Oliy va o‘rta maxsus ta`lim

2-jadval

T/r	Modda (suyuqlik)	Ra	Rm	Rs	lgPs	Tq	1/T·10^-3
	Benzol	725	300	425	2,6284	313	3,20
	- II -	725	320	405	2,6075	323	3,15
	- II -	725	40	685	2,8357	333	3,00
	- II -	725	20	705	2,8482	343	2,92
	- II -	725	0	725	2,8603	353	2,84

Bu erda:


^Ra ^{- tajriba o‘tkazilayotgandagi atmosfera bosimi bo‘lib, barometrdan yozib} olinadi (mm. simob ustuni),
^Rm ^{- simob manometrdagi simob ustuni (mm.simob ustuni),
R}s^{- tuzumning bosimi,
R}s ^{= R}a ^{– R}m ^{(mm. simob ustuni),}
lgP_c esa, R_s ning son qiymatining logarifmi,
^Tq^{- qaynash harorati, termometrdan yozib olinadi.}
Olingan natijalar R – 1/T koordinatga qo‘yib, tenglama (3) asosida
∆N topiladi.
Ish hisoboti: qaynash harorati bosim bilan o‘zgaradi va Klauzius- Klapeyron
tenglamasi orqali ifodalanadi:
∆H=T (V_b – V_c) (1)
△N - yashirin bug‘lanish samarasi,
^V6^{, V}c ^{- bug‘ va suyuqlikning solishtirma hajmi,}
- bosim o‘zgarishi bilan qaynash haroratining o‘zgarishi.
Bu tenglamaning taxminiy ifodasi quyidagicha tasvirlanadi:
lgP = C (2)
Bunda:
R –to‘yingan bug‘ bosimi.
Bu tenglamani grafik ifodasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:




va ΔH = 2,3 R tgα (3)


Nazorat savollari:

1. 
   Bir komponentli sistemalar. Suvning holat diagrammasi.
   
2. 
   Monotrop va enantiotrop jarayonlari.
   
3. 
   Oltingugurtning holat diagrammasi.
   
4. 
   To‘yingan bug‘, to‘yingan bug‘ bosimi.
   
5. 
   To‘yingan bug‘ bosimining haroratga bog‘liqligi.
   
6. 
   Fazalararo o‘tish issiqligi.
   

6-LABORATORIYA ISHI

Mavzu: Suyuqliklarning sirt tarangligini Rebinder usulida aniqlash.
Ishning maqsadi: Rebinder usulida suyuqlikning turli temperaturalardagi sirt tarangligini aniqlash; yuza birligi uchun entropiya va entalpiyalarning o‘zgarishini hisoblash.

Topshiriqlar:

• 
  =f(T) grafigini tuzing;
  
• 
  T_kritik temperaturani aniqlang;
  
• 
  sirtning molyar Gibbs energiyasi, termodinamikaning 1- va 2- qonunlarining umumlashgan tenglamalari hamda =f(T) bog‘liqligidan foydalanib, entropiya va entalpiyalarning o‘zgarishlarini hisoblang.
  

NAZARIY QISM

Har qanday suyuqlik o‘z ixtiyoriga qo‘yilsa (masalan, bo‘shliqda) shar shaklini oladi. Bu hodisani sababini tushuntirish uchun misol sifatida «suyuqlik (I)
–bug‘ (II) geterogen sistemani olsak bo‘ladi. «A» qandaydir molekulani, masalan, ichki suyuq fazasidir, buni xudi shunday molekula o‘rab olgan, Van-der-Vaals kuchlari bir-biriga teng bo‘lgan molekulalar ta‘sir qilib turganligi sababli bu o‘rab olgan molekulalar kuchi nolga tengdir (1-rasm).
Agar «V» molekula fazalar chegarasida bo‘lsa, u o‘zini bug‘ fazasi tomonida, ba‘zi bir qo‘shnilardan mahrum, shunga ko‘ra bu molekula ta‘sir etayotgan kuchlar nolga teng emas, u suyuq fazaga yo‘nalgan va «V» molekulani suyuqlikni ichkarisiga tortishga intiladi.

