Mavzu: Kimyoviy potensial Reja; Kimyoviy reaksiyalarning energetikasi Termokimyoviy hisoblashlar

reaksiyaning issiqlik effekti reaksiya mahsulotlari hosil bo’lish issiqliklari yig’indisidan dastlabki moddalarning hosil bo’lish issiqliklari yig’indisining ayirmasiga teng.
H^o _{f, 298 mahsulotlar}-standart sharoitda mahsulotlar hosil bo’lish issiqliklari yig’ndisi; H^o _{f, 298 dast.moddalar}–standart sharoitda dastlabki moddalarning hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi.H^o _reaksya-standart sharoitda kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti.
Misol:
Reaksiyaning issiqlik effektini hisoblang.
9- jadval. Ba’zi moddalarning standart hosil bo’lish entalpiyalari(H^o_f,298)qiymati

Modda	H^of,298, kJ/mol	Modda	H^of,298,kJ/mol
Al(g) Al^3+(s) Al2O3(q) Al2(SO4)3 C(olmos) CH4(g) CO(g) CO2(g) CaCO3(q) CaCl2(q) CaF2(q) CaO(q) Ca(OH)2 Cl(g) Cl^-(g) Cl^-(s) H(g) H^+(g) H^+(s) HBr(g) HCl(g) HF(g) HI(g) NH3(g) HNO3(s) H2O(g)	326,3 -530,0 -1676,0 -3442,2 1,828 -74,86 -110,5 -393,5 -1206,9 -796,3 -1220,5 -635,5 -986,8 121,3 -233,6 -167,2 217,98 1536,2 O -35,98 -92,3 -288,6 25,9 -46,19 -174,1 -241,0	H2O(s) H2SO4(s) K+(s) KCl(q) KClO3(q) KNO3(q) KOH(q) MgSO4(q) MgSO4*7H2O(q) N(g) NO(g) NO2(g) NO3^-(s) Na(g) Na^+(g) NaCl(q) NaOH(q) Na2SO4(q) O(g) O3(g) OH^-(s) S(monoklinik) SO2(g) SO3(g) SO3(s) ZnO(q)	-285,8 -814,2 -251,2 -435,9 -391,2 -493,2 -425,8 -1301,4 -3384 472,7 90,25 33 -207,5 108,3 606,1 -411,1 -425,6 -1384,6 246,8 142,3 230,2 0,30 -296,9 -396,1 -439,0 -350,8

H^o _f,298Al₂O_3(k)=-1675,1 kJ/mol;

H ^o_f,298SO_3 gaz = - 396,1 kJ/mol; H ^o_f,298 Al₂(SO₄)₃  = - 3434,0 kJ/mol

H^o_reaksya =(H^o_f,298 Al₂(SO₄)₃) - (H^o _f,298 Al₂O₃+ 3H ^o_f,298 SO₃ ) =
- 3434 - [-1675,1 + 3(-396,1)] = - 570,6 kJ/mol


2) Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti reaksiyaga kirishuvchi moddalar yonish issiqlik effektlari yig’indisidan reaksiya mahsulotlari yonish issiqlik effektlari yig’indisining ayirmasiga teng.
Yonish issiqligi deb(H^o _c,298) 1 mol moddani mo’l kislorod ishtirokida oddiy oksidlargacha yonishida ajraladigan issiqlik miqdori tushuniladi.
c- harficombition- ingliz tilidagi “yonish”so’zining bosh harfi. Yuqoridagi ta’rifga ko’ra:

Kislota va asos reaksiyaga kirishib, 1 mol suv hosil bo’lishida ajralib chiqqan issiqlik miqdori neytrallanish issiqligi deyiladi. Kuchli kislota va kuchli asoslarning suyultirilgan eritmalari reaksiyaga kirishganda neytrallanish issiqligi standart sharoitda o’zgarmas qiymatga ega:

Ko’pdan ko’p moddalarning standart sharoitdagi hosil bo’lish va yonish issiqliklari jadvallarda berilgan bo’ladi. Shu qiymatlar asosida juda ko’p jarayonlarning issiqlik effektlarini hisoblash mumkin. 1)erish jarayoni:
2.
natriyning kristall holatdan bug’ga o’tishi uchun:

3)Ikki atomli molekulalarning atomlarga parchalanih jarayoni uchun:

3.
Vodorod atominig ion holatga o’tishida ionlanish jarayoni uchun:

Termokimyoviy hisoblar asosida kimyoviy bog’lar energiyasi,kristall panjara energiyasi,suyuqlanish, erish, gidratatsiya, molekulararo ta’sirlar, fazalar o’zgarishidagi va boshqa holatlardagi issiqlik effektlarini aniqlash mumkin.

3. Kimyoviy reaksiyalarning yo’nalishi
Entropiya. Mikrozarrachalarga betartib harakat xosdir. Faraz qilaylik, biriga azot ikkinchisiga kislorod to’latilgan ikki idish bir-biri bilan tutashtirilgan bo’lsin. Shu idishlarni tutashtiruvchi jo’mrak ochilsa, gazlar bir-biri bilan aralasha boshlaydi. Aralashish azot va kislorod ikkala idishda bir tekis taqsimlanguncha davom etadi. Bu jarayon hech qanday energiya o’zgarishisiz o’z o’zidan sodir bo’ladi. Lekin teskari jarayon ya’ni gazlarning qaytatdan kislorod va azotga ajralishi o’z-o’zidan sodir bo’lmaydi. Chunki gazlar aralashib ketganda ularning betartibligi katta bo’ladi, ajralgan holat esa tartibli holatdir.
Har qanday sistema o’zining betartibligini oshirishga intiladi. Tartibsizlikning miqdoriy o’lchovini belgilaydigan holat funksiyasi entropiya deyiladi va S bilan belgilanadi. Moddaning entropiyasi uning shu holatda turish ehtimolligining logarifmiga to’g’ri proporsionaldir.

Bu tenglama Bolsman tenglamasi deyiladi. k - Bolsman doimiysi.W - shu holatning ehtimolligi.

Sistema bir holatdan ikkinchi holatga o’tgandagi entropiya o’zgarishini o’lchash mumkin. Izolirlangan sistemada entropiyaning o’zgarishi S quyidagi formula bilan ifodalanadi:

Entropiyaning o’lchov birligi - J/mol_*K.

Modda qattiq holatdan suyuq holatga, suyuq holatdan gaz holatga o’tganda uning entropiyasi ortadi.
Sistema entropiyasining o’zgarishi issiqlik miqdori o’zgarishini absolut temperaturaga nisbatiga tengdir:

Q –issiqlik miqdori o’zgarishi; T-mutlaq harorat,K; entropiya birligi J/mol_* K.

Misol: 1 mol muzning erishida entropiya o’zgarishini aniqlang.