Metallurgiya asoslari

Suvda moddalarning erishining standart termodinamik xarakteristikasi (T=298K, r=101,3kPa)

Eriydigan Moddalar		^0er, kJ/mol	S^0er, J/Kmol	ΔG^0er, kJ/mol
1	NH4NO3	+27,1	+110,2	-6,3
2	NaCl	+3,77	+43,5	-9,2
3	KCl	+17,2	+74,9	-5,0
4	KNO3	+34,9	+115,2	+0,5
5	KOH	-55,6	+31,5	-65,0
6	CO2	-19,4	-98,2	+8,4
7	CO(NH2)2	+15,1	+71,1	-5,9
8	CH3COOH	-1,3	+20,1	-7,1

Ideal eritma hosil bo’lishida Gibbs energiyasining o’zgarishi quyidagi formula bilan hisoblanadi (ifodalanadi):
ΔG = nRT (N_AlnN_A+N_BlnN_B)
N_A, N_B – erituvchi va erigan modda molyar hissalari
N_A, N_B<1 bo’lgani uchun lnN_A, lnN_B<0 yani, manfiy qiymatga ega va
ΔG<0 bo’ladi.
Entropiya o’zgarishi esa
ΔS = - nR (N_AlnN_A+N_BlnN_B) bo’yicha hisoblanadi.
N_A, N_B<1 bo’lgani uchun ΔS >0 bo’ladi.
SHunday qilib, eritmalar hosil bo’lishi o’z-o’zidan sodir bo’ladigan jarayon bo’lib, bunda sistemaning Gibbs energiyasi kamayadi va entropiyasi ortadi.


Eritmalar hosil bo’lishining molekulyar-kinetik sharti diffuziya bilan belgilanadi. Eritmada erigan modda molekulalarining bir tekisda tarqalishi diffuziya deyiladi. Diffuziya erigan modda eritmaning hamma qismlarida bir tekisda tarqalguncha davom etadi.
Erish vaqtida erigan moddaning zarrachalarining (molekula, ion) bir qismi eritmaga otsa, bir qismi qaytatdan eriyotgan moddaga otadi. Kontsentratsiya ortishi bilan keyingi jarayon kuchayadi. Natijada ayni haroratda erigan modda kontsentratsiyasi doimiy bo’lib qoladi, yani eritmaga otayotgan va eritmadan vaqt birligida qayta kristallanayotgan zarrachalar soni tenglashadi. Toyingan eritma hosil bo’ladi va dinamik, muvozanat yuzaga keladi – ΔG=0

bo’ladi. Bunda entalpiya va entropiya omillari tenglashadi:
H = TS
Bunda erishilgan toyingan kontsentratsiya - ushbu moddaning eruvchanligidir. Moddaning u yoki bu erituvchida erish qobiliyati eruvchanlik deyiladi.
Eruvchanlik erituvchi va erigan modda tabiatiga, haroratga, bosimga, eritmada boshqa moddalar borligiga bog’liq.
Agar eritma kontsentratsiyasi toyingan eritma kontsentratsiyasidan yuqori bo’lsa, hosil bo’lgan eritma ota toyingan eritma bo’ladi. Bunday eritma beqaror muvozanatda bo’ladi - ΔG>0
. Bunday eritma o’z-o’zidan yoki ozgina tashqi tasir (silkitish, kristallar tashlash va b.) natijasida toyingan eritmaga xos chin muvozanat ho’latiga otadi ΔG=0
.
SHuni takidlash lozimki, harorat ortsa, entropiya omilining hissasi ortib, erish yaxshilanadi.
Gazlar suyuqliklarda eriganda sistemaning entropiyasi pasayadi S<0
. CHunki eriydigan modda tartibsiz ho’latdan (xajm katta) tartibli ho’latga otadi. Buni yuqoridagi jadvaldagi CO₂ ning S⁰_er misolida korish mumkin. SHu sababli haroratning pasayishi gazlarning erishini yaxshilaydi.
SHunday qilib, termodinamik malumotlar erish o’z-o’zidan sodir bo’ladimi yoki yoqligini oldindan aytish imkonini beradi.

11-Ma’ruza
Standart holat. Faollik.