Suyuqlik sirtidan qaysiki, ularni ta‘sir doirasini radiusidan kichik masofada bo‘lgan hamma molekulalar mana shunday kuch bilan siljigan, ular sirt qavatini hosil qiladilar, buni sirt qavati deb yuritiladi. Demak, qandaydir biror molskulani suyuq fazani chuqurrog‘idan sirt qavatiga chiqarish uchun teng ta‘sir qiluvchi Van- der-Vaal‘s kuchlariga qarshi ish bajarish kerak. Bu ish sirt qavatdagi molekulalarni potentsial energiyasini ortishiga sarf bo‘ladi.

Shunday qilib, sirt chegara fazosidagi molekulalar, suyuk fazani chuqurroqdagi molekulalar bilan solishtirganda sirt chegara fazasidagi molekulalar
ortiqcha potentsial energiyaga ega (aytilgan faqat shu ko‘riliyotgan sistemagagina haqli bo‘lmasdan har qanday geterogen sistemani chegara, bo‘limdagi yotgan molekulalar uchun ham haqlidir).
Har qanday sistema eng kichik potensial energiyali holatga intilishi tufayli bunday holat bilan bog‘langan, ya‘ni suyuqlik shar shaklini oladi, bu esa berilgan hajmda eng kichik sirtga ega, demak, eng kichik potentsial energiyaga ega-dir.
Suyuqlikning sirtini kengaytirish uchun ish sarf qilish kerak. Sirtni 1 sm² kengaytirish uchun kerak bo‘lgan energiya sirt taranglik koeffitsienti deb ataladi va " " harfi bilan belgilanadi (yoki sirt tarangligi deyiladi). Toza suyuqlikni sirt tarangligi uning tabiatiga, u bilan chegaradagi bo‘lgan muhit-ga, temperaturaga, suyuq aralashmalarni sirt tarangligi "  " esa ularni tarkibiga bog‘liqdir.
Aralashmalarning sirt tarangligi ularning tarkibiga bog‘liqligi komtonentlarni molyar qismlari orqali ifodalanib, hatto ideal sistemalarda ham murakkabdir. Toza suyuqlikning sirt va suyuq aralashmaning sirt tarangligi sirt qavatini tarkibi va xossalari bilan aniqlanadi, aralashma tarkibi esa, suyuqlikning sirt qavatini emas, hajmdagi suyuqlikni xarakterlaydi.

Suyuqlik tomchisi sharga o‘xshaydi, bunda uning yuzasi juda kichik bo‘ladi. Suyuqlik sirtiga parda qoplangandek bo‘lib, bu parda suyuqlikni siqib turgandek tuyuladi. Suyuqlik sirtida bunday qavat (parda) paydo bo‘lishi quyidagicha tushuntiriladi. Suyuqlik ichida A molekula bor deb faraz qilaylik:
Molekulalarning tortilish sxemasi
Uning sirtiga shar chizamiz, sharning radiusi shu molekula bilan uni o‘rab turuvchi suyuqlik molekulalari orasidagi o‘zaro tortishuv kuchi sezilarli masofaga teng bo‘lsin. Bu teng kuchlar hamma tomonga simmetrik ravishda ta’sir etgani sababli, ularning teng ta’sir etuvchi kuchi nolga teng bo‘ladi.
Molekula boshqa holatda turibdi. Bunda suyuqlik molekulalari tomonidan ta’sir etuvchi kuchlar muvozanat holatda emas; shu sababli bu molekulaning teng ta’sir etuvchi tortilish kuchi suyuqlik tomonga, ya’ni pastga yo‘nalgan bo‘ladi, molekula suyuqlik ichiga tortilib kirishga intiladi. Suyuqlikning sirt qavatini hosil qilib turuvchi barcha molekulalari xuddi shunday holatda bo‘lganligidan shu suyuqlikning sirt qavatiga normal yo‘nalgan ichki bosim vujudga keladi.
Suyuqlik sirtida molekulalararo tortilish kuchlari muvozanatga kelmagan molekulalar borligi uchun, sirtqi erkin energiya paydo bo‘ladi, bu energiya doim
kamayishga intiladi. Suyuqlik sirtida sirt tarangligi xossasiga ega bo‘lgan parda hosil bo‘lgandek tuyuladi.
Suyuqlik sirtini kengaytirish uchun, ya’ni uning sirt tarangligini yengish uchun ma’lum ish bajarish zarur. Sirtni 1 sm² kengaytirish uchun zarur bo‘lgan ish sirtqi energiyaning o‘lchovi sifatida qabul qilingan u sirt taranglik koeffisiyenti yoki qisqacha sirt tarangligi deb ataladi.
Sirt tarangligini faqat yuza birligiga to‘g‘ri keladigan ish deb emas, balki shu sirtni cheklab turadigan chiziq uzunligi birligi (1 sm) ga ta’sir etuvchi va yuzani qisqartirishga intiluvchi kuch deb ham qarash mumkin.
Sirt tarangligiga ikki xil ta’rif berilganligidan uning o‘lchov birliklari ham ikki xil ya’ni u yo 1 sm² yuzaga to‘g‘ri keladigan erglar bilan yoki 1 sm ga to‘g‘ri keladigan dinalar bilan o‘lchanadi. Sirt tarangligi har ikki o‘lchamda ifoda etilganda ham uning qiymati son jihatdan bir xil bo‘ladi, chunki 1 erg / sm² = 1 dn

