O„zbekiston respublikasi oliy va o„rta maxsus ta`lim


Download 4.15 Mb.
Pdf ko'rish
bet17/81
Sana25.08.2023
Hajmi4.15 Mb.
#1670003
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   81
Bog'liq
Физик ва коллид химия. Дарслик

Fanning vazifalari. Fizik va kolloid kimyoning qonunlari va tushunchalariga 
asoslanib, jarayon va o„zgarishlarni o„rganishda kompleks fizik–kimyoviy 
yondoshish; kimyo va fizika fanlaridan olgan bilimlarni umumlashtirish, keyingi 
kurslarda o„z mutaxassisligi bo„yicha o„rganidan fanlarni o„zlashtirish uchun 
nazariy asoslarni shakllantirish; texnika fanlari bakalavrlari sanoatda boradigan 
kimyoviy jarayonlarning moxiyatini tushungan xolda, ongli ravishda va optimal 
sharoitda olib borishga qo„llanma bera oladigan nazariy ilm berish; fizik kimyoviy 
tadqiqot o„tkazish va olingan natijalarni mohiyatini tushuna olish imkoniyatlari 
bilan tanishtirish. 
1.2. Hozirgi zamon fizik va kolloid kimyosining ahamiyati. 
“Fizik va kolloid kimyo” fanini o„zlashtirish jarayonida kimyoviy 
termodinamikaning tushunchalari va qonunlari, kimyoviy potensial va sistema 
muvozanatining umumiy shartlari, fazalar muvozanati va eritmalarning xossalari, 
elektrokimyoviy jarayonlar, kimyoviy kinetika hamda kataliz, sirt hodisalari va 
dispers sistemalar haqida bilimlarga ega bo„linadi. Modda va molekula 
tuzilishining hozirgi zamon nazariyasini, termodinamik funksiyalar va ularning 
ahamiyatini, kimyoviy va fazalar muvozanatini, eritmalarning xossalarini, 
kimyoviy 
kinetika 
nazariyasini, 
dispers 
sitemalarning 
klassifikasiyasini, 
molekulyar-kinetik va optik xossalarini, sirt hodisalari termodinamikasini, qo„sh 
elektr qavat hosil bo„lish mexanizmi va tuzilishini, elektrokinetik hodisalarni, 
dispers sistema barqarorligining termodinamik va kinetik omillarini, suyuq hamda 
gaz dispersimon muhitli sistemalarni o„rganiladi. Shuningdek modda tuzilishini 


26 
aniqlash usullarini, eritmalarning termodinamik xossalarini, noelektrolit va 
elektrolit eritmalarining xossalarini, dispers sistemalarning olinishi va tozalashni, 
gaz va eritmalarning qattiq modda sirtidagi va eritma yuzasidagi adsorbsiyasini, 
yuqori molekulyar birikmalarning eritmalarini tadqiq etish bo„yicha ham bilimlar 
beriladi. 
Fizik va kolloid kimyoni o„zlashtirish va tushuntirish uchun talabalar fizika 
va matematika hamda kimyoning hamma bo„limlaridan – noorganik, organik, 
analitik kimyolardan dastur bo„yicha bilimlarni o„zlashtirgan bo„lishlari lozim. 
Ushbu fanning qonuniyatlari umumiy kimyoviy texnologiya asoslari, polimerlar 
fizikasi va kimyosi, charm-mo„ynaga ishlov berish texnologiyasi va mutaxassislik 
fanlarini o„rganish uchun zamin bo„lib hizmat qiladi. 
“Fizik va kolloid kimyo” fani bo„lg„usi mutaxassislarni ishlab chiqarishda 
mustaqil ishlash, texnologik jarayonlarning borish imkoniyatlari, sharoitlari va bu 
sharoitlarni qanday o„zgartirilganda jarayon kerakli tomonga borishini aniqlashga 
yordam beradi. Texnologik jarayonlarni boshqarish va maxsulotlar sifatini nazorat 
qilishda fizik va kolloid kimyoning uslublaridan foydalanish kerak bo„ladi. 
Hozirgi sharoitda korxonalarni fizik–kimyo laboratoriyalarisiz tasavvur qilib 
bo„lmaydi, chunki bu laboratoriyalarda jarayonlarni nazorat qilish, ularni borish–
bormasligini bilish, jarayon qanday yo„nalishda boradi, reaksiya unumi qanday 
bo„ladi kabi savollarga fizik va kolloid kimyo fanidan javob topish mumkin. 
1.3. Fizik va kolloid kimyoning bo„limlari. 
Fizik va kolloid kimyoning mazmun va mohiyatidan kelib chiqqan xolda bir 
necha bo„limlarga bo„lib o„rganiladi.
Fizik kimyoni beshta bo„limga ajratish qabul qilingan:
molekula va moddalar tuzilishi; 
kimyoviy termodinamika; 
eritmalar haqida ta`limot; 
elektrokimyoviy jarayonlar; 
kimyoviy kinetika va kataliz. 
Kolloid kimyoning bo„limlari:
dispers sistemalar va sirt hodisalarning asosiy tushunchalari, sinflanishi va olinishi; 
dispers sistemalarning molekulyar-kinetik va optik xossalari; 
sirt hodisalar va adsorbtsiya; 
dispers sistemalarning elektrokinetik xossalari va barqarorligi; 


