O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi samarqand davlat universiteti kimyo fakulteti Fizikaviy va Kolloid kimyo kafedrasi Mavzu: C

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS

TA’LIM VAZIRLIGI

SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI

Kimyo fakulteti
Fizikaviy va Kolloid kimyo kafedrasi


Mavzu: C₈H₁₀ = C₈H₈ +H₂ ning termodinamik tahlili

Bajardi: Jabborova Gulrux (201-guruh talabasi)

Tekshirdi: Muhammadiyev.N

Samarqand-2020

Mundarija:

l.Kirish 3

Kimyoviy reaksiyini termodinamik hisoblash va uning algoritmi 5

ll.Asosiy qism

1 Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effektini hisoblash 5

1.1 Issiqlik effektini standart sharoitda hisoblash 6

1.2 Issiqlik effektini Kirxgof tenglamasi bo’yicha hisoblash 7

2 Izobaro-izotermik potensial o’zgarishini hisoblash 10

2.1 Izobaro-izotermik potensial o’zgarishini taqribiy tenglama bo’yicha hisoblash 11

2.2 Izobaro-izotermik potensial o’zgarishini yaqinlashgan tenglama asosida hisoblash 12

2.3 Izobaro-izotermik potensial o’zgarishini aniq tenglama bo’yicha hisoblash 13

3 Muvozanat konstantasini hisoblash 15

3.1 Muvozanat konstantasini bosim P<0,5 Mpa bo’lganda hisoblash 16

3.2 Muvozanat konstantasini bosim P>0,5 Mpa bo’lganda hisoblash 16

4 Muvoanatdagi unumni hisoblash 17

lꓦ.Xulosa 22

Kirish

Termodinamika – sistemaning dastlabki va oxirgi holatlariga asoslanib , turli jarayonlarning o’tishini va muvozanat holatini o’rganadi. Termodinamikaning 2 ta asosiy va 1 ta xususiy qonuni bor:

1. Termodinamikaning birinchi qonuni turli jarayonlarning issiqlik balansini hisoblash imkonini beradi.

2. Termodinamikaning ikkinchi qonuni qaysi tashqi sharoitlarda jarayonning borish imkoniyatlari va qaysi yo’nalish bo’yicha borishini oldindan aytadi

3. Termodinamikaning uchinchi qonuni kimyoviy muvozanat konstantasini va o’z navbatida reaksiya mahsulotlarining imkoniy maksimal unumini hisoblash imkonini beradi.

Termodinamika therme-issiqlik , dinamic-harakat so’zlaridan kelib chiqqan bo’lib , issiqlik harakatini o’rganadi.

Reaksiyaning issiqlik effekti deb – reaksiya natijasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik miqdoriga aytiladi.

Reaksiyaning issiqlik effekti reaksiyaning boorish yo’liga bog’liq emas,sistemaning dastlabki va oxirgi holati bilan aniqlanadi.Bu xulosa termodinamika birinchi qonunini kimyoviy jarayonlarga tadbiqidan kelib chiqqan bo’lib, unga Gess qonuni deyiladi.

Issiqlik effekti endotermik reaksiyalar uchun musbat (∆H<0) va endotermik reaksiyalar uchun manfiy (∆H>0) hisoblanadi.

Gess qonuni ∆H ning manfiy qiymatini to’g’ridan-to’g’ri aniqlash

qiyin va juda qiyin tajribalarni bajarish bilan bog’liq bo’lgan

3

hollarda ham reaksiya issiqlik effektini hisoblash imkonini beradi.

Gess qonunidan quyidagi 2 ta xulosa kelib chiqadi:

Birinchi xulosa: Reaksiya issiqlik effekti dastlabki moddalar yonish issiqliklari yig’indisidan reaksiya mahsulotlari yonish issiqliklari ayirmasiga teng.

Ikkinchi xulosa: Reaksiya issiqlik effekti reaksiya mahsulotlari hosil bo’lish issiqliklari yig’indisidan dastlabki moddalar hosil bo’lish issiqliklari yig’indisi ayirmasiga teng.

H = Hmahsulot – Hdastlabki

Termodinamik hisoblashlarning asosiy maqsadi asosiy mahsulot unumi maksimal bo’lishini ta’minlaydigan reaksiya borishining maqbul sharoitni tanlashdir. Reaksiya berilgan tezlikda borishini ta’minlovchi sharoitni topish tajribaviy yo’lda amalga oshiriladi.

