Qaytar va qaytmas reaktsiyalar

3Fe _(k)  +4H₂O _(g) = Fe₃O₄(k) +4H _2(g)
[H₂]⁴
K = --------
[H₂O]⁴
Kimyoviy reaksiyalarning muvozanat konstantasi asosida izobarik izotermik potensial hisoblanishi mumkin.
D G^o= - RT ln K
Ko’rinib turibdiki , D G^o qiymati kichik bo’lishi uchun K katta qiymatga ega
bo’lishi kerak.Demak, muvozanat jarayonida mahsolotlarning muvozanat konsentrasiyalari ko’p bo’lsa izobar izotermik potensial kichik qiymatga ega bo’ladi. D G^o ning musbat qiymatlariga muvozanat holatining dastlabki moddalarning konsentrasiyalari yuqori bo’lgan holati mos keladi.
Le-Shatele printsipi. Muvozanatda turgan sistemaga biror bir ta’sir ko’rsatilsa, muvozanat buziladi va ma’lum vaqtdan so’ng yangi muvozanat qaror topadi. Bu jarayon muvozanatning siljishi deyiladi.
Muvozanatni qay tarafga siljishini Le-Shatele printsipi aniqlab beradi: Muvozanatda turgan sistemaga biron-bir tashqi ta’sir ko’rsatilsa, muvozanat shu ta’sirni kamaytiruvchi reaktsiyaning borishi tarafga siljiydi.
N₂ + 3H₂ = 2NH₃ DH < 0
Ushbu reaksiyada azot, vodorod kontsentrasiyalarining oshishi hamda ammiak kontsentrasiyasini kamayishi muvozanatni o’ngga ammiak hosil bo’lishi tarafga siljishiga olib keladi. Aksincha azot yoki vodorod kontsenrasiyasini kamaytirish hamda ammiak kontsentrasiyasini oshirish muvozanatni chap tarafga siljitadi.
Harorat oshganda muvozanat endotermik reaksiyaning borishi tarafga ya’ni ammiakning parchalanishi tarafga siljiydi. Bosim oshganda esa, muvozanat gaz modda molekulalari son kamayadigan tarafga ya’ni ammiak hosil bo’lishi tarafga siljiydi.
Kimyoviy reaksiyalarning mexanizmi
Ta’sirlashuvchi moddalarning tabiatiga va sharoitga ko’ra kimyoviy reaksiyalarda atomlar,molekulalar,radikallar va ionlar ishtirok etadi.
Erkin radikallar molekulalarning parchalanishidan hosil bo’lgan qismlardan iborat bo’ladi. Masalan, *OH( H₂Omolekulasining qismi), *NH₂ ( NH₃ molekulasining qismi), *HS (H₂S dan hosil bo’lgan), Erkin radikallarga erkin atomlