Mavzu: fazaviy muvozanatlar

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O`RTA MAHSUS TALIM VAZIRLIGI
O`ZBEKISTON MILLIY UNIVERSTETI
KURS ISHI
MAVZU: FAZAVIY MUVOZANATLAR


TEKSHIRDI: prof Akbarov H.I
BAJARDI: __________________

Toshkent-2019

REJA:
I Kirish.
Asosiy tushunchalar va ta’riflar
II Asosiy qism

1. 
   Fazaviy muvozanatning asosiy qonuni
   
2. 
   Bir komponentli sistemalar. Suvning holat diagrammasi.
   

3. Ikki komponentli sistemalar uchun fazalar qoidasi
4. Termik analiz
III. Amaliy qism
IV. Xulosa
V. Foydalanilgan adabiyotlar
Asosiy tushunchalar va ta’riflar
Tarkibi, kimyoviy va fizikaviy hossalari bir xil bo‘lgan va boshqa qismlardan sirt bilan chegaralangan sistemaning gomogen qismi faza deyiladi. Bir necha fazalardan iborat sistema geterogen deyiladi. Suyuq va qattiq fazalar kondensirlangan fazalar deb ataladi. Bir necha fazalardan iborat sistemadagi muvozanat geterogen yoki fazaviy muvozanat deyiladi.
Sistemadan ajratib olinishi mumkin bo‘lgan va undan tashqarida mavjud bo‘la oladigan modda sistemaning komponenti yoki tashkil qiluvchi moddasi deyiladi. Masalan, natriy xloridning suvdagi eritmasida H₂O va NaCl sistemani tashkil qiluvchi moddalari bo‘lib, Na⁺ va Cl^- ionlarining har biri bir–biridan ajralgan holda uzoq vaqt mavjud bo‘la olmagani sababli komponent bo‘la olmaydi.
Sistemadagi har qaysi fazaning kimyoviy tarkibini ifodalash uchun etarli bo‘lgan modda xillarining eng kichik soni sistemaning komponentlari soni deyiladi. Agar fazalar muvozanatda turgan vaqtda kimyoviy reaksiya sodir bo‘lmasa, sistemaning komponentlari soni shu sistemaning tarkibiy qismlari soniga teng bo‘ladi. Masalan, o‘zaro kimyoviy ta’sirlashuv bo‘lmayotgan vodorod, geliy va argonlardan tashkil topgan gazsimon aralashmada sistemani tashkil qiluvchi moddalarning soni mustaqil komponentlar soniga, ya’ni uchga teng. Kimyoviy reaksiya brayotgan sistemalarda komponentlar soni sistemaning tarkibiy qismlari soniga baravar bo‘lmaydi. Muvozanat holatidagi kimyoviy sistemaning komponentlari sonini topish uchun sistemadagi tarkibiy qismlar sonidan ayni sharoitda shu sistemada borayotgan kimyoviy reaksiyalar sonini ayirib tashlash kerak. Masalan, HJ, H₂ va J₂ lardan iborat gazlarning gomogen bir fazali sistemasida quyidagi
H_{2 (g)} + J_{2 (g)} = 2HJ _(g)
reaksiya ketishi mumkin. Uchta moddaning konsentratsiyalari orasida K_r muvozanat konstantasi bilan belgilanuvchi munosabat qaror topadi.

