O„zbekiston respublikasi oliy va o„rta maxsus ta`lim
Download 4.15 Mb. Pdf ko'rish
|
Физик ва коллид химия. Дарслик
|
Misol.
Standart sharoitda quyidagi reaksiya va ma‟lumotlar berilgan: Modda o , kJ/mol o , kJ/mol·K o , kJ/mol -822,2 0,090 -740,3 -241,8 0,190 -228,6 0 0,130 0 0 0,027 0 81 Shu ma‟lomotlar asosida a) standart sharoitda shu reaksiyaning ΔH, ΔS va ΔG qiymatlarini aniqlang; b) qanday temperaturalarda reaksiyaning sodir bo„lish imkoniyatini aniqlang. Yechish. a) bo„lganligi uchun standart sharoitda bu reaksiya sodir bo„lmaydi. b) Reaksiyaning sodir bo„lish imkoniyatini aniqlash uchun qanday temperaturada muvozanat holati qayd etiladi, ya‟ni bo„lishligini aniqlaymiz. Buning uchun 4.14 formuladan faydalanamiz. Demak ushbu reaksiya 672,2K dan yuqoriroq bo„lgan temperaturalarda sodir bo„ladi. 4.6. Termodinamikaning uchinchi qonuni. Termodinamikaning uchinchi qonuni entropiyaning temperatura bo„yicha o„zgarishi haqida. Moddalarning turli temperaturalarda entropiyasini o„rganib, Nernst shunday xulosaga keldiki, temperatura mutloq no„lga yaqin bo„lganda turli jarayonlarda entropiyaning o„zgarishi hisobga olmasa bo„ladigan darajada kichik qiymatga ega bo„ladi. Bu qonun Nernstning issiqlik teoremasi ham deyiladi. Bu teoremadan olingan natija va hulosalarni termodinamikaning I va II qonunlaridan keltirib chiqarib bo„lmaydi. Bu teorema natijasida termodinamik funksiyalarning absolyut qiymatini hisoblashga imkon yaratildi. I va II qonunlarda turli funksiyalarning temperaturaga bog„liq holda o„zgarishi intergal tarzida berilgan. Keyinchalik Plank, Lyuis i Rendal termodinamika uchinchi qonunining postulatini ta‟riflashdi. Bu qonunning ham bir nechta postulatlari mavjud. Mutloq no„l temperaturada kristall panjarasida nuqsonlari bo„lmagan toza (ideal) moddaning entropiyasi no„lga teng. Temperatura pasayganda sistema entropiyasi ham kamayib borib, mutloq no„lda uning qiymati no„lga teng bo„lsa, berilgan temperaturada har qanday sistemaning entropiyasi doim musbat qiymatga ega. Mutloq no„l temperaturaga erishish mumkin emas. Hozir 0,0001K temperatura olingan. 82 Bu tenglama bo„yicha mutloq no„lda kondensatlangan sistemalarda boradigan jarayonlarda entropiya o„zgarmaydi. Shularga asoslangan holda kondensatlangan sistemada reaksiyalarga kirishuvchi moddalarning entropiyasi no„lga teng deyish mumkin: Bu holat aniqlashtirilib quyidagicha ta`riflanadi: mutloq no„lda har qanday element yoki birikmaning to„g„ri tashkil topgan sof holdagi kristalining entropiyasi nolga teng, moddaning hamma boshqa holatlardagi entropiyasi esa noldan kattadir. Nazorat savollari . 1. Jarayonlar sodir bo„lish imkoniyatiga ko„ra qanday turlarga bo„linadi? Qaytar va qaytmas jarayonlarni ta‟riflang. 2. Qanday vazifalar termodinamika ikkinchi qonuniga ta`luqli? 3. Sxema asosida issiqlik mashinasi ishini Karno qanday talqin etganligini tushintiring. 4. Karno sikli nima va u qanday bosqichlardan iborat? 5. Issiqlik mashinasining foydali ish koeffitsienti nimaga teng? 6. Termodinamikaning ikkinchi qonuniga Klauzius qanday ta‟rif beradi? 7. Qonun to„g„risida Osvald qanday ta‟rif beradi? 8. Karno-Klauzius teoremasi nima va uning ahamiyati nimada? 9. Termodinamik hisoblarda qanday usullardan foydalaniladi? 10. Entropiya nima va u qaysi formula bilan aniqlanadi? 11. Entropiya o„zgarishi qaysi formula bilan ifodalaydi? 12. Ikkita idishda joylashgan, turli hajm va turli miqdordagi gazlarni aralashishi misolida entropiya o„zgarishini izohlang. 13. Qaysi tenglama termodinamika birinchi va ikkinchi qonunlarining birlashgan ifodasi hisoblanadi? Uni keltirib chiqaring. 14. Qaytar va qaytmas jarayonlar uchun birinchi va ikkinchi qonunlarning birlashgan tenglamasi qanday yoziladi? 15. Kimyoviy reaksiyalarning entropiyasi qanday hisoblanadi? 16. Kimyoviy termodinamikada qanday harakteristik funktsiyalardan foydalaniladi? 17. Izohor potentsial o„zgarishi qaysi tenglama bilan ifodalaydi? 18. Izobar potentsial o„zgarishi qaysi tenglama bilan ifodalaydi? 19. Qaysi holatda izobar yoki izoxor jarayon o„z-o„zidan boradi? 83 20. Izoxor va izobar jarayonlarda maksimal ish nimaga teng? 21. Turli jarayonlarning imkoniyatlari, yo„nalishi va chegarasi qanday mezonlar bo„yicha baholanadi? 