Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

ΔG=RT{ln[
] – ln[
]}
(6.10.7) 
Bu yerda: 
- vodorodning dastlabki miqdori; %H
2
– esa vodorodning 
muvozanatdagi miqdori.
Agar ΔG < О bo‘lsa, tiklanish jarayoni ro‘y beradi, ΔG > О bo‘lsa, unda 
oksidlanish jarayoni ro‘y beradi, ΔG = О bo‘lsa, sistema muvozanat holatda 
bo‘ladi. 
Mavzuga oid namunaviy masala va mashqlar yechish 
1-masala.
Ushbu CaO
(q)
+ CO
2(g)
→ CaCO
3(q)
reaksiyaning entropiyasi qanday 
o‘zgaradi?
1-jadval 
Modda 
S
298
kJ/mol·K 
CaO
(q) 
0,04 
CO
2(g)
0,21 
CaCO
3(q)
0,09 
Yechish.
Reaksiyaning entropiyasini (7.3) formula orqali topamiz:
ΔS
298
= ΣΔS
298(mahsulot)
- ΣΔS
298(dast.modda)
= 0,09 – (0,04 +0,21) = 0,09 – 0,25 = - 
0,16 kJ/mol·K
Javob:
S
298
= - 0,16 kJ/mol·K reaksiyaning entropiyasi kamayadi, chunki, 
sistemada hajm kamayadi. 
2-masala.
Quyidagi oksidlar NiO, CuO, CaO, SnO
2
ning qaysi biri
a)
Al bilan; b) H
2
bilan tiklanishi mumkin?
2-jadval 
Modda 
ΔG
298
, kJ/mol 
NiO
(q) 
-211,6 
CuO
(q)
-129,6 
CaO
(q)
-604,2 
SnO
2(q) 
-519,3 
Al
2
O
3(q) 
-1582,0 
H
2
O
(g) 
-228,6 

---

147
Yechish.
Har bir oksidning tiklanish reaksiyasi yoziladi va ΔG qiymati
formulaga binoan topiladi. 
1)
a) 3NiO + 2Al = Al
2
O
3
+ 3Ni
ΔG
298
= ΣG
298(mahsulot)
- ΣG
298(dast.modda)
= -1582 - 3·(-211,6) =
= -1582 + 634,8 = -947,2 kJ
b) NiO + H
2
= Ni + H
2
O
ΔG
298
= -228,6 – (-211,6) = -228,6 + 211,6 = -17 kJ 
2)
a) 3CuO + 2Al = Al
2
O
3
+ 3Cu 
ΔG
298
= -1582 - 3·(-129,9) = -1582 + 389,7 = -1192,3 kJ
b) CuO + H
2
= Cu + H
2
O
ΔG
298
= -228,6 – (-129,9) = -228,6 + 129,9 = -98,7 kJ 
3)
a) 3CaO + 2Al = Al
2
O
3
+ 3Ca 
ΔG
298
= -1582 - 3·(-604,2) = -1582 + 1812,6 = 230,6 kJ
b) CaO + H
2
= Ca + H
2
O
ΔG
298
= -228,6 – (-604,2) = -228,6 + 604,2 = 375,6 kJ 
4)
a) 3SnO
2
+ 4Al = 2Al
2
O
3
+ 3Sn 
ΔG
298
= 2·(-1582) - 3·(-519,3) = -3164 + 1557,9 = -1606,1 kJ
b) SnO
2
+ 2H
2
= Sn + 2H
2
O
ΔG
298
= 2·(-228,6) – (-519,3) = -457,2 + 519,3 = 62,1 kJ 
Javob:
298 K da, ya’ni 25 
0
C da NiO, CuO, SnO
2
lar Al bilan tiklanadi; H
2
bilan esa NiO va CuO lar tiklanadi. CaO esa, Al bilan ham, H
2
bilan ham 
tiklanmaydi.
3-masala.
Fe
2
O
3(q)
+ 3H
2(g)
= 2Fe
(q)
+ 3H
2
O
(g)
reaksiyaning ΔG
298
qiymatini 
aniqlang. Qaysi haroratdan yuqorida to‘g‘ri reaksiya amalga oshadi?

---

148
3-jadval 
Modda 
ΔH
298
ΔS
298
ΔG
298
Fe
2
O
3(q)
-822,2 
0,09 
-740,3 
H
2
O
(g) 
-241,8 
0,19 
-228,6 
H
2(g)
0 
0,13 
0 
Fe
(q) 
0 
0,027 
0 
Yechish.
Jadvaldan reaksiyadagi moddalarning ΔH
298
, ΔS
298
, ΔG
298
qiymatlarini topamiz va reaksiyaning Gibbs energiyasini aniqlaymiz. 
ΔG
reaksiya
= 3 · (-228,6) – (-740,3) = -685,8 + 740,3 = 54,5 kJ.
Demak, harorat 298 K (25
0
C) da to‘g‘ri reaksiya bormaydi. Lekin temirning 
suv bug‘i bilan reaksiyaga kirishishida teskari reaksiya borishi mumkin. Chunki, 
ΔG
298
= 54,5 kJ.
Muvozanat qaysi haroratda sodir bo‘lishini hisoblaymiz:
ΔG = ΔH – TΔS
Muvozanat holatda ΔG = 0 bo‘ladi, u holda, 0 = ΔH – TΔS tenglamani hosil qilib, 
undan harorat (T) ni topamiz: 
ΔH = TΔS; T = 
ΔH
298(reaksiya)
= 3 · (-241,8) – (-822,2) = -725,4 + 822,2 = 96,8 kJ
ΔS
298(reaksiya)
= (3 · 0,19 + 0,027 · 2) – (0,09 + 0,13 · 3) =
= (0,57 + 0,054) – (0,09 + 0,39) = 0,624 – 0,48 = 0,144 kJ/K 
T = 
= 672,2 K 
Demak, 672,2 K da muvozanat qaror topadi. 672,2 K dan yuqori haroratda 
to‘g‘ri reaksiya uchun ΔG < 0 bo‘lishi mumkin.
Javob:
672,2 K (399,2
0
C) dan yuqori haroratda to‘g‘ri reaksiya borishi 
mumkin.

---

149