SHuning uchun sistemani tashkil qiluvchi moddalardan ikkitasining konsentratsiyasini bilgan holda, uchinchi moddaning konsentratsiyasini aniqlash mumkin. Demak, mustaqil komponentlarning soni ikkiga teng: 3-1=2, bu erda 3-tashkil qiluvchi moddalarning soni, 1-konsentratsiyalarni o‘zaro bog‘lab turuvchi tenglamalar soni. Agar muvozanat holatidagi H₂ va J₂ larning konsentratsiyalari bir xil bo‘lsa, gaz fazasidagi ikkita tashkil qiluvchi moddalarning konsentratsiyalarini o‘zaro bog‘lovchi yana bir shart qo‘shiladi va mustaqil komponentlarning soni bittagacha kamayadi. Haqiqatdan, sistema faqat HJ dan hosil bo‘lgan bo‘lsa va uning boshlang‘ich konsentratsiyasi ma’lum bo‘lsa, unda muvozanat qaror topganda H₂ va J₂ larning konsentratsiyalari doimo teng bo‘ladi. Uchchala tashkil qiluvchi moddalarning muvozanat konsentratsiyalari esa yuqorida ko‘rsatilgan tenglamalar yordamida xisoblanishi mumkin. Xuddi shunday mulohazalar yuritib quyidagi geterogen reaksiyalar uchun
NH_{3 (g)} + HCl _(g) = NH₄Cl _(q) va CaCO_{3 (q)} = CaO_(q) + CO_{2 (g)}
geterogen muvozanat konstantasini bilgan holda uchchala tashkil qiluvchi moddalarning konsentratsiyalarini o‘zaro bog‘lash mumkin, bunda mustaqil komponentlar soni ikkiga tenglashadi. Agar NH_{3 (g)} va HCl _(g) larning konsentratsiyalari o‘zaro teng bo‘lsa, mustaqil komponentlarning soni bittagacha kamayadi. Ikkinchi geterogen sistemada esa mustaqil komponentlarning soni ikkitadan kam bo‘lishi mumkin emas, chunki CaO_(q) va CO_{2 (g)} lar turli fazalardadir.
Sistemaning sharoitlarini o‘zgartirish bilan muvozanat buziladi, bunda yangi muvozanat holati qaror topganda komponentlar soni ham o‘zgarishi mumkin. Masalan, past temperaturada va katalizator ishtirok etmaganda H₂O, O₂ va N₂ lardan iborat sistemada o‘zaro kimyoviy ta’sirlar kuzatilmaydi va sistema uch komponentlidir. YUqori temperaturalarda esa (500-700 ⁰S) ushbu sistemada
2N₂ + O₂  2H₂O
kimyoviy reaksiya kuzatiladi va shu sababli sistema yangi muvozanat holatida ikki komponentli bo‘lib qoladi.
Bosim, temperatura va sistemadagi komponentlarning konsentratsiyasi sistemaning parametrlari deyiladi. Sistemadagi fazalarning soniga va xiliga halol bermay turib, ma’lum chegarada ihtiyoriy ravishda o‘zgartirish mumkin bo‘lgan mustaqil parametrlar soni sistemaning erkinlik darajalari soni deyiladi. Sistemaning erkinlik darajalari soni uning variantligi deyiladi va sistemalar erkinlik darajalari soniga qarab nonvariant yoki invariant (F=0), monovariant (F=1), bivariant (F=2), uchvariant (F=3) kabi sinflarga ajratiladi. Sistemalar fazalar soniga yoki komopnentlar soniga qarab sinflanganda ham bir, ikki va uch fazali yoki komponentli sinflar nazarda tutiladi. Bir komponentli sistemalarda fazalar bitta moddaning turli agregat holatlaridan iborat bo‘ladi. Bunday sistemaga suv, muz va bug‘ fazalari o‘zaro muvozanatda bo‘lgan bir komponentli sistemani misol qilishimiz mumkin. Turli modifikatsiyadagi kristallarning har biri ham alohida faza xisoblanadi. Masalan, yuqori bosimlarda suv muzning olti xil turli modifikatsiyalarini xosil qiladi, oltingugurt rombik va monoklinik ko‘rinishlarda kristallanadi, qo‘rg‘oshinning oq va qo‘ng‘ir rangdagi modifikatsiyalari mavjud, fosfor oq va binafsha modifikatsiyalarga ega.
Sistema holatining va undagi fazaviy muvozanatlarning tashqi sharoitlardan yoki uning tarkibidan bog‘lanishini ifodalovchi bog‘lanish holat diagrammasi yoki fazaviy diagramma deyiladi. Bir komponentli sistemalarning holat diagrammalari tashqi sharoitlardan (temepratura, bosim) bog‘liq ravishda ifodalansa, ikki va uch komponentli sistemalardagi fazaviy muvozanatlar temperatura–tarkib diagrammalari orqali ifodalanadi.