Uglerod
monooksidi
|
СО
|
-67.64
|
Metan
|
CH4
|
-212.7
|
Etan
|
C2H6
|
-368.4
|
Propan
|
C3H8
|
-526.7
|
n-Pentan
|
C5H12
|
-838.2
|
Toluol
|
C6H5-CH3
|
-934.2
|
16
Metil spirit
|
CH3OH
|
-170.9
|
Etil spirit
|
C2H5OH
|
-327.6
|
Nitrometan
|
CH3NO2
|
-169.4
|
Xloroform
|
CHCl3
|
-89.6
|
Shuni ta‟kidlash joizki, reagentlarning standart yonish entalpiyalari va
mahsulotlarning standart hosil bo‟lish entalpiyalari to‟g‟risidagi ma‟lumotlardan
foydalanib, reagentlarning hosil bo‟lish entalpiyalarini hisoblash mumkin.
5 misol. Metil spirtining standart hosil bo‟lish entalpiyasini hisoblang
(СН3ОН, agar uning standart yonish entalpiyasi -725,64 kJ/mol ni tashkil qilsa).
Yechim:∆Ho298 (СО2)= -393,51kJ/mol
∆Ho298 (Н2О(с)) = -285,84 kJ/mol
Reaksiya quyidagi tenglama bo‟yicha kechadi:
2СН3ОН + 3О2 = 2СО2 + 4Н2О
Gess qonunining birinchi qoidasiga ko‟ra reaksiyaning issiqlik effekti,
reaksiya mahsulotlarining ∆Н298о yig‟indisi va dastlabki moddalarning
∆Н298оyig‟indisi o‟rtasidagi farqga teng bo‟lsa , unda:
∆H=2∆Но298(СО2) + 4∆Но298(Н2О) - 2∆Но298(СН3ОН)
Boshqa tomondan qaraydigan bo‟lsak СН3ОН ning yonish ∆Н298о=
∆Н298оteng bo‟lsa, unda:
∆Но298(СН3ОН)=(2∆Но298(СО2)) + 4∆Но298(Н2О)-2∆Но(yonish)(СН3ОН)/2=
=∆Но298(СО2)+2∆Но298(Н2О) - ∆Ноyonish(СН3ОН)=-393,51 + 2(-285,64)-
(-725,63)=-238,55 kJ/mol.
Shunday qilib, metil spirtining hosil bo‟lish (∆Ho298) entalpiyasi
-235,55 kJ/mol tashkil qiladi
Gess qonunining natijalari va ularning amaliyotda qo’llanilishi
Gess qonuni bo‟yichakimyoviy (biokimyoviy) reaksiya entalpiyasining
(∆Но) standart o‟zgarishi reaksiya mahsulotlarini standart hosil bo‟lish (∆Н298о)
entalpiyalari yig‟indisi va reagentlarning standart hosil bo‟lish entalpiyalari
yig‟indisio‟rtasidagi farqga teng. Yig‟indilarni umumiylashda to‟liq kimyoviy
tenglamadagi har bir moddaning stexiometrik koeffitsientiga teng keluvchi har bir
reaksiya komponentining mollar sonini hisobga olish kerak bo‟ladi.
∆Но=Σ∆Н298(mahsulotlar) - Σ∆Н298(reagentlar) (9)
Quyidagi turdagi tenglamalarni to‟liq yozish imkonini beruvchi reaksiya
uchun:
аА + bB = сС + dD
bu yerda: а,b,с,d – stexiometrik koeffisientlar; А,B,С,D – reaksiya ishtirokchilari
(А,B – reagentlar; С,D – mahsulotlar), issiqlik effekti(∆Но) quyidagi formula
bo‟yicha (1) natijaga muvofiq hisoblanadi:
∆Но=Σ∆Н298(mahsulotlar) - Σ∆Н298(reagentlar)=
(с Но298(С) + d Но298(D)) – (a Но298(А) + b Но298(B)) (10)
Gess qonunining (1) natijasini qo‟llash orqali masalani yechish uchun bitta
oddiy misol keltiramiz.
