Маъруза o’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi

Tayanch so’z va iboralar izoxi.
O’z – o’zidan boruvchi jarayonlar deb (musbat) tashqaridan energiya talab qilmasdan boradigan jarayonlarga aytiladi.
G’aytar (termodinamik) jarayon nixoyasida sistema ham, tashxi muhim ham dastlabki holatiga qaytishi kerak.
Abadiy dvigatel –tashqaridan energiya olmasdan to’xtovsiz ishlashi lozim bo’lgan qurilma.
Enropiya -- holat funkstiyasi bo’lib, izolirlangan sistemalarda beradigan jarayonlar uchun o’z – o’zidan borish – bormaslik mezoni bo’lib xizmat qilishi mumkin.
Mavzu bo’yicha nazorat savollari.
1. Termodinamika 2 – qonuni hal qilgan masalalar.
2. Qaytar va qaytmas jarayonlar.
3. Termodinamik qaytar jarayonga misol sifatida ideal gazning
izotermik kengayib – siqilish jarayonini izoxlang.
4. Jarayonlarni qaytar bo’lish shartlari.
5. Termodinamika 2 -- qonunini ta’riflari.
6. Karno stiklini izoxlang.
7. Izotermik jarayonlarda (qaynash, kristallanish) entropiyaning o’zgarishi nimaga teng?
8.Birinchi va ikkinchi qonun qo’shma ifodasini keltiring.
9. Qaytar va qaytmas jarayonlarda entropiyani o’zgarishi.
10. Entropiya - izolirlangan sistemalarda jarayonlarni o’z-o’zidan borish –bormasligi, yo’nalishini va muvozanatini belgilovchi mezon ekanligini izoxlang.
Adabiyotlar:
1.X.R. Rustamov “Fizik kimyo”, T. , “O’zbekiston”, 2000.,

116. 
     betlar.
     

2.A.G. Stromberg, D.P. Semchenko “Fizicheskaya ximiya”, M., “Visshaya shkola”, 1988., 85-96 betlar.
3. Fizik kimyo fanidan amaliy mashg’ulotlar B.N. Afanasev va boshqalar. Tarjimonlar X.I. Akbarov, R.S.Tillaev - 4-ruscha nashr tarjimasi, T., O’zbekiston, 1999., 31-34 betlar.
Ma’ruza№6.
Kimyoviy reaktsiyalar muvozanati termodinamikasi.
REJA:
1.Kimyoviy muvozanat. Muvozanat konstantalari.
2.Kimyoviy reakstiyalarning izoterma tenglamasi.
3.Kimyoviy reakstiyalar izoxora va izobara tenglamalari.
4.Muvozanatni siljishi.
Ma’lumki, ko’pchilik kimyoviy reakstiyalar oxirigacha bormaydi, ya’ni olingan dastlabki moddalarni xammasi reakstiyaga kirishib, maxsulotlarni xosil qilmaydi. Bunda ma’lum bir vaqtga kelib, sistemada muvozanat xolati (kimyoviy muvozanat) qaror topadi va reakstion aralashmada dastlabki moddalar ham, mahsulotlar ham mavjud bo’ladi. Bu xolatda tashqari muhit va sharoit o’zgarmay tursa kimyoviy sistemani tashqil qiluvchi modda molekulalari soni ham (sistema tarkibi) vaqt mobaynida o’zgarmay turadi. Bu toifadagi reakstiyalarning o’ziga xos xususiyatlaridan yana biri-ikki qarama -qarshi yo’nalishlarda boradi.
Misol uchun quyidagi rekstiyaning qaysi tomonga borishi dastaval temperaturaga bog’liq.
CO_(g) Q1G’2 O_2(g) qSO_2(g)
Nisbatan past temperaturalarda muvozanat C_ xosil bo’lish tomoniga siljiydi, yuqori temperaturalarda bu gazning dissostiastiyasi kuchayadi.
Umuman olganda bu reakstiyalar - qaytar reakstiyalardir. Shuning uchun muvozonat holati ikki tomondan- dastlabki moddalar o’zaro ta’siri orqali yoki reakstiya maxsulotlari o’zaro ta’siri orqali kelish mumkin.
K imyoviy muvozanat xolatida to’g’ri va teskari reakstiyalar tezliklari tenglashadi.
Misol uchun aAQvVqdDQeE reakstiya qaytar bo’lsin. To’g’ri reakstiya tezligi V₁qk₁^{ } ^ demak (bu erda  lar A va V moddalarning konstentrastiyalari, k- proporstionallik koeffistenti) va V₂qk₂ D^{d .} E^e orqali teskari reakstiya tezligini belgilasak muvozanat maxalida bu tezliklar tenglashadi. V₁qV₂, binobarin tenglamalar o’ng tomonlarini xam tenglashtirsak va k₁G’k₂qK deb qabul qilsak, muvozanat xolatida quyidagicha nisbat bajarilishi kerak.
Kq[D]^d [E]^eG’ [A]^a  [B]^b
K- muvozanat konstatasi deb ataladi va shu sharoit uchun o’zgarmas songa teng. Demak muvozanatda maxsulot moddalari konstentrastiyalari ko’paytmasini dastlabki moddalar konstentrastiyalari ko’patmasiga nisbati o’zgarmas kattalik ekan. Bu Guldberg va Vaagelar tomonidan (1867) kashf qilingan massalar ta’siri qonunidir.
Kimyoviy muvozanat–statik xolat emas, ya’ni reakstion aralashmada reakstiya to’xtaydi-degani emas. Balki muvozanat dinamik harakterga ega bo’ladi deyish to’g’riroq bo’ladi. Ya’ni vaqt birligida to’g’ri reakstiya natijasida hosil bo’layotgan molekulalar (yoki boshqa zarrachalar) teskari reakstiya natijasida hosil bo’layotgan molekulalar (yoki boshqa zarrachalar) soniga teng bo’ladi. Undan tashqari, tashqi shart-sharoitlar o’zgarsa muvozanat siljiydi, shart-sharoitlar dastlabi holatiga qaytsa muvozanat xam oldingi xolatiga qaytadi. Tashqi sharoitning cheksiz o’zgarishi muvozanat xolatida cheksiz o’zgarishni vujudga keltiradi.
Shunday qilib, qaytar kimyoviy reakstiyalar termodinamik muvozanat jarayonlar kabi borishi mumkin, ya’ni ularga ham termodinamik muvozanatning umumiy shartlarini qo’llash mumkin. Kimyoviy termodinamika muvozanat reakstion aralashmadagi moddalarni konstentrastiyalarini oldindan aytib berish, ularning o’zgarishiga tashqi sharoitni ta’sirini va kerakli bo’lgan maxsulotning maksimal chiqishini oldindan bashorat qilish imkonini beradi. Bular kimyoviy texnalogiyada katta amaliy ahamiyat kasb etadi.
Muvozanat konstantasini termodinamik usulida chiqarish uchun (kimyoviy potenstiallar orqali ifodalangan) muvozanatning umumiy shartidan foydalanamiz.
Masalan, sistemada quyidagi kimyoviy reakstiya mobaynida Gibbs energiyasini o’zgarishi ifodasini yozak (pconst, Tconst)
a AQbB dDQeE
Reakstiya borishi bilan dastlabki moddalar-A va V ning mollar soni kamayib, mahsulotning-D va E niki ortib boradi. Izobarik-izotermik sharoitda borayotgan kimyoviy reakstiyada Gibbs energiyasini o’zgarishining umumiy ko’rinishi quyidagicha bo’ladi:
dG_p,Tq(_idn_i)_p,Tq_Ddn_DQ_Edn_EQ_Adn_AQ_Bdn_B
Dastlabki moddalar kamayib boradi, shuning uchun (dn_A va dn_B lar manfiy ishoralar bilan olingan) muvozanat xolatida dG_(p,T) q(_idn_i)_p,Tq0 ni hisobga olib va A,V,D,E lar ideal gazlar deb qarab, ularning kimyoviy potenstiallari tenglamasilardan (_i ^o_i RTlnP_i) foydalanamiz. Bunda kattaliklarni aloxida guruhlasak

