Laboratoriya
[H?][J2] Kimyoviy m u v o z a n a t n i n g
Download 472.63 Kb. Pdf ko'rish
|
Kimyo. Labaratoriya mashg\'ulotlari. Bekmirzayev J, Ziyayev M, Mamajonov G\'
[H?][J2]
Kimyoviy m u v o z a n a t n i n g siljishi. Kimyoviy muvozanat holnti asosan uchtn qiym atga bog’liq: a) r e a k s i y a g a kirishuvchi m oddalar konsentratsiyasi; b) temperatura; c) bosim (agar reaksiyada gaz m oddalar ishtirok etsa). K o’rsatilgan q iy m a tia m in g birortasi o ’zgarsa ham kimyoviy muvozanat buziladi v a reaksiyada ishtirok e ta y o tg a n barcha m oddalam ing konsentratsiyalari o ’zgaradi. Reaksiya mahsulotlari konsentratsiyalarining ko ’paytmasini boshlang’ich m oddalar konsentratsiyalari ko’paytmasiga nisbati ayni reaksiya uchun shu temperaturadagi m uvozanat konstantasiga teng b o ’lgunigacha konsentratsiyaning o’zgarishi davom etadi. B u holda yana to ’g ’ri v a teskari reaksiyalarning tezligi tenglashadi. Bu m oddalar k o n s e n tra ts iy a s i oldingi holatdagiga nisbatan boshqacharoq bo ’ladi. Muvozanatni b u z ilis h i bilan konsentratsiyalarning o ’zgarish jarayoni m uvozanatning siljishi d e y ila d i. A gar bunda tenglam aning o ’ng tomonidagi moddalar konsentratsiyasi ortsa muvozanat o ’ng tom onga siljigan; agar tenglam aning chap tom onidagi moddalaming konsentratsiyasi ortsa muvozanat chap tom onga siljigan 43 ileyiladi. M uvozanatning siljish y o ’nalishi quyidagi qoida bilan aniqlanadi: K im yoviy m uvozanat holatida turgan sistem aning biror sharti o ’zgarsa, masalan, reaksiyaga kirishayotgan m oddalam ing birortasini konsentratsiyasi, tem peratura yoki bosim, u holda m uvozanat k o ’rsatilgan ta ’sirga qarshi tura oladigan reaksiya tom on siljiydi (Le-Shatelye prinsipi). M isol uchun m uvozanat holatidagi gaz sistem asini k o ’ramiz: N 2 + 3H 2 о 2N H 3 + Q Le-Shatelye prinsipiga k o ’ra biror bir kbm ponentning konsentratsiyasini kam aytirish m uvozanatni shu kom ponentni hosil b o ’lish tom oniga siljitadi. K eltirilgan sistem ada azot yoki vodorodning konsentratsiyasini kam aytirish m uvozanatni am m iakning parchalanishi tom on siljitadi v a aksincha. T em peratura oshirilganda m uvozanat endoterm ik jaray o n tom on (ayni m isolda teskari reaksiya tom on), tem peratura pasaytirilganda - ekzoterm ik reaksiyasi tom on (m isolda o ’ng tom on) siljiydi. Bosim ortirilganda m uvozanat kam sonli gaz m olekulalari hosil bo ’lishi tomon, y a ’ni kam hajm li gaz m oddalar hosil bo ’lishi tom on (ayni m isolda to ’g ’ri reaksiya tom on) siljiydi. K atalizatorlar to ’g ’ri v a teskari reaksiyalam ing tezligini bir xilda o ’zgartiradi, sistem ada m uvozanatni tezroq qaror topishiga yordam qiladi. Am m o kim yoviy m uvozanat holatiga hech qanday ta ’sir k o ’rsatm aydi. R eak siy ag a k irish u v c h i m o d d a la r k o n se n tra tsiy a sin in g o ’z g a rish id a kim yoviy m u v o z a n a tn i siljishi Unchalik katta b o ’lmagan stakanda 10 m l dan 0,001 n tem ir (III) xlorid FeC l 3 v a kaliy rodanid K SC N eritm alarini aralashtiring. B u qaytar reaksiyanining tenglam asini v a uning m uvozanat konstantasi ifodasini yozing. O lingan eritm ani to ’rtta probirkalarga teng m iqdorda bo ’ling. Birinchi probirkaga tem ir (III) xloridining konsentrlangan eritm asidan, ikkinchisiga kaliy rodanidning konsentrlangan eritmasidan, uchinchisiga ozroq kaliy xloridning kristalidan soling, to ’rtinchisini esa solishtirish uchun olib qoling. Probirkalardagi suyuqliklam ing rangini solishtiring. Suyuqliklar rangining o ’zgarish intensivligiga 44 qarab tem ir (III) rodanidning Fe(S('N )i critniasidagi konscntratsiyti.sini o ’zgarishi, y a ’ni muvozanatning siljishi haqida xulosa qiling. Rang o'/.garisliini nmssnhir ta ’siri qonuni asosida tushuntiring. Olingan eritm a suyultirilganda muvozanat siljiydiini? T e m p e ra tu ra n i kim yoviy m uv o zan atn in g siljishiga ta ’siri T ajriba uchun ikkita azot (IV) oksidi bilan to ’ldirilgan tutashuvchi idishdan foydalaniladi (rasm 50). Rasm 32. Tem peratura o ’zgarishi bilan kimyoviy m uvozanatning siljishini o ’rganish uchun asbob. Azot (IV) oksidi polim erlanadi va qaytar reaksiya natijasida m uvozanat qaror topadi: 2 N 0 2 О N 2 0 4 +54,39 kj N 0 2 -to’q qo’ng ’ir rangli gaz, N O - och sariq, deyarli rangsiz. Shuning uchun gazlar aralashm asining rangini o ’zgarishiga qarab uning kom ponentlarini konsentratsiyasini o ’zgarishi haqida, y a ’ni muvozanatni o ’ng yoki chap tom onga siljishi haqida xulosa qilish mum kin. Kolbadagi gazlar aralashmasining ranggini n'/.garishini kuzating. lia r bir kolbada m uvozanat qaysi tom onga siljiydi? Idishlami stakanlardan diiqaring. Bu holda gazlam ing ranglari qanday o ’zgaradi? Le-Shatelye prinsipi Htmida kuzatilgan hodisalam i tushuntiring. 1R IT M A L A R N IN G K O N S E N T R A T S IY A S IN I A N IQ LA SH Ikkl yoki bir necha m oddadan (komponentdan) iborat bir jinsli sistem a eritm a iMt utttlmli llutuin bir (yoki bir necha) erigan m odda erituvchida molekula, atom |tA l Inn unliiln bir tckis (aqsimlangan. 49 Eritm ani agregat holatiga m os keladigan m oddani erituvchi sifatida qabul qilinadi. Eritm ani ham m a kom ponentlarm ing agregat holatlari bir xil bo ’lsa, m iqdori eng k o ’p b o ’lgan m odda (kom ponent) erituvchi hisoblanadi. Suv bundan m ustasno, chunki u ham m a vaqt erituvchidir. M oddaning erish jarayonida issiqlik ajralishi (m usbat issiqlik effekti) yoki yutilishi (m anfiy issiqlik effekti) v a hajim ning o ’zgarishi kuzatiladi. B u v a b a ’zi boshqa hodisalar erigan m oddaning erituvchi bilan kim yoviy ta ’sirlanishini k o ’rsatadi. B u hodisalar D .I.M endeleyev yaratgan gidratlanish nazariyasida o ’z ifodasini topgan va bu nazariyaga asosan eritm a hosil b o ’lishida nafaqat fizik, balki kimyoviy jarayonlar ro ’y beradi. E rish jaray o n id a eriyotgan m oddaning zarrachalari erituvchi m olekulalari bilan nisbatan beqaror, o ’zgaruvchan tarkibli birikm alar hosil qiladi. U lam i solvatlar deyiladi. A gar erituvchi suv b o ’lsa gidratlar deyiladi. Erituvchi v a erigan m oddalam i m olekulalari qutbli b o ’lsa, solvatlam i hosil bo ’lishi osonroq v a ular nisbatan barqaror bo ’ladi. B a’zan, suv m oiekulalari erigan m odda bilan m ustahkam b o g ’ hosil qiladi, v a eritm adan ajratib olingan kristallar tarkibiga kiradi. Tarkibida suv molekulalarini tutgan kristall m oddalar kristalagidratlar, tarkibidagi suvni esa kristallanish suvi deyiladi. M oddani erishida quyidagi jarayonlar sodir bo ’ladi: erituvchi v a eriyotgan m oddalam i zarrachalari (m olekulalar, atomlar, ionlar) o ’rtasidagi bo g ’ uziladi, bu esa issiqlik yutilishiga sabab b o ’ladi. B ir vaqtda solvatlar hosil bo ’ladi v a issiqlik ajralib chiqadi. K eyinchalik, erigan moddani solvatlangan zarrachalari erituvchida bir tekis taqsim lanishi natijasida issiqlik yutiladi. Solvatlanish diffuziya v a zarrachalararo bog’ uzilishining issiqlik effektlarini y ig ’indisiga qarab, erish jarayoniniing umumiy issiqlik effekti m anfiy yoki m usbat qiym atlarga ega b o ’ladi. Suvsiz tu z v a uni kristalogidratlarini erish issiqligini bilgan holda gidratlash (suv m olekulalarini biriktirish) issiqligini hisoblash mumkin. M isol. B ariy xlorid (BaC l2)ni erish issiqligi 8,80 kJ/M ol, BaC l 2 -2H20 niki esa * 46 20,53 kJ/M ol. BaCl 2 dan BaCl 2 -2H20 ga o ’tishidagi gidratlanish issiqligi hisoblanadi. Yechish. BaC l 2 ni erishi ikki ketma-ket jarayondan iborat: 1. Suvni ikkita molekulasini BaCl 2 ga birikishi. 