∙ sm / sm² = 1 dn/sm.

Sirt tarangligi mavjud bo‘lganligi sababli kapillyar teshikdan oqib tushayotgan suyuqlik tomchi hosil qiladi. Tomchi og‘irligi sirt tarangligi ta’sirini yengsa u kapillyardan uzilib tushadi.
Kapillyar devorini ho‘llaydigan suyuqlik kapillyar ichida yuqori ko‘tarilishi ham sirt tarangligi natijsada yuz beradi. Buning sababi shuki suyuqlik (go‘yo kapillyar devori bo‘ylab oqayotgandek) uning devorini ho‘llaydi va yuzani kamaytirishga intilayotgan sirt tarangligini oshiradi. Suyuqlik kapillyarda ho‘llovchi qavat ketidan asta-sekin ko‘tariladi, shuning hisobiga yuza kamayadi. Suyuqlik kapillyarda qanday balandlikka ko‘tarila olishi suyuqlik ustuni og‘irligi bilan belgilanadi.
Sirt tarangligi kapillyar bo‘ylab ko‘tarilgan suyuqlik ustuning balandligi, diametri va zichligiga qarab hisoblab topilishi mumkin.
Eritilgan moddalar suyuqlikning sirt tarangligini o‘zgartiradi. Bir xil moddalar sirt tarangligini ancha kamaytiradi, bunday moddalar sirt-aktiv moddalar yoki kapillyar – aktiv moddalar deb ataladi: boshqa xil moddalar esa, aksincha, sirt tarangligini oshiradi, ular sirt - aktivmas moddalar deb yuritiladi.
Sirt-aktiv moddalar bilan sirt-aktivmas moddalarning konsentrasiyalari sirtqi qavatda va eritma ichida turlicha bo‘ladi. Sirt-aktiv moddalar konsentrasiyasi sirtqi qavatda eritma ichidagidan ko‘ra katta, sirt-aktivmas moddalar konsentrasiyasi esa buning aksicha, ya’ni sirtqi qavatdan ko‘ra, eritma ichida katta bo‘ladi. Moddaning eritma ichidagi konsentrasiyasiga nisbatan uning sirtqi qavatidagi konsentrasiyasi boshqacha bo‘lishi adsorbsiya deb ataladi.
Sirt –aktiv moddalar suvning sirt tarangligini ancha kamaytiradi; ko‘pgina organik birikmalar, masalan; spirtlar, aldegidlar, ketonlar, kislotalar sirt – aktiv moddalar qatoriga kiradi.
Yog‘ kislotalarning gomologik qatorida uglerod zanjiri uzayib borgan sari, sirt-aktivlik tez ko‘payadi, bunda har gal CH₂ guruh qo‘shilganda sirt aktivlik o‘rtacha hisob bilan 3,2 marta ortadi. Demak, sirt aktivlik qancha oshsa, eritmaning sirt tarangligi qiymati ham muvofiq nisbatda shuncha kamayadi.