Kimyoning asosiy tushuncha va qonunlari nisbiy atom va nisbiy molekulyar massa. Modda miqdori

5. KIMYOVIY REAKSIYALAR ENERGETIKASI.

TERMOKIMYO ASOSLARI. GESS QONUNI

5.1. KIMYOVIY REAKSIYALAR ENTALPIYASI

Entalpiya (H)  kimyoviy sistemaning termodinamik funksiyasi bo‘lib, bosim o‘zgarmas bo‘lganda shu sistemadagi reaksiyaning issiqlik effektini aks ettiradi. Kimyoviy reaksiyalar natijasida issiqlik ajralib chiqsa (ekzotermik reaksiya), entalpiya manfiy, reaksiyaning sodir bo'lishi uchun issiqlik talab etilsa (endotermik reaksiya), entalpiya musbat bo‘ladi. Reaksiyalarning issiqlik effektini hisobga olib tuziladigan tenglamalarga termokimyoviy tenglamalar deyiladi. Termokimyoviy tenglamalarni tuzishda ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik energiyasi H yoki Q ifoda bilan tasvirlanishi mumkin. Ekzotermik reaksiyalarning tenglamalarida reaksiya mahsulotlaridan so‘ng H<0 yoki +Q, endotermik reaksiyalarning tenglamalarida H>0 yoki Q ko‘rsatiladi. Odatda, ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik energiyasi 1 mol mahsulotga nisbatan keltiriladi. Ayrim hollarda, boshqacha bo‘lishi ham mumkin.

Termokimyoviy hisoblashlar Gess qonuni asosida hosil bo‘lish va yonish issiqliklari asosida bajariladi.

Masalan, mA+nBpC+qD reaksiya berilgan bo‘lsa, kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti:

1. 
   hosil bo‘lish issiqliklari asosida mahsulotlar standart entalpiyalari yig‘indisidan ta'sirlashuvchi moddalar standart entalpiyalari yig‘indisining ayirmasi tarzida, ya'ni:
   

H=(pH_C+qH_D) _{hos. bo'l.}(mH_A+nH_B) _{hos. bo'l.}

2) yonish issiqliklari asosida ta'sirlashuvchi moddalar standart entalpiyalari yig‘indisidan reaksiya mahsulotlari standart entalpiyalari yig‘indisining ayirmasi tarzida, ya'ni

H=(mH_A+nH_B) _yon.(pH_C+qH_D) _yon.

ifodalanadi.

Kislorod, xlor, ftor, vodorod, azot, fosfor, oltingugurt singari oddiy moddalarning issiqlik effektlari nolga teng (4-ilova).

Kimyoviy reaksiyalar issiqlik effektlari asosida kimyoviy bog‘lanish energiyasi va, aksincha, kimyoviy bog‘lanish energiyasi asosida kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti hisoblanishi mumkin. Bog‘lanish energiyasi, atomlarning qanday molekula tarkibida bo'lishidan qat'iy nazar, doimiy bo‘ladi. Birikmadagi barcha bog‘lanish energiyalari yig‘indisi molekulaning ayrim qismlaridagi bog‘lanish energiyalari yig'indisiga teng. Moddalarning kimyoviy bog'lanish energiyasi asosida hisoblangan hosil bo‘lish issiqliklari standart sharoitda berilgan moddalarning hosil bo‘lish issiqligiga qiymat jihatidan teng bo‘ladi.

5.1. SO₂+O₂SO₃, H=192 kJ/mol sistemada 5 l oltingugurt (V) oksidning yonishidan qancha issiqlik ajralib chiqadi?

Yechish: Reaksiya tenglamasini tuzsak:

2SO₂+O₂2SO₃

bo‘ladi. 2 mol SO₂ yonishidan 2 mol SO₃ hosil bo‘ladi va masalaning sharti bo‘yicha 1 mol SO₂ yonishida 192 kJ issiqlik ajralib chiqqanligidan foydalanib, reaksiya tenglamasi asosida quyidagi proporsiyani tuzamiz:

, x=42,857 kJ.

Demak, reaksiya natijasida 42,857 kJ issiqlik ajralib chiqar ekan.

5.2. CO+O₂CO₂, H=-564 kJ sistemada 11,2 l uglerod () oksidning yonishidan qancha issiqlik ajralib chiqadi? (Javob: 282 kJ).

5.3. N₂+O₂NO, H=+180 kJ sistemada 5,6 l azot () hosil bo'lishi uchun qancha issiqlik talab etiladi? (Javob: 45 kJ).

5.4. H₂+O₂H₂O, H=-483,6 kJ sistemada 9 g suv hosil bo'lishida qancha issiqlik chiqadi? (Javob: 241,8 kJ).