O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi s. A. Rasulov, V. A. Grachev

Kimyoviy muvozanat.
Kimyoviy reaksiyalar dastlabki moddalarning to‗la 
yo‗q bo‗lishigacha o‗tmasdan, balki kimyoviy muvozanat ma‗lum holatga 
erishganda to‗xtaydi. Amaliy nuqtayi nazardan, muvozanat qaysi tomonga 
siljiganini bilish muhimdir, chunki bu reaksiyani amalga oshirish mumkinligi 
haqida, shuningdek, turg‗unlik hamda eng ko‗pi bilan qancha oxirgi mahsulot hosil 
bo‗lishi to‗g‗risida guvohlik beradi. Bunga o‗xshash masalalarni yechish uchun 
muvozanatni tavsiflab bera olish va u bog‗liq bo‗lgan parametrlarni topa bilish 
zarur. 
Masalan, marten pechi atmosferasida boshqa gazlar bilan bir qatorda karbonat 
angidrid gazi, uglerod oksidi va kislorod qatnashadi. Reaksiya 
(2.30) 
ning yo‗nalishi birinchi navbatda, temperaturaga bog‗liq bo‗ladi. Nisbatan past 
temperaturalarda muvozanat CO
2
hosil bo‗ladigan tomonga siljiydi, yuqori 
temperaturalarda esa bu gaz dissotsiatsiyasi ustunlik qiladi. (2.30) reaksiya bitta 
fazaning o‗zida o‗tadi, ya‘ni reaksiyaga , kiradigan moddalar orasida ajralish sirti 

---

79 
bo‗lmaydi. Bunday reaksiyalar gomogen reaksiyalar deb ataladi. Uchta gaz 
aralashmasida umumiy bosim uchta parsial bosim yig‗indisiga teng: 
(2.31) 
Jami bosim suyuqlantirish pechidagi bosimga teng va, odatda, atmosfera 
bosimiga teng bo‗ladi, ya‘ni р
Σ
= 0,1 MPa = const. 
Muvozanat holatida parsial bosimlardan har biri qat‘iy ma‘lum kattalikka ega 
bo‗ladi. Reaksiya mahsuloti parsial bosimining dastlabki gazlarning parsial 
bosimlariga nisbatining stexiometrik koeffitsiyentlar darajalaridagi ko‗paytmasi K 
muvozanat konstantasi deb ataladi. Ayni holdagi parsial bosimlar nisbati ta‘sir 
etuvchi massalar qonunining xususiy holi hisoblanadi. Umumiy holda 
aA + b B = c C + dD (2.32) 
reaksiya uchun ta‘sir etuvchi massalar qonuni muvozanat konstantasini 
moddalarning konsentratsiyasi orqali aniqlaydi: 
, -
, -
, -
, -
(2.33) 
Muvozanat konstantasi Gibbs energiyasi bilan Vant-Goff tenglamasi vositasida 
bog‗lanadi. Bu tenglama kimyoviy reaksiya tenglamasi deb ham ataladi: 
(2.34) 
Agar (2.32) reaksiya gaz fazasida sodir bo‗lsa, (2.34) ifoda haqiqiy bo‗ladi. 
Standart holatda (bunda dastlabki moddalar ham, reaksiya mahsulotlari ham sof 
ko‗rinishda qatnashadi), ya‘ni ularning bosimi (konsentratsiyasi) birga teng 
bo‗lganda, (2.34) tenglamaning ikkinchi hadi nolga teng bo‗ladi va 

---

80 
ΔG°= -RTlnK
m
(2.35) 
Binobarin, muvozanat konstantasi temperaturaga bog‗liq. Agar Gibbs—Gelmgols 
tenglamasiga (2.35) tenglama qo‗yilsa, quyidagiga ega bo‗lamiz: 
(
)
(2.36) 
Bu tenglamani xuddi (2.34) tenglama kabi Vant—Goff keltirib chiqargan va 
kimyoviy reaksiyaning izobara tenglamasi deb ataladi. 
Agar muvozanat konstantasi konsentratsiya orqali ifodalangan bo‗lsa, unda 
kimyoviy reaksiyaning izoxora tenglamasi deb ataladigan 
d l n K
m
/ d T = D U ° / R T
2
(2.37) 
munosabat o‗rinli bo‗ladi. (2.36) va (2.37) tenglamalardan issiqlik yutib hosil 
bo‗ladigan birikmalar yuqori temperaturalarda, ekzotermik birikmalar esa past 
temperaturalarda ancha turg‗un bo‗lishi kelib chiqadi. 
Metallurgik jarayonlar muvozanatini ko‗rib o‗tayotganda Le-Shatelye prinsipi 
muhim ahamiyatga ega. Bu prinsipga ko‗ra, muvozanat holatidagi sistemaga uning 
birorta parametrining o‗zgarishiga olib keladigan ta‘sir sistemada bu parametrning 
o‗zgarishiga qarshi ta‘sir ko‗rsatadigan jarayonlarga sabab bo‗ladi. Muvozanat 
o‗rnatilgandan keyin komponentlardan biri konsentratsiyasining ixtiyoriy ravishda 
ortishi reaksiyaning o‗tish yo‗nalishini o‗zgartiradi, bu esa Le-Shatelye prinsipiga 
to‗la mos keladi. Kimyoviy muvozanatning siljuvchan xarakteri sistemada 
muvozanatning konsentratsiyadan chetga chiqishiga sabab bo‗ladi. Bu spontan 
(o‗z-o‗zidan) chetga chiqishlar fluktuatsiya deb ataladi. Ajralish sirtiga ega bo‗lgan 
sistemalardagi muvozanat (bunday sistema geterogen sistema deb ataladi) 
yuqoridagi (2.33—2.35) tenglamalar yordamida tavsiflanadi. Standart holatda 
kondensatsiyalangan fazalar birga teng bo‗lgan bosim va konsentratsiyaga ega 

---

81 
bo‗ladi. Shu sababdan elementlarni, masalan, quyidagi reaksiya bo‗yicha 
oksidlanishi uchun 
, (2.38) 
va
(2.39) 
bo‗ladi. Bunday holda 
bosim oksidning dissotsiatsiya elastikligi deb ataladi. 
Agar reagentlar konsentratsiyasi birga teng bo‗lmasa, unda reaksiyalar 
eritmalarda sodir bo‗ladi. Bunday holda termodinamik potensiallar deb ataluvchi H, 
U, G termodinamik kattaliklardan tashqari, muvozanatga moddalarning 
konsentratsiyasi ham ta‘sir etadi. Bunday holda eritmalar va aralashmalar uchun 
termodinamik funksiyalar va konsentratsiyalarni birlashtiradigan «kimyoviy 
potensial» tushunchasidan foydalanilsa qulay bo‗ladi. Hozircha muvozanat holati 
kimyoviy potensiallaming tengligi bilan aniqlanadi degan postulat kiritamiz. 
Fazaviy muvozanat. Geterogen sistemalardagi aylanishlarni o‗rganishda 
termodinamika ikkinchi qonunining muhim qo‗llanishlaridan biri, ko‗pincha 
Gibbsning fazalar qoidasi deb ataladigan, fazaviy muvozanatning asosiy qonuni 
hisoblanadi (bu sistemalarda kimyoviy va fizik- kimyoviy aylanishlar bo‗lishi 
mumkin). Uni misolda kо‗rib chiqamiz. 
Sistema F fazalardan iborat va uning tarkibida barcha fazalarda ishtirok etadigan 
K mustaqil komponentlar bor deylik. Muvozanat holatidagi sistemada temperatura 
va bosim, shuningdek, har qaysi komponentning kimyoviy potensiallari barcha 
fazalarda bir xil bo‗ladi. Har qaysi fazaning holati temperatura, bosim va barcha 
mustaqil komponentlarning konsentratsiyasi bilan aniqlanadi. O‗z ichiga K mustaqil 
komponentlarni olgan istalgan fazaning tarkibini aniqlash uchun ularning miqdorini 
(K - 1) ko‗rsatish yetarli. Sistemadagi F fazalar holatini tavsiflash uchun tarkibi 
bo‗yicha F(K – 1) o‗zgaruvchan kattalik va temperaturasi hamda bosimi bo‗yicha 
ikkita o‗zgaravchan kattalik talab etiladi. Binobarin, F ( K - l) + 2 o‗zgaruvchi zarur. 
Lekin barcha bu o‗zgaruvchilar mustaqil bo‗lmasdan ba‘zilari bir-biriga bog‗liq 
bo‗ladi, chunki muvozanatda har bir kom- ponentning turli fazalar orasida 

---

82 
taqsimlanishi uning kimyoviy poten- siallarining barcha fazalarda teng bo‗lishlik 
shartini qoniqtirishi kerak. 
Mustaqil o‗zgaruvchilar sonini yoki erkinlik darajalari sonini C orqali belgilab, 
quyidagiga ega bo‗lamiz: 
C = F ( K - 1) + 2 - ( F - 1 ) K yoki C = K - F + 2. 
(2.40) 
Bu munosabat fazaviy aylanishlarning asosiy qonuni yoki Gibbs tenglamasi deb 
ataladi. Bu qonundan quyidagilar kelib chiqadi: kom- ponentlar soni ortishi bilan 
erkinlik darajalari soni ortadi va fazalar sonining ortishi bilan kamayadi. C=0 da 
ayni sistema uchun fazalarning eng ko‗p soni muvozanatda bo‗ladi. 
Klassifikatsiyalashda sistemalarni fazalar soni bo‗yicha (bir fazali, ikki fazali va 
h.k.), komponentlar soni bo‗yicha (bir komponentli, ikki komponentli va h.k.) va 
erkinlik darajalari soni bo‗yicha [variantsiz (C = 0), bir variantli (C = 1), ikki 
variantli (C= 2) va h.k.] bo‗lish qabul qilingan. 
Ko‗p fazali, ko‗p komponentli sistemalar (metall, shlak va boshqalar), odatda, 
ikki qismdan iborat yoki uch qismdan iborat holat diagrammalari bilan 
xarakterlanadi. 2.3- rasmda termik analiz yordamida holat diagrammasini qurish 
(suyuqlanuvchanlik diagrammalari) usuli ko‗rsatilgan. 2.3- a rasmda suyuqlanmalar 
yoki tarkibi turlicha bo‗lgan eritmalarni sovitish egri chiziqlari tasvirlangan, 2.3- b 
rasmda esa sovitish egri chiziqlari bo‗yicha ikki komponentli sistemaning holat 
diagrammasi ko‗rsatilgan. 

---

83