27 
dispers sistemalarning ayrim vakillari, yuqori molekulyar birikmalarning 
eritmalari. 
Bo„limlar bir necha mavzularni o„z ichiga olishi bilan birga o„z uslub va 
usullariga ega. Har bir bo„lim bo„yicha fizki va kolloid kimyoning asoslarini, 
qonuniyatlarini o„rganishga bag„ishlangan nazariy mashg„ulotlar va bu 
qonuniyatlarni 
amalda 
qo„llash 
va 
ulardan 
foydalanish 
ko„nikmalarin 
shakllantirishga qaratilgan laboratoriya ishlari rejalashtirilgan.
Nazorat savollari

1. Fizik va kolloid kimyoning ob`ekti nima? 
2. Fizik va kolloid kimyoning predmeti nima? 
3. Fizik va kolloid kimyoning boshqa fanlar bilan bog„liqligi. 
4. Fizik va kolloid kimyo fanining qanday bo„limlari mavjud? 
5. Fanning qanday tadqiqot uslublari mavjud? 
6. Fizik va kolloid kimyo uslublarini ilmiy tadqiqot ishlaridagi o„rni. 
7. Fanning ishlab chiqarish texnologiyasidagi ahamiyati nimadan iborat? 
2. Modda tuzilishi
2.1. Atom tuzilishining kvant-mexanik taxlili.
2.2. Molekula tuzilishi va kimyoviy bog„larning kvant-mexanik taxlili. 
2.3. Kimyoviy bog„ning xossalari.
2.4. Modda tuzilishini aniqlash usullari: refraksiya va paraxor. 
2.5. Spektroskopiya usullari. 
2.1. Atom tuzilishining kvant-mexanik taxlili. 
Molekulalarni va moddalarni tashkil etuvchi atomlarning tarkibi, 
o„lchamlari, xossalari turlicha. Lekin barcha atomlarning o„xshash jihatlari ham 
bor. Atomlar kimyoviy hodisalarda bo„linmasdan qoladigan eng kichik zarracha, 
atomdan kattaroq zarrachalar kimyoviy jarayonlarda saqlanmaydi, atomlargacha 
bo„linadi. Atomlar to„plami moddani hosil qiladi. Atom va molekula tuzilishining 
zamonaviy nazariyasi elektron va boshqa mikrozarrachalarning harakatini 
ifodalovchi kvant mexanikasi qonunlariga asoslangan. Ular oddiy ko„z yoki 
mikroskop bilan ko„rinadigan zarrachalarning harakatini belgilovchi klassik 
mexanika qonunlaridan keskin farq qiladi. 


28 
Kvant mexanikada barcha mikroob`ektlar ikki xil tabiatga ega deb 
hisoblanadi – ular zarracha sifatida va to„lqin sifatida bir vaqtda ham korpulyar, 
ham to„lqin xossalarni namoyon qiladi. Birinchi marotaba ikki yoqlama xossa 
yorug„lik nurlari uchun aniqlangan, keyinchalik barcha moddiy mikrozarrachalar 
shunday xossaga ega ekanligi ma‟lum bo„lgan. 
Kvant mexanik nazariya borliqni anglash, modellashtirishning mutlaqo 
yangicha yondoshividir. Bu nazariya moddiy olamni atom va molekula darajasida 
tushunish, tasvirlash, uning o„zgarishlarini bilish uchun eng yaxshi asos bo„ladi. 
Bu nazariya ko„plab tajribalar natijasida ta‟riflangan postulatlar shaklida 
ifodalanadi. Asosiy postulatlar quyidagichadir
1

to„lqin xossalariga ega bo„lgan elektronlarning harakati to„lqin funksiyasi 
deb nomlanuvchi matematik ifoda orqali talqin etilishi mumkin; 
to„lqin funksiyasi sistema haqidagi ma‟lumotni o„zida saqlaydi; 
to„lqin funksiyasi ihtiyoriy matematik funksiya emas, ma‟lum bir sodda 
shartlarni qanoatlantiradi. Masalan ular uzluksiz bo„lishi kerak; 
to„lqin funksiyasining eng muhim sharti Shredingerning nostatsionar 
tenglamasini qanoatlantirishidir. Vaqtni to„lqin funksiyasidan ajratib, Shredinger 
tenglamasi vaqtga bog„liq emas deb qabul qilinadi; 
real sistemalarga shunday shartlarning qabul qilinishi to„lqin funksiyasi 
sistema to„g„risida tajriba bilan mos keluvchi ma‟lumotlarni olish imkonini beradi. 
Kvant mexanikasida moddiy zarrachaning harakati to„lqin xossa sifatida 
to„lqin uzunligi, amplitudasi, chastotasi va uning massasi, harakatlanish tezligi 
bilan bog„liqligi ifodalanadi (2.1-rasm).
2.1-rasm. Mikrozarracha to„lqini: 
– to„lqin uzunligi (nm), l – to„lqin amplitudasi 
(nm), 
– tebranishlar chastotasi (sm
-1
, 1 sm dagi to„lqinlar soni). 
1
David W. Ball. Physical Chemistry. Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, 2011. P. 273. 