2. Hosil b o ’lgan BaCl 2 -2H20 ning erishi. Demak, BaCI2ning erish issiqlik effekti Q, gidratlanish issiqligi Qi va kristalogidratlanish issiqligi Q 2 larni y ig ’indisiga teng: Q = Qi +Q 2 B u tenglam ani Q i ga nisbatan yechib Q v a Q 2 larni son qiym atlarini qo’yib gidratlanish issiqligini topamiz: Qi = Q - Q 2 = 8,80-(-20,53) = 29,33 kJ/mol E ritm alam i to ’yingan, to ’yinm agan v a o ’ta to ’yingan turlari m avjud. Erigan m odda erim ay qolgan (cho ‘kmadagi) m odda bilan muvozanat holatdagi eritm alar to ’yingan eritm alar deyiladi. Q attiq m oddalarni eruvchanligi miqdor jihatdan berilgan haroratda, 100 g erituvchini (yoki 1 0 0 0 ml erituvchini) to ’yintirgan m odda massasini gram m lar soni bilan ifodalaydi. Konsentratsiyasi berilgan haroratda to ’yingan eritm a konsentratsiyasidan kam bo’lgan eritm a to ’yinm agan eritm a deyiiladi. K onsentratsiyasi berilgan haroratda to yingan eritm a konsentratsiyasidan yuqori b<> ‘Igan eritm a o ’ta to ’yingan eritm a deyiladi. Ko’p m iqdorda erigan m odda tutgan eritma - konsentrlangan, kam miqdordagisi niyultirilgan eritm a deyiladi. Qattiq m oddani suyuqliklarda eruvchanligi cheklangan va keng chegarada n'/^iiriuli. I г Shatclye qoidasiga asosan erish issiqlik effekti eruvchanlikni haroratga мI»l>nitiii ortishi yoki kamayishi bilan bog’liq. Masalan, ko ’pchilik qattiq m oddalarni iHlthliln lisu|lik yutiladi, harorat ko’tarilishi bilan ulam ing eruvchanligi ortadi. Аця 1 rtuvchiinlikni 1 0 0 g erituvchida erigan moddaning gram m lar soni bilan tiuKklnlnmi eruvchanligini haroratga bog’liqligi eruvchanlik egri t * t o U l n ' l I i I U i i l l o t l i i l i i m u l i H i i i k I i i absissa o ’qiga harorat, ordinat o’qiga eruvchanlik koeffisenti q o ’yiladi (50 rasm). Eruvchanlik egri chizig’idan foydalanib moddaning hoxlagan haroratdagi eruvchanligini (egri chiziq chegarasida) aniqlash mumkin. M oddalam i qayta kristallash usuli bilan tozalashda to ’yingan eritm alam i tayyorlashda eruvchanlik egri chizig’idan foydalaniladi. Tuzlam i bir birida ajratishda ulam ing eruvchanligini haroratga bog’liqligi ju d a q o ’l keladi. R asm 51. Bertole tuzining eruvchanlik egri chizig’i. Suyuqliklam i suyuqliklarda eruvchanligi ju d a xilm a-xil. B a’zi suyuqliklar bir- biri bilan hoxlagan nisbatda aralashadi, b a’zilari bir-birida deyarli erim aydi, k o ’pchilik suyuqliklar o ’zaro cheklangan eruvchanlikni nam oyon qiladi. Suyuqliklam i eruvchanligi harorat ko ’tarilishi bilan b a’zi holatlarda ortadi yoki kamayadi. G azlam i -suyuqliklardagi eruvchanligi bir qancha om illarga b o g ’liq. K o ’pchilik gazlar suvga nisbatan kam qutibli erituvchilarda yaxshi eriydi. H aroratni ortishi va bosim ni pasayishi bilan gazlam i suvda eruvchanligi kam ayadi. K am eriydigan va erituvchi bilan kim yoviy ta ’sirlashmaydigan gazlam i eruvchanligi haqida quyidagi bog’liqlik m avjud: Suyuqlikning berilgan hajm da erigan gazning m assasi uning bosim iga to ‘g ’ri m utanosib (G enri qonuni). G azlar aralashm asining suyuqlikdagi eruvchanligi har bir gazning porsial bosim iga m utanosib. G azlam i eruvchanligini odatda yutilish (absorbsiya) koeffitsenti orqull 48 belgilanadi: norm al atm osfera bosim ida, 0°C da bir litr suyuqlikda 1 ,0 1.VI o ' |»a porsial bosim dagi erigan gazlarning hajmlar soni. Download 472.63 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling