Kimyoviy texnologiya

Gess qonuniga muvofiq, kimyoviy reaksiyalarning turg‘un hajm va turg‘un bosimdagi issiqlik effekti sistemaning boshlang‘ich va oxirgi holatiga bog‘liq bo‘lib, jarayonning borish yo‘liga, qanday oraliq bosqichlar orqali bog‘langanligiga bog‘liq emas.

Termokimyoviy hisoblashlarda Gess qonunidan keltirib chiqarilgan ikkita xulosadan foydalaniladi:

1) kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti reaksiya mahsulotlarining hosil bo‘lish issiqligi yig‘indisidan reaksiyaga kirishayotgan moddalarning hosil bo‘lish issiqligi yig‘indisining ayirmasiga teng.

Moddalarning hosil bo‘lish issiqligini hisoblashda modalar oldidagi stexiometrik koeffitsientlar, albatta hisobga olinadi.

Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effektini aniqlash tenglamasi quyidagicha yoziladi:

(2.2.3)

Masalan, alyuminiy oksid va sulfat angidriddan alyuminiy sulfat tuzi hosil bo‘lish reaksiyasining issiqlik effektini aniqlash zarur bo‘lsa, dastlab reaksiya tenglaasini yozib, koeffitsientlar tenglashtiriladi:

bo‘ladi.

2) Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti reaksiyaga kirishayotgan moddalarning yonish issiqligi yig‘indisidan mahsulotlarning yonish issiqliklari yig‘indisini ayirmasiga teng bo‘ladi.

(2.2.4)

Gess qonunidan keltirib chiqarilgash shu ikkita qoida asosida standart sharoitda berilgan noorganik moddalarning hosil bo‘lish va organik moddalarning yonish issiqliklaridan foydalanib turli xil reaksiyalarning issiqlik effektlarini aniqlash mumkin.

Kimyoviy reaksiyalar uchun 3 xil issiqlik effekti ifodasi mavjud: a) reaksiya issiqligi; b) molekulaning hosil bo‘lish issiqligi; v) yonish issiqligi.
Reaksiya issiqlik effekti - ma’lum reaksiyada ajralgan yoki yutilgan issiqlikdir. Masalan:

Bu erda, g-gaz; s-suyuqlik va k-qattiq holatlar.

Hosil bo‘lish issiqligi - 1 mol molekula oddiy moddalardan hosil bo‘lganda ajralgan yoki yutilgan issiqlikdir. Masalan,

,

,

,

bu erda - sulfat kislota, oltingugurt (IV) - oksidi va N₂O

ning hosil bo‘lish issiqlik effekti.

Oddiy modda (N₂, O₂, N₂, CH₂ va hokazo) molekulalarining hosil bo‘lish effekti nolga teng deb qabul qilingan.

Erish issiqligi 1 mol (kmol) moddaning ko‘p miqdordagi erituvchi (300-400 mol) da erishida yutilgan yoki ajralib chiqqan issiqlik miqdoridir. Erish issiqligining effektini tajribada aniqlash mumkin. Ko‘pgina moddalarning erish issiqlik effektlari ma’lumotnoma jadvallarida beriladi. Agar erigan moda bilan erituvchi moleklalari o‘zaro ta’sirlashib gidratlar (solvatlar) hosil qilsa yoki erigan moddaning molekulalari ionlarga dissotsilansa, jadvalda berilgan erish issiqligining effekti qiymatiga gidratlanish (solvatlanish) hamda dissotsilanish issiqliklarining qiymatlari qo‘shilgan bo‘ladi. 1 mol modda sof holda va ko‘p miqdordagi ( erituvchi miqdori ) erituvchida ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik miqdori o‘sha moddaning integral erish issiqligi deyiladi.

Erish issiqligini tajribada aniqlash uchun kg modda kg erituvchida eritiladi va termometr bilan temperaturalari aniqlanib, ular orasidagi ayrim hisoblanadi.

Erish issiqligi quyidagi formula asosida hisoblab topiladi:
(2.2.5),

bu erda eritma massasi ;

erituvchi miqdori, kg;

erigan modda miqdori, kg;

erigan moddaning molekula massasi, kg;

eritmaning issiqlik sig‘imi;

kalorimetr doimiyligi yoki asbobning issiqlik sig‘imi.

1 mol mineral kislota n mol suvda eritilgandagi erish issiqligi quyidagi empirik formula bilan hisoblanadi:

a) (2.2.6),

b) (2.2.7).

Tuzlarning erish issiqligi kalorimetr asbobi yordamida o‘lchanadi. Dastlab erituvchi harorati t₁ , so‘ng tuz erituvchiga solingandan keyingi erish paytidagi harorat t₂ o‘lchanadi. Haroratlar farqi ni hisoblab, tuzning erish issiqligi quyidagi forsuladan hisoblanadi:

(2.2.8),

bu erda K –kalorimetr doimiyligi;

- eritma va erituvchi haroratlari orasidagi ayirma.