir qilsa ham).

Metallurgiya uchun muhim bo‘lgan

(II.17)

reaksiya uchun ham muvozanat konstantasi ga teng, ammo uning qiymati (II. 14) reaksiyanikidan farq qiladi.

Geterogen reaksiyalar gazsimon moddalarning mollari soni o‘zgarishiga ham bog‘liq. Yuqoridagi geterogen reaksiyalarda gazsimon moddalar mollarining soni o‘zgarmas. Bunday holda tashqi bosim muvozanat holatiga ta’sir qilmaydi.

Gaz generatorlarida boradigan

S+CO₂  2CO (II.18)

jarayonda gazsimon mahsulotlar mollarining soni bittaga o‘zgaradi, shuning uchun bosim ortishi bilan, muvozanat o‘ngdan chapga siljiydi: .

Karbonatlarning dissotsilanish reaksiyasida

SaSO₃  SaO+SO₂ (II.19)

bittagina gazsimon modda qatnashadi, shuning uchun

ya’ni gazsimon mahsulotning muvozanat holatidagi bosimi o‘zgarmasdir (dissotsilanish bosimi deyiladi, u haroratga bog‘liq).

Ayrim hollarda qattiq (yoki suyuq) modda dissotsilanganda 2 ta gazsimon mahsulot hosil bo‘ladi:

NH₄Cl  NH₃ + HCl (II.20)

, ammo bo‘lgani uchun , bu yerda R – umumiy bosim.

Kristallogidratlarning bosqichma-bosqich dissotsilanishi ham getero-gen qaytar jarayonlarga tegishlidir. kristallogidratining suv-sizlanish jarayonida quyidagi reaksiyalar boradi:

(II.21)

(II.22)

(II.23)

Ushbu reaksiyalarning har biri o‘zgarmas haroratda suv bug‘ining ma’lum bir doimiy parsial bosimi bilan tavsiflanadi. Shu sababdan, asta-sekin suvsizlangandan so‘ng, aralashmada CuSO₄5H₂O ning juda oz miqdori qolganda ham suv bug‘ining parsial bosimi o‘zgarmaydi va birinchi reaksiyaning muvozanat sharoitiga mos keladi. CuSO₄5H₂O to‘liq CuSO₄3H₂O ga aylanganda suv bug‘ining parsial bosimi ikkinchi reaksiyaning muvozanat sharoitiga mos keluvchi qiymatgacha sakrab o‘zgaradi. Ushbu bosim ham CuSO₄3H₂O ning CuSO₄H₂O gacha to‘liq aylanguncha o‘zgarmas bo‘lib qoladi, shundan so‘ng uchinchi reaksiyaning muvozanatiga javob beruvchi parsial bosimgacha yana sakrab o‘zgaradi.