29 
To„lqin jarayoni uchun quyidagi ifoda amal qiladi:
bu yerda 
– to„lqin uzunligi; – mikrozarrachaning massasi va 
harakatlanish tezligi; h – Plank doimiysi; 
= 6,63· 10
-34
J·s. 
To„dqin uzunligi λ tebranishlar chastotasi ν bilan quyidagi munosabat orqali 
bog„langan: 
bu yerda c – yorug„lik tezligi; c = 3· 10

m/s. (2.2) tenglikka asosan, to„lqin 
uzunligi qancha kichik bo„lsa, tebranishlar chastotasi shuncha katta bo„ladi.
Atomlar qandaydir energiyaga ega va harakatlanishi natijasida energetik 
o„zgarishlar sodir bo„ladi deb hisoblanadi. 1900 yilda Μ.Plank atomlar tomonidan 
energiya uzluksiz emas, balki juda kichik ko„rinmas ulushlar (porsiyalar) – 
kvantlar tarzida tarqaladi degan fikrni aytdi. Kvant kattaligi nurlanayotgan 
yorug„likning tebranishlar chastotasiga bog„liq: 
bu yerda E – kvant energiyasi. 
Shunday qilib, mikrozarrachaning energiyasi kattalikka karrali tarzda 
o„zgaradi. Kvant mexanikasida mikrozarrachalarning harakatlanish qonuniyatlari 
Shredinger tenglamasi orqali ifodalanadi. U esa xususiy ko„paytuvchilarning 
differensial tenglamasidir. Shredinger tenglamasining yechimi murakkab 
matematik masala bo„lib, to„lqin funksiyasi Ψ va energiya qiymati E ni topishga 
qaratilgan. 
Shredinger tenglamasi kvant mexanikasining eng muhim g„oyalaridan 
biridir, chunki u sistemaning eng muhim xossasi bo„lmish energiyaga 
bag„ishlangan. Atom yoki molekulyar sistemadagi energiya o„zgarishini aniqlash 
orqali kvant mexanikasi makroolam energiyasining o„zgarishini baholay olishi 
kerak. Shredinger tenglamasi sistema to„liq energiyasi ko„rsatuvchi Gamilton 
tenglamasiga asoslangan
2

bu yerda: 
– kinetik energiya, – potensial energiya. Klasssik mexanikada 
kinetik energiya, harakatlanish energiyasi chiziqli impuls 
orqali ifodalanadi: 
2
David W. Ball. Physical Chemistry. Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, 2011. P. 285, 286. 


30 
Biroq, Shredinger to„lqin funksiyasiga ta‟sir etuvchi kattaliklar orqali gamilton 
funksiyasiga o„zgartirish kiritdi. Potensial energiya sistema holatining funksiyasi 
(x) ekanligini hisobga olib impuls operatorini quyidagicha yozdi: 
̂
Shredinger to„liq energiya ifodasiga Gamilton operatori 
̂ deb nomlangan 
qo„yidagi kattalikni kiritdi: 
̂
̂
(2.5) tenglamadagi 
̂ to„lqin funksiyasi Ψ ga ta‟sir etadi, sistema to„liq energiyasi 
E ning qiymati quyidagicha aniqlanadi: 

̂ +
(2.6) tenglama kvant mexanikasidagi juda muhim tenglama bo„lib, 
Shredinger tenglamasi deb nomlanadi. To„lqin funksiyasi uchun ma‟lum bir 
cheklovchi shartlar qabul qilingan bo„lsa ham, uni aniq kattaliklarga bog„liqligini 
ifodalaydigan tenglama hosil qilindi. Ridberg, Balmer va Bor tomonidan eng sodda 
vodorod atomi uchun Shridenger tenglamasining echimi topilgan. Undan boshqa 
atomlar 
uchun 
Shredinger 
tenglamasini 
yechimi 
murakkab 
matematik 
hisoblashlarni talab etadi.
Atom musbat zarayadlangan yadro va 
manfiy 
zaryadlangan 
elektronlardan 
iborat 
elektroneytral zarracha (2.2-rasm). Yadro atrofida 

Download 4.15 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   81




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling