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

Geterogen ravishda boradigan kimyoviy
reakstiyalar muvozanati.
Biz yuqorida ko’rgan misolarda kimyoviy reakstiyalar gomogen sistemalarda borgan edi. Ba’zi kimyoviy reakstiyada ishtirok etuvchi moddalar har hil agregat xolatlarda bo’lishi mumkin. Masalan: sistemada gazlar bilan bir vaqtda suyuqlik yoki qattiq xoldagi modda mavjud bo’lsin. Bu vaqtda reakstiya gaz fazasida boradi, ya’ni suyuq va qattiq moddalarning bug’larigina reakstiyaga kirishadi. Shuning bilan birga, bizga ma’lumki, moddaning bug’ bosimi modda miqdoriga bog’lik bo’lmay faqatgina temperaturaga bog’lik va o’zgarmas temperaturada o’zgarmas kattalikdir. Demak, suyuq va qattiq moddalarning parstial bosimlari reakstiya davomida va muvozanat xolatida turgan kattalik bo’lib qoladi va bu moddalarning to’yingan bug’ bosimlariga teng bo’ladi.
G’uyidagi reakstiyani ko’ramiz aAQvV dDQeE
Bunda reakstiyada ishtirok etuvchi V modda qattiq xolda bo’lsin. Bu reakstiyaning muvozanat konstanta tenglamasi
ga teng bo’ladi.
Bu tenglamadagi R_V turgun kattalikligini hisobga olib, uni tenglamani chap tomoniga o’tkazamiz, ya’ni

Unda ni xosil qilamiz.
Demak, geterogen sistemalarda kondensatlangan, ya’ni suyuq va qattiq moddalarning parstial bosimlari muvozanat konstanta ifodasiga kirmaydi.
Misollar:
A ) FeOQCO FeQCO₂ K_PqP_CO2G’P_CO
B ) CaCO₃ CaOQCO₂ K_PqP_CO2
Kimyoviy reakstiyalarning izoterma tenglamasi.
Bu tenglamani keltirib chiqarish uchun yana yuqoridagi reakstiya tenglamasidan foydalanamiz.
aAvB dDeE
Reakstiyaga ishtirok etayotgan moddalar ideal gaz qonunlariga bo’ysunadi deb qaraymiz. Endi oldingidan farqli o’laroq boshlang’ich (muvozanatdagi emas) A,V,D,E moddalarning bosimlarini – R¹_A, R¹_V, R¹_D, R¹_E lar orqali ifodalasak.
Faraz qilaylik, A,V,D,E moddalar shu qadar ko’p bo’lsinki, A moddadan a mol, V moddadan b mol qo’shilganda sistemaning tarkibi deyarli o’zgarmasdan qolsin. Bu xolatdagina reakstiya termodinamik qaytar deyish mumkin bo’ladi. Reakstiya izobarik-izotermik sharoitda borayotgan bo’lsa, Gibbs energiyasining o’zgarishi
Gq_idn_iq(d_DQe_E)-(a_AQv_B) bo’ladi.
Bu tenglamaga _iq⁰_iQRTlnP_i ni qo’ysak
Gq-(d_0,DQe_0,E)-(a_0,AQv_0,B) QRT(dlnP_DQelnP_E-alnP_A-vlnP_B)
Yuqoridagi tenglamani xisobga olib (lnK_P1G’RT_0,i)
yoki

Xuddi shunday mulohazalar yordamida Gelmgolst energiyasining o’zgarishi uchun quyidagicha yozish mumkin.

Oxirgi ikki tenglama kimyoviy reakstiyalar izoterma tenglamasi yoki Vant-Goff izotermasi deb ataladi. Tabiiyki, real sistemalar uchun bosim o’rniga uchuvchanlik, konstentrastiya o’rniga termodinamik aktivlik ifodalarini qo’yish lozim bo’ladi.
Izoterma tenglamasidagi dastlabki va maxsulot moddalar (nomuvozanat) bosimlari nisbatini Pr¹ bilan belgilasak, ya’ni
deb olsak
Bunda izoterma tenglamasidan ko’rinib turibdiki Gibbs energiyasining qiymati va ishorasi Kr va Pr kattaliklarning nisbiy miqdorlariga bog’lik bo’ladi (rconst va Tconst):
Pr¹ Kr da G 0 bo’ladi (a)
Pr¹q Kr da Gq 0 bo’ladi (b)
Pr¹ Kr da G  0 bo’ladi (v)
Bulardan (a) jarayon o’z - o’zidan boruvchiligi, qaytmasligi ko’rinib turibdi. (b) shart bajarilyotgan bo’lsa reakstiya muvozanat xolatdaligini ko’ramiz. Uchinchi (v) xolda reakstiya o’z-o’zidan bormasligi va bu reakstiya fakat teskari (o’ngdan chapga) yo’nalishida borishi mumkinligi ayon bo’lib turibdi.
Ideal gazlar uchun yuqoridagi uchchala xolat uchun
Pr’ Kr
Ideal eritmalardagi reakstiyalar uchun
P_N’ K_N; P_C’ Kc
Real gazlar aralashmasa uchun
P_f’ K_f
va noideal eritmalar uchun
Pa’ Ka
Demak, kimyoviy reakstiya izoterma tenglamasidan fodalanib, komponentlarning boshlang’ich tarkiblari va reakstiyaning muvozanat konstantasi ma’lum bo’lsa reakstiya yo’nalishini oldindan aytib berish mumkin.
Gibbs energiyasining standart tushunchasini kiritamiz va uni muvozanat konstantasi bilan bog’likligini aniqlaymiz. Reakstiyada ishtirok etuvchi hamma gazlarning dastlabki parstial bosimlari ularning standart holatlaridagi qiymatlariga teng (R_i⁰0,1013 Mpa (1 atm)). U holda izterma tenglamasidan
G_T⁰q-RTlnK^
bu erda K⁰-standart muvozanat konstantasi
Standart muvozanat konstantasi muvozanat konstanta bilan quyidagicha boqlangan.
KpqK(P^_i)^ qdQe - a - v
Agarda R^_i atmosferalarda o’lchangan bo’lsa, (hamma R^_iq1 atm) (R^_i ) ^q1 va Krq K ya’ni ikkalasi bir xil qiymatda bo’ladi. Agarda R^_i MPa da ifodalangan bo’lsa (hamma R_i⁰q0,1013 Mpa) Krq K 0,1013^ va Kr o’lchov birligi MPa^ bo’ladi.