yoki
Bu tenglamaning o’ng tomonidagi ifoda o’zgarmas temperaturada o’zgarmas kattaliklardir. Uni Ln K_p bilan belgilasak
yoki
Bu erda Kr – bosim orqali ifodalangan muvozanat konstantasi. Bu tenglamadagi parstial bosimlar muvozanat parstial bosimlaridir. Agar bosimlar o’rniga rcRT tenglamadan ularning qiymatini qo’yilsa,

bu tenglamadan
K_s-konstentrastiyalar orqali ifodalangan muvozanat konstantasi va bu tenglamadagi konstentrastiyalar muvozanat konstentrastiyalardir.
Muvozanat konstantasini molyar qism orqali ifodalash mumkin:

K_r ning qiymatlari umumiy bosimga bog’liq emas, K_N qiymati esa bog’liq
K_P qK_C(RT)^nqK_N(RT)^n
bu erda n-mahsulot moddalari stexiometrik koeffistientlari yig’indisidan dastlabki moddalar stexiometrik koeffistienlari yig’indisining ayirmasiga teng.
Bu tenglamadan ko’rinib turibdiki nq0 bo’lsa KrqKsqK_N bo’ladi. Ya’ni reakstiya mobaynida molekulalar soni o’zgarmasa bu uchchala konstantalar qiymati bir xil bo’ladi.
Agarda gazlar–real gazlar bo’ladigan bo’lsa, bosim o’rniga uchuvchanlikni qo’llash lozim. Xuddi shuningdek, real eritma va aralashmalarda konstentrastiya o’rniga aktivlikni qo’llash lozim.
Ya’ni
Muvozanat konstantasi reakstiya maxsulotlarining unumini (reakstiya chiqimini) ya’ni muvozanat qaror topganda dastlabki moddalarning qanchasi maxsulotga aylanganligini ko’rsatadi. Shuning uchun xam bu kattalik kimyoviy texnologiyada katta ahamiyatga ega.