Moddalar o’zaro reaktsiyaga kirishib boshqa moddalarga aylanishida qancha issiqlik chiqishi yoki yutilishini aniqlash uchun Gess qonuniga ko’ra, boshlang’ich va oxirgi moddalarning hosil bo’lish issiqligini bilish kerak. Masalan: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q
Termokimyoviy tenglamalar va ularni yozish usullari
Тermokimyoviy tenglamalarda stexiometrik koeffitsientlardan tashqari ularga muvofiq keluvchi reaksiyalarning issiqlik effektlari ham keltirilgan bo‟ladi. O‟quv adabiyotlarida termokimyoviy tenglamalarning ikkita usuli yoziladi: termokimyoviy va termodinamik.
а) Tеrmokimyoviy usulda reaksiyaning issiqlik effekti Q deb belgilanadi va tenglamalar ichida ekzotermik reaksiyalar uchun (+) hamda endotermik reaksiyalar uchun (-) belgilari bilan belgilanadi.
Маsalan:
С + CO2 = 2CO – Q
C + CO2 = 2CO – 119,9 kJ
b) tеrmodinamik usulda issiqlik effekti ΔН bilan belgilanadi bu holda ekzotermik reaksiyalar (-) hamda endotermik reaksiyalar (+) kabi belgilanadi:
Маsalan:
С + CO2 = 2CO ∆Ho =+119,8
HCl + NaOH = NaCl + H2O ∆Ho = -13,7 kJ
H + OH- = H2O
ΔH ΔН>Obo`lganda kimyoviy (biokimyoviy) reaksiya natijasida sistema atrof muhitdan qo`shimcha energiyani oladi, bunda u yanada kamroq barqaror bo‟lgan energetik holatga o`tadi.
Moddalarning standart hosil bo’lish entalpiyalari Issiqlik effekti kuzatiladigan biokimyoviy yoki kimyoviy reaksiyalar uchun entalpiya ahamiyatga ega hisoblanadi. Entalpiyaning o‟zgarishi bosim va haroratga bog‟liq bo‟ladi va shuning uchun ham turli reaksiyalarning issiqlik effektlarini taqqoslash uchun ularni standart sharoitda olib borish kerak.
Standart sharoit–bu boshlang‟ich reagentlar vareaksiya mahsulotlari standart holatda, ya‟ni (bosim 760 mm.sim.ust., 101,325 kPa, harorat 298 К) bo‟lsa jarayonning standart entalpiyasi deyiladi vа ∆H298 yoki ∆Ho deb belgilanadi.
Bunda elementlar va oddiy moddalarning standart hosil bo‟lish entalpiyalari nolga tengdir, masalan H2; O2; Fe; Ca; C; Cl2 lar uchun Н о 298= 0.
Qattiq modda, suyuqlik va gaz kabi termokimyoviy taqqoslashlarni yozishda ular (q), (s), (g) kabi simvollar bilan belgilanadi, modomiki entalpiyaning o‟zgarishi reagentlar va mahsulotlarning agregat holatiga bog‟liq bo‟ladi. Masalan, suyuq holatdagi suvning hosil bo‟lishi Н о 298standart sharoitlarda termokimyoviy tenglamalar ko‟ra H2 + 1/2O2 = H2O(s)suvning hosil bo‟lishi -242 kJ/molni tashkil qiladi .
Moddalarning standart holatlari:
1) Qattiq moddaning standart holati deb standart sharoitlardagi (Р=101325 Pа, harorat 298 К (25оС))uning eng barqaror bo‟lgan allotropik modifikatsiyasiga aytiladi. Masalan, uglevodorodlarning standart holati grafit hisoblanadi, bu uning eng barqaror allotropik modifikatsiyasidir;
2) Suyuqlikning standart holati deb standart sharoitlardagi toza suyuqlikka aytiladi;
3) Gazsimon moddaning standart holati deb 298 Kharoratda 101325 Па parsial bosimga ega gaz tushuniladi;
4) Erigan moddaning standart holati deb konsentratsiyasi 1 М (1 мol/l) gа teng eritmaga aytiladi.
MISOL:
Glukozaning С6Н12О6standart hosil bo‟lish entalpiyasi (ΔН о 298) nima?
Yechim: ΔН о 298(gluukoza) – bu standart holatda mavjud bo‟lgan 1 mol glukozaning hosil bo‟lish entalpiyasi o‟zgarishidir u standart holatlardan olingan oddiy moddalar va elementlarni tarkibiy qismlaridan iboratdir, аniqrog‟i bu quyidagi reaksiyaning issiqlik effekti hisoblanadi.
6C(grafit) + 6H2(g) + 3O2(g) = C6H12O6(q) ∆H o = ΔН о 298(glukoza)
Bu reaksiyaning hosil bo‟lish issiqlik effektini aniqlash uchun quyidagi reaksiyalardan foydalaniladi.
- 6С(grafit)+6О2(g)=6CO2(g);∆H1=6(-393,578)=-2361,5 Kj
- 6Н2(g)+3О2(g)=6Н2О(s); ∆H2=6 (-286)=-1715,8 kJ
- C6H12O6(q)+6О2(g)=6СО2(s)+6Н2О(s);
∆H3=-2804,3 kJ ∆H1+∆H2-∆H3= ΔН о 298(glukoza)
ΔН о 298(glukoza)=-2361,5+(-1715,8)+2804,3=1273 kJ/mоl
∆H o = ΔН о 298(glukoza) =-1273 kJ/mol
Do'stlaringiz bilan baham: |