Kristallogidratlarning hosil bo‘lish issiqliklarini o‘rganish. Reja

I.3. Kristallogidratlarning hosil bo’lish issiqliklari

Kristallogidratlar (kristallar va gidratlar) — tarkibida suv boʻlgan kristall birikmalar . Gidratlanish issiqligi deb 1 mol suvsiz qattiq tuzga tegishli miqdordagi kristallizasiya suvning biriktirib barqaror kristallogidrat hosil qilish jarayonida ajralib chiqqan issiqlikka aytiladi. CuSO₄•5H₂O kristallogidratining hosil bo’lish issiqligini eksperi-mental usulda aniqlash qiyin. Chunki bu jarayonda turli tarkibdagi kristallogidratlar hosil bo’ladi. Agar dastlabki holat sifatida suvsiz CuSO₄ tuzini olsak, u holda Cu²⁺ va SO₄^2- gidratlangan ionlarini eritmada ikki xil yo’l bilan hosil qilish mumkin. Bevosita CuSO₄ ni eritish va kristallogidrat hosil qilib so’ngra uni eritish yo’li bilan: 
CuSO₄ (ΔHm)1 Cu²⁺ + SO₄^2- 
(ΔHm)₃ (ΔHm)₂ 
CuSO₄ • 5H₂O 
Gess qonuniga ko’ra: 
(ΔHm)₁ = (ΔHm)₂ + (ΔHm)₃ 
bunda (ΔHm)₁; (ΔHm)₂; (ΔHm₎₃
tegishlicha suvsiz tuzning, kristallogidratning erish issiqliklari hamda gidratlanish issiqligi. Gidratlanish issiqligini quyidagicha aniqlaymiz: (ΔHm)3 = (ΔHm)1 - (ΔHm)2 Integral erish issiqligi (ΔHm) deb 1 mol moddani muayyan miqdordagi erituvchida eritishda entalpiya o’zgarishi tushuniladi. Integral erish issiqliklari erituvchining mollar soniga bog’liq bo’lib, odatda uning qiymatlari ma’lumotlarda keltiriladi. Erish issiqligining ishorasi manfiy ham, musbat ham bo’lishi mumkin. Yuqoridagi misolimizda keltirilgan (ΔHm)1; (ΔHm)2; (ΔHm)3 larning ishoralarini aniqlaylik. Qattiq moddaning erish issiqligi modda kristall panjarasining buzilishi uchun yutiladigan hamda ionlarning solvatlanishi uchun ajralib chiqadigan issiqlikdan iborat. Issiqlik effektining ishorasi bu issiqliklarning qaysi biri katta ekanligiga bog’liq. Suvsiz tuz eriganda solvatlanish effekti katta (ΔHm)1<0bo’lsa, aksincha kristallogidrat eritilganda kristall panjaraning buzilish effekti katta (ΔHm)2>0 bo’ladi. Bularni inobatga olib CuSO4 ning gidratlanish issiqligi ishorasi manfiy ekanligini aniqlash mumkin. Demak jarayon ekzotermik ekan. Shuningdek, Gess qonuni kuchli kislota va kuchli ishqorlarning neytrallanish issiqligini aniqlashga imkon beradi. 
Neytrallanish issiqligi deb vodorod va gidroksil ionlaridan bir mol suvning hosil bo’lish reaksiyasi issiqlik effektiga aytiladi: 
H⁺ + OH^- = H₂O + Q₁ 
Kuchli kislota va kuchli asoslarning neytrallanishida neytrallanish issiqligi deyarli bir xil bo’ladi. Reagentlar suyultirilganda neytrallanish issiqligi oxirgi qiymatga, ya’ni 298 K da -55,9 kJ/mol ga yaqinlashadi. Kuchli kislota (HCI) ning kuchli asos (NaOH) bilan reaksiyasini quyidagicha yozish mumkin: 
Reaksiyalarning issiqlik effektlarini entalpiya diagrammalari ko’rinishida ham ifodalash mumkin. Diagrammaning yuqorigi qismi dastlabki daraja deyilib, unda entalpiya qiymati N0 = 0 bo’ladi va shartli ravishda barcha erkin elementlar standart holatida deb shartli hisoblanadi.