6
|
misol.
|
Zarurbiokimyoviy
|
reaksiya
|
hisoblanuvchi
|
–
|
glukozaning
|
oksidlanish reaksiyasi issiqlik effektini(∆Но) hisoblang
|
|
|
|
|
|
|
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О
|
|
|
|
|
|
|
Yechim: Gess qonunining
|
(1) natijasidan foydalanish kerak bo‟ladi,
|
|
|
|
|
|
aniqrog‟i
|
(10)
|
formuladan
|
foydalanish
|
|
|
|
kerak.Bundashundaynatijaniolishimizmumkin:
∆Но=(6Но298(СО2) + 6Но298(Н2О) – (Но298(С6Н12О6))
Bunda muvofiq keluvchi moddalarning ∆Н298оkattaliklaridan foydalanish
mumkin:
∆Но298(СО2) =-395,5 kJ/mol;
|
∆Но298(Н2О) =-285,9 kJ/mol;
|
|
|
|
|
∆Но298(С6Н12О6) =-1260 kJ/mol; ∆Но298(С6Н12О6) =-1260 kJ/mol.
|
|
|
|
|
|
Yuqorida
|
keltirilgan
|
tenglamaga
|
muvofiq
|
glukozani
|
oksidlanish
|
reaksiyasi∆Ноhisoblanadi:
∆Но= (6(-395,5) + 6(-285,9)) – (-1260) = -2816 kJ.
Shunday qilib, glukozaning oksidlanish energiyani biokimyoviy sistemaga
yetkazib beruvchi asosiy biologik reaksiya hisoblanadi.
Gess qonuni (1) natijasining yana bir qo‟llanilishi – bu moddaning hosil
bo‟lish (∆Н298о) standart entalpiyasini hisoblash – ushbu modda barcha
reaksiyalarningissiqlik
|
effektlari
|
(∆Но)
|
va
|
boshqa
|
reaksiya
|
|
|
ishtirokchilarining∆Н298оma‟lum
|
bo‟lgan
|
sharoitdaqandaydir
|
reaksiyaning
|
|
|
|
|
ishtirokchisi hisoblanadi. Bunday turdagi hisoblashlar∆Н298оbirikmalarni hisoblash
|
|
|
|
|
|
|
|
uchun
|
qo‟llaniladi,
|
ushbu
|
birikmalar
|
uchun
|
esao‟z
|
navbatida
|
bunday
|
parametrnieksperemental aniqlash mumkin emasyoki bo‟lmasa juda murakkabdir.
|
|
|
|
|
|
|
|
(1)
|
natija – agar turli xil boshlang‟ich holatlardanikkita reaksiya bir xil
|
|
|
|
|
|
|
natija bersa, unda ularni issiqlik effektlarining farqi (Н1о ва Н2оbir boshlang‟ich
holatdanikkinchi boshlang‟ich holatga o‟tishissiqlik effektiga tengdir. Grafik
jihatdan buni quyidagicha tasvirlash mumkin:
7 misol. Quyidagi ma‟lumotlardan foydalanib uglerodni
|
(grafit) bir
|
allotropik formasidan boshqa allotropik formasiga
aniqlang: olmosni yonish reaksiyasi∆Но= -94505 kal.
|
(оlmos) o‟tishining∆Но
|
Yechim: grafitni yonish reaksiyasining yonish issiqlik effekti∆Н1о,
|
|
olmosning yonish reaksiyasini ∆Н2оdeb belgilab olamiz:
|
|
С(grafit) + О2(g)= СО2(g)
С(olmos) + О2(g)= СО2(g)
|
∆Н1о= -94052 kal
∆Н2о= -94505 kal
|
Gessqonunining (2) natijasigamuvofiqquyidagini olishimiz mumkin:
∆Н1•2о=∆Н1о- ∆Н2о= -94052 – (-94505) = +453 kal, aniqroq qilib aytadigan
bo‟lsak С(grafit) → С(оlmos) +453 kal allotropik o‟tish issiqlik effekti shunday dalolat
bermoqdaki, grafit olmosga nisbatan yuqori barqarorlikka ega.
Gess qonuni va uning ikkita natijasiturli xildagi termokimyoviy hisoblashlar
uchun, masalan, aniq amaliy vazifalarni yechish uchun qo‟llaniladi. Quyidagi
bunday masalalarningko‟plab turlari keltirilgan.
