Kurs ishi mavzu: Qattiq eritmalar. Kiritb joylashtirilgan va o‘rin olish natijasida hosil bo‘lgan qattiq eritmalar. Izomorfizm va polimorfizm hodisalari. Kurs ishi rahbari: Turaxonov Sh. O. Andijon – 2023 Mundarija Kirish I bob

2.1 Eritma turlari. Termodinamik faollik
Eritmalar uch turga bo’linadi: ideal eritmalar, cheksiz suyultirilgan eritmalar va real eritmalar. Ideal eritmalar deb bir xil agregat holatdagi va istalgan nisbatdagi tarkibiy qismlardan hosil bo’ladigan issiqlik effekti ajralmaydigan hajm o’zgarmaydigan ideal gazlar aralashganda entropiyaning o’zgarishi sodir bo’lgan o’zgarishga hamda teng bo’lgan eritmalarga aytiladi. Ideal eritmalarning termodinamik xossasi parsial molyar kattaliklar yordamida ifodalaniladi. Masalan, bir mol eritma uchun va hokazo. Ideal gazlar aralashganda entropiyaning o’zgarishi.
Ideal eritmalarni ideal gazlardan farqi shundaki, ideal gazlarda zarrachalar orasida o’zaro ta’sir yo’q, lekin ideal eritmalarning zarrachalari orasida o’zaro ta’sir bor, ammo bu ta’sir turli xil zarrachalarda bir xil, ya’ni bir xil va har xil zarrachalar orasida bir xil o’zaro ta’sir mavjuddir. O’xshash xossali moddalardan tashkil topgan eritmalar ideal eritmalarga mos keladi. Eritma hosil bo’lgandagi komponentlar kimyoviy potensialining o’zgarishiga bog`liq.
Agar aralashayotgan moddalar suyuq holda bo’lsa, ideal eritmada issiqlik effekti nolga teng bo’ladi. Agar erituvchi qattiq holda bo’lsa, Gess qonuniga mufoviq uning erish issiqligi effekti suyuqlanish issiqlik effektiga teng bo’ladi. Q – erish issiqlik effekti, Q1 – kristall panjarani buzishga sarf bo’lgan energiya issiqligi, Q2 – eruvchi va erituvchining ta’sirlanishi natijasida ajralgan issiqlik. Ideal eritmalarda Q2=0 bo’lganligidan Q=Q1 bo’ladi. Ya’i erish issiqligi eruvchining yashirin suyuqlanish issiqligiga teng. Cheksiz suyultirilgan eritma bu xil eritmalarda erigan moddaning konsentratsiyasi cheksiz kichik bo’ladi. Ideal bo’lmagan har qanday cheksiz suyultirilgan eritmalarda erituvchiga nisbatan ideal eritmalarning hamma tenglamalarini qo’llash mumkin. Ideal va cheksiz suyultirilgan eritmalar termodinamikasiga bo’ysunmaydigan eritmalar real eritmalar jumlasiga kiradi. Real eritmalarning xossalari eritma konsentratsiyasidan tashqari, eritmaning komponentlari orasidagi o’zaro ta’sirga ham bog’liq. Shunga ko’ra eritmaning xossalari bilan eritma konsentratsiyasi orasidagi bog’lanishni o’rganishda bu ta’sirni ham e’tiborga olish kerak, Lyuisning nazariyasida shu holat e’tiborga olingan. Real eritmada konsentratsiya (n) o’rniga termodinamik faollik qo’llaniladi. Lyuis ta’rifiga ko’ra a – termodinamik faollik, γ – termodinamik faollik koeffitsiyenti (yoki faollik koeffitsiyenti), n – konsentratsiya. Ideal va cheksiz suyultirilgan eritmalarda va zarrachalar o’rtasidagi o’zaro ta’sir kuchlarini aks ettriadi, termodinamik faollik koeffitsiyenti ma’lum real eritma xossalarining qabul qilingan standart holatdan chetlanishini tavsiflaydi. Termodinamik tenglamalar real ertimalarga to’g’ri kelgani uchun, ideal va cheksiz suyultirilgan eritmalarga mansub termodinamik tenglamalarda konsentratsiya ifodasi o’rniga termodinamik faollik ifodasini qo’llash kerak. Komponentlarning kimyoviy potensiali ya’ni 1,2 eruvchiga mansub belgilar; μ0 – standart holatdagi kimyoviy potensial deyiladi. Bir birida cheksiz nisbatda aralashadigan komponentlar eritmalari uchun γ=1, a=1 va μ1=μ10, μ2=μ20 kabi qutblanmagan assosilanmagan moddalar eritmasida ularni bir xil agregat holatda aralashtirilganda Lekin entropiyaning o’zgarishi ideal gazdagidek bo’ladi, bir xil va har xil molekulalarning tortishuvi deyarli teng ya’ni ideal eritmaga yaqinlashadi. Shunga ko’ra, qabul qilinsa, xato bo’lmaydi. μ0 – standart kimyoviy potensial. Kimyoviy potensialni hisoblashda eritmani tashkil qilgan moddalarning xossasiga qarab ikki xil standart holat qabul qilingan. Birinchi standart holat – agar komponentlari bir-birida har xil nisbatda aralashsa, standart holat sifatida toza moddalar qabul qilinadi va faollik koeffitsiyenti birga teng bo’ladi, ya’ni γ=1, a1=1; a2=1. Demak, bunday holatda yuqoridagi tenglamaga muvofiq “1” raqami 1 standart bo’yicha hisoblanganini ko’rsatadi.
Ikkinchi standart holat – agar komponentlardan bittasi boshqasida chegarali nisbatda erisa, erituvchi uchun birinchi standart qabul qilingan. Bu holda faollik koefftisiyenti birga teng (γ=1) deb qabul qilinadi.
Erituvchini o’tkazadigan, ammo erigan moddani o’tkazmaydigan parda yarim o’tkazgich parda deyiladi. Agar eritma erituvchidan yarim o’tkazgich parda bilan ajratilgan bo’lsa, erituvchi o’z-o’zicha eritmaga o’tadi. Bu hodisa osmos deyiladi. Erituvchini eritmaga o’tkazmasdan erituvchi bilan eritma orasidagi muvozanatni saqlash uchun eritmaga berilishi kerak bo’lgan bosim π osmotik bosim deyiladi. Muvozanatda toza erituvchining kimyoviy potensiali μ10 o’zaro teng bo’ladi. Eritmadagi kimyoviy potensiali osmotik bosim π ga teng va eritmaning konsentratsiyasiga bog’liq. Muvozanat qaror topganda Bu ifodani T=const da differensiallasak va dμ10=0 ekanligini e’tiborga olsak. Binobarin, V₁ – erituvchining eritmadagi parsial mol hajmi. Erituvchining eritmadagi parsial mol hajmi bu tenglama osmotik bosimni eritmaning konsentratsiyasiga va erituvchining kimyoviy potensialiga bog’lanishini ifodalaydi. gar eritma cheksiz suyultirilgan bo’lsa, erituvchining parsial mol hajmi V toza erituvchining molyar hajmi d1 ga teng, deb faraz qilish mumkin. Bu tenglama e’tiborga olinsa, yuqoridagi tenglama quyidagicha yoziladi. Bu tenglama 0 dan π gacha va N1 dan 1 gacha integrallash mumkin.