6
-M A ’RUZA. T E R M O K IM Y O
R eja:
1.
Kimyoviy term odinam ika.
2.
T erm odinam ik p a ra m e trla r.
3.
Gess qonuni;
4.
E ntalpiya, entropiya, Gibbs energiyasi.
Tayanch so’zlar:moddaning hosil bo'lish
issiqligi, entalpiya , entropiya,
Gibbs energiyasi, L.Laplas qonuni.
O ’quv m ashgulotining m aqsadi: Talabalarga kimyoviy termodinamika
haqida m a'lum ot berish uning qonunlarini ochib berish,
ichki energiya va
termodinamik parametrlarni tushintirish.
1. Kimyoviy reaksiyalar natijasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik
miqdori ko'rsatib yoziladigan kimyoviy tenglamalarga termokimyoviy tenglamalar
deyiladi. Termokimyoviy tenglamalar massa va energiyaning saqlanish qonunlariga
rioya qilib tuziladi. Reaksiya natijasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik
miqdori joul
yoki kj larda ifodalanadi, (1 kkal = 4,18 kj). Kimyoviy reaksiya vaqtida
ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik miqdori reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi va
АНр
bilan belgilanadi.
Oddiy moddalar (elementlar)dan 1mol murakkab modda hosil bo'lishida ajralib
chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik miqdori moddalarning hosil bo'lish issiqligi
deyiladi. Hosil bo'lish issiqligi A H h.b. bilan belgilanadi. Hosil bo'lish issikligi har
doim normal sharoitda (273°K da va 101,325 kP bosimda) 1
mol modda uchun
hisoblanadi, shuning uchun termokimyoviy tenglamalarda kasr koeffisientlar ham
qo'yiladi, masalan:
У
2
N
2
+ ^ O
2
= NO - 90,40 kJ.
Moddalarning hosil bo'lish issiqliklari qiymati, ularning agregat holatiga ham
bog'liq bo'ladi. Shunga ko'ra, termokimyoviy tenglamalarda moddalarning agregat
holatlari ham ko'rsatib yoziladi. Hozirgi kunda standart sharoitda 8000
dan ortiq
murakkab moddalarning hosil bo'lish issiqliklari tajriba y o 'li bilan aniqlangan.
Masalan, suvning bug' (AH°
298
H
2
Obug' = -241,84 kJ) hosil bo'lish issiqligi suyuq
holatdagi suvning hosil bo'lish issiqligi esa A H
298
(H
2
Os.) = - 285,4 kJ ga teng.
Shunga ko'ra, hosil bo'lish issiqliqlari qiymati ko'rsatilganda
AH°298
h.b. bilan birga
moddalarning agregat holatlarini ko'rsatuvchi quyidagi belgilar ham yoziladi. Gaz
holidagi modda -
g
bilan,
suyuq holdagi modda -
s
bilan, qattiq holdagi modda -
q
bilan ifodalanadi.
Termodinamika qonuniga muvofiq reaksiya vaqtida issiqlik ajralib chiqsa,
sistemaning issiqlik tutimi kamayganligi sababli, reaksiyaning issiqlik effekti manfiy
(-) ishora bilan, issiqlik yutilsa musbat (+) ishora bilan ko'rsatiladi. Demak,
reaksiyaning termodinamik issiqlik effekti AH termokimyoviy
issiqlik effekti
Qp
ning teskari ishora bilan olingan qiymatiga tengdir:
48
-AH=Qp ёки
AU=-Qp
Kimyoning termokimyo bo'lim i reaksiyaning issiqlik effektlari va ulaming
turli faktorlar bilan qanday bog'langanligini o'rganadi. Termokimyo ikkita asosiy
qonun va ulardan kelib chiqadigan natijalardan iborat. Bu bo'limning asosiy
qonunlaridan biri Gess qonuni hisoblanadi. Energiyaning saqlanish qonuni, ya'ni
termodinamikaning birinchi qonuni rus olimi G.I. Gess tajribalari asosida 1840
yilda
ta'riflangan: "Kimyoviy reaksiyalarning o'zgarmas hajmi va o'zgarmas bosimdagi
issiqlik effekti sistemaning boshlang'ich va ohirgi agregat holatiga bog'liq bo'lib,
jarayonning borish yo'liga, qanday oraliq bosqichlar orqali o'tganligiga bog'liq
'emas. Termokimyoning amalda ko'p tatbiq qilinadigan bu muhim qonuni yana
quyidagicha talqin qilinishi ham mumkin: "Reaksiyaning issiqlik effekti jarayonning
qanday usulda olib borilishiga bog'liq emas, balki faqat reaksiyada ishtirok etayotgan
moddalarning dastlabki va ohirgi holatiga bog'liq" Keltirilgan ta'riflarning isboti
misolida CO
2
gazi C va O
2
dan ikki hil yo'l
bilan bevosita, uglerod va kislorodning
birikishi hamda CO hosil bo'lishi orqali olinishi mumkin. Bu erda Gess qonuniga
muvofiq CO
2
hosil bo'lish issiklik effekti AH
1
barcha bosqichlarda kuzatiladigan
issiqlik effektlarining yig'indisiga teng bo'ladi, ya'ni:
a h
1
= a h
2
+ a h
3
Darhaqiqat, СО
2
c (q) +
0 2
(g) =C
0 2
(g)+AHi
(a)
Reaksiyasi yordamida bir bosqichda yoki
C(q) +
‘/ 2
02(g) = CO(g)+AH
2
(в)
CO(g) + y
2
0 2
(g) = C
0 2
(g)+ AH
3
(c)
reaksiyalari orqali ikki bosqichda hosil qilinishi mumkin. (b) va