8 misol. Quyidagi reaksiya bo‟yicha 56 latsitilenni hosil bo‟lishida qancha
issiqlik ajralishini (n.sh. da) hisoblang:
CaC2(g) + 2H2O(s) = Ca(OH)2(g) + C2H2(g)
Yechimi : Gess qonunining (1) natijasidan (10 tenglama) foydalanib,
berilgan reaksiyaning issiqlik effektini (∆Но) aniqlaymiz:
∆Но= (∆Но298 (С2Н2) + ∆Но298 (Са(ОН)2) – (2∆Но298(Н2О)+∆Но298(СаС2))
Izoh bo‟yicha muvofiq keluvchi keltirilgan birikmalarning ∆Но298aniqlaymiz
va ularni yuqorida keltirilgan hisoblash tenglamasiga qo‟yib chiqamiz:
∆Но= ((+226,9)+(-987,6)) – (2(-285,8)+(62,8)) = -126,4 kJ
Atsitilenni hosil bo‟lish reaksiyasi tenglamasidan shu narsa ko‟rinib
turibdiki, 1 mol atsitilenning hosil bo‟lishida 126,4 kJ energiya ajraladi.Avogadro
qonuniga ko‟ra 1mol gaz normal sharoitda 22,4 l hajmni egallaydi, shundan biz
proportsiya tuzamiz:
22,4 l (1 mol) С2Н2hosil bo‟lishida126,4 kJenergiya ajralsa
56,0 latsitilen hosil bo‟lishida qancha(х)energiya ajraladi
x=56(-126,4)/22,4 =-316 kJ.
9 misol. Etilenning to‟liq yonishida 6226 kJ energiya ajraladi. Reaksiyaga
kirishgan kislorodning hajmini (n.sh.dа) toping?
Yechim: kimyoviy tenglama yoziladi:
С2Н2(g) + 3О2(g) = 2СО2(g) + 2Н2О(s)
Gess qonunining (1) natijasidan foydalanib, reaksiyaning ∆Ноaniqlanadi:
∆Но=[2∆Но298(Н2О)+2∆Но298(СО2)] – (∆Но298(С2Н2)
Qo‟shimchadan∆Но298muvofiq keluvchi qiymatlari aniqlanadi va yuqorida
keltirilgan hisoblash tenglamasiga qo‟yib chiqiladi va 6226 kJ gateng bo‟lgan
entalpiyaning o‟zgarishi olinadi.
Reaksiya tenglamasidan ko‟rinib turibdiki, ushbu jarayonda 3 molkislorod
ishtirok etmoqda. Uning hajmini (l) topamiz: 3•22,4=67,2. Etilenning yonishidan
reaksiyaga kirishgan kislorod hajmini topamiz:
67,2 l О2
х
|
-1411kJ
-6226 kJ
|
х=255 l
∆Но298ma‟lum qiymatlar bo‟yicha hisoblash yo‟li orqaliturli xil
jarayonlarning energetik effektlarini aniqlash mumkin. Quyida ayrim shunday
jarayonlarning∆Ноqiymatlarini hisoblash misollari keltirilgan:
1) erishning issiqlik effekti (∆Но):
КОН = К+(suvli) + ОН-(suvli)
-425,8 -251,2 -230,2
∆Ноerish=[(-251,2) + (-230,2)] – (425,8)= -55,6 kJ
2) Fazaviy o‟tish issiqligi (entalpiyasi)
SO3(suyuq) = SO3(gaz)
-432,0 -361,1
∆Ноbug‟lash=(-361,1) – (-439,0)=42,9 kJ
3) ikki atomli molekulalarning atomlarga dissotsiyalanish energiyasi , ya‟ni
kimyoviy bog‟ga muvofiq keluvchi energiya:
Cl2(g) = 2Cl(g)
0 2(121,3)
∆Ноdissotsiya=2(-121,3) – 0=242,6 kJ
demak, Cl-Clbog‟ining dissotsiyalanish energiyasi 242,6 kJ tashkil qiladi.
NO(g) = N(g) + O(g)
90,25 472,8 241,8
∆Ноdissotsiya=(472,8 + 241,8) – (90,25)=629,35 kJ
Adaboyotlar:
Anorganik kimyo.
KIMYOVIY TERMODINAMIKA ELEMENTLARI
USLUBIY QO'LLANMA
Do'stlaringiz bilan baham: |