Shu o’rinda savol tug’iladi : Reaksiyaning issqlik effektini topish uchun reaksiyaga kirishuvchi moddalarning hosil bo’lish issiqliklaridan foydalanish kerakmi yoki yonish issiqliklaridanmi?

Reaksiyaning issiqlik effektini topishda reaksiyaga kirishuvchi moddalarning hosil bo’lish issiqliklari qiymtlaridan foydalangan ma’qul, chunki moddalarning hosil bo’lish issiqliklari bir muncha aniq qiymatlar bo’lganligi uchun issiqlik effektining qiymatini hisoblashda kam xatolikka yo’l qo’yiladi.

4

Kimyoviy reaksiyaning termodinamik hisobi va algoritmi

C₈H₁₀ ⇄ C₈H₈+H₂ reaksiyasi uchun muvozanat kanstantasi va uning unumini quyidagi mol nisbatlar, temperatura va bosim oraliqlarida hisoblang: mol nisbat: C₈H₈:H₂ = 1:1; temperatura 300 K dan 50 gradus qadam bilan 900K gacha; bosim 1-3 atmosfera. Har bir nuqta uchun, ∆H, ∆S, ∆G, lnKp va reaksiya unumini hisoblang. lnKp ning 1/T ga bog‘liqlik grafigini tuzing.

Dastlabki termodinamik kattaliklar

Modda	∆H°­obr [Kj/mol]	∆S°298 [j/mol]	Cp [j/mol·K]	Cp=f(T) Tenglama koefitsienti
				a	b, 10^-3	c, 10^-6	с', 10^5
C8H10	12,48	255,36		-43,1	0,707	-4,807	-
C8H8	103,89	237,57		-28,23	0,615	-25,48	-
H2	0	103,6	28,83	27,28	3,26	0,502	-

1. Kimyoviy reaksiya issiqlik effektini hisoblash

Kimyoviy reaksiya issiqlik effekti deb jarayonning boshlanishi va oxirida temperatura bir xil bo‘lganda termodinamik qaytmas reaksiyada ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlikka aytiladi.

1.1 Standart sharoitda reaksiya issiqlik effektini hisoblash

Standart sharoit deb temperatura 298 K va bosim 0,1 MPa (101,3 KPa) bo‘lgan holat qabul qilingan. Kimyoviy reaksiya issiqlik effektini hisoblash Gess qonuniga asoslanadi:

“Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti daslabki moddalarning faqat ahvoli va holatiga bog‘liq bo‘lib,
jarayonning borish yo‘liga bog‘liq emas”.

Gess qonuni o‘zgarmas bosim yoki hajmda boruvchi jarayonlarda qo‘llaniladi.

5

Berilgan moddaning standart hosil bo‘lish issiqligi deb berilgan

sharoitda 1 mol moddaning oddiy maddalardan hosil bo‘lish issiqlik
effektiga aytiladi.

Gess qonuniga ko‘ra reaksiyaning issiqlik effekti stexiometrik

koeffitsiyentlar hisobga olingan holda reaksiya mahsulotlari hosil bo‘lish
issiqliklari yig‘indisidan dastlabki moddalar hosil bo‘lish issiqliklari
yig‘indisining ayirmasiga teng, yaʼni:

(1)

Bunda: ∆H_P = standart sharoitda kimyoviy reaksiya issiqlik effekti;

v_i= stexiometrik koeffitsientlar.

1-jadvaldagi sonli qiymatlarni (1) formuladagi o‘rinlarga qo‘yilsa, quyidagi natija olinadi:

∆H_p=(103,898+0)-12,48=91,41kj/mol=91410kj/mol

1.2 Kirxgoff tenglamasi bo‘yicha reaksiya issiqlik effektini hisoblash

Kirxgoff tenglamasi yordamida turli temperaturalarda berilgan reaksiya issiqlik effektini aniqlash mumkin.

1.2.1 Kirxgoff tenglamasi bo`yicha reaksya issiqlik effektini taqriban hisoblash



6

(3)

Bunda, C_P- moddalarning mos holdagi issiqlik sig‘imlari.