22. Kimyoviy reaksiyalarning borish imkoniyati nima uchun ko„p jihatdan issiqlik effektiga bog„liq? 23. Endotermik reaksiyalar qanday sharoitda o„z-o„zidan borishi mumkin? Nima uchun? 24. Nima uchun termodinamikaning uchinchi qonuni Nernstning issiqlik teoremasi deyiladi? 5. Kimyoviy reaksiyalar muvozanati 5.1. Massalar ta‟siri qonuni. Muvozanat konstantasi. 5.2. Muvozanat konstantasining turli ifodalari va ular o„rtasidagi bog„lanish. 5.3. Kimyoviy potensial. Kimyoviy reaksiyalarning izoterma tenglamalari. 5.4. Muvozanat konstantasining temperaturaga bog„liqligi. Reaksiyaning izoxora va izobara tenglamalari. 5.5. Kimyoviy muvozanatni siljishiga ta`sir etuvchi omillar. 5.1. Massalar ta‟siri qonuni. Muvozanat konstantasi. Ko„p kimyoviy reaksiyalar qaytar bo„ladi. Bir vaqtda ikkita yo„nalishda – reaksiya maxsulotlari hosil bo„ladigan tomonga (o„ngga yoki to„g„riga) va maxsulotlar dastlabki moddalarga aylanadigan tomonga (chapga yoki teskariga) boradigan reaksiyalar qaytar reaksiyalar deyiladi. Reaksiyaning qaytarligi tufayli u oxirigacha bormaydi. Reaksiya boshlanishida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning konsentratsiyalari katta bo„lgani uchun tog„ri reaksiya tezligi katta bo„ladi. Vaqt o„tishi bilan dastlabki moddalar kamayib, mahsulotlar ko„payib boradi. Shuning uchun teskari reaksiya tezlashib boradi. Ma`lum vaqt o„tgandan keyin to„g„ri va teskari reaksiya tezligi tenglashadi. Bu holat kimyoviy muvozanat deyiladi. Kimyoviy muvozanat – dinamik holatdir. Vaqt birligi ichida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning qanchasi mahsulotni hosil qilsa, shuncha mahsulot yana dastlabki moddalarga aylanadi. Sistemadagi har bir moddaning konsentratsiyasi (yoki bug„ bosimi) o„zgarmasdan turadi, izobar yoki izoxor potensial minimal 84 qiymatga ega bo„ladi. Mahsulotlar va dastlabki moddalar konsentratsiyalarining nisbati muvozanat konstantasiga bog„liq. Muvozanat konstantasini aniqlash uchun gomogen fazada boruvchi shartli qaytar reaksiyani ko„rib chiqamiz: (5.1) Reaksiya tezligining reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasiga bog„liqlik ifodasi massalar ta‟siri qonuni deyiladi va to„g„ri reaksiya uchun quyidagicha yoziladi: [ ] [ ] (5.2) bu yerda: – to„g„ri reaksiya tezligi, – to„g„ri reaksiyaning tezlik konstantasi, [A] va [B] – reaksiyaga kirishuvchi moddalarning muvozanat vaqtidagi konsentratsiyasi, n va m – shu moddalarning reaksiya tenglamasidagi koeffitsienti. Teskari reaksiya tezligi: [ ] [ ] (5.3) bu yerda: – teskari reaksiya tezligi, – teskari reaksiyaning tezlik konstantasi, [E] va [D] – reaksiya maxsulotlarining muvozanat vaqtidagi konsentratsiyasi, q va l – shu moddalarning reaksiya tenglamasidagi koeffitsienti. Muvozanat vaqtida: bo„lgani uchun [ ] [ ] [ ] [ ] bundan: [ ] [ ] [ ] [ ] bu yerda: – konsentratsiya bo„yicha muvozanat konstantasi. Demak, muvozanat konstantasi to„g„ri reaksiya tezlik konstantasini teskari reaksiya tezlik konstantasiga nisbatiga yoki muvozanat vaqtidagi mahsulotlar konsentratsiyalari ko„paytmasini dastlabki moddalar konsentratsiyalari ko„paytmasiga nisbatiga teng. Muvozanat konstantasining qiymati qancha katta bo„lsa, muvozanatdagi aralashmada mahsulotlarning miqdori shuncha ko„p bo„ladi. 5.2. Muvozanat konstantasining turli ifodalari va ular o„rtasidagi bog„lanish. konstantani klassik muvozanat konstantasi deb ataladi. Real eritmalar uchun konsentratsiyani aktivlik (a) bilan almashtiriladi: 85 bu yerda – aktivlik bo„yicha kimyoviy muvozanat konstantasi. Gazsimon moddalar ishtirokidagi reaksiyalarning muvozanat konstantasini bosim yoki bug„ bosimi (P) orqali, uchuvchan moddalar ishtirokidagi muvozanat konstantasini esa uchuvchanlik yoki fugitivlik ( f ) orqali ifodalash mumkin: Muvozanat konstantasi moddalarning tabiatiga, temperaturaga bog„liq, ammo konsentratsiyaga ( ), aktivlikka ( ) , bosimga ( ) i fugitivlikka ( ) bog„liq emas. va muvozanat konstantalari gazsimon moddalarning mollar soni o„zgarmasdan boradigan reaksiyalarda o„lchovsiz kattalikdir. Boshqa holatlarda K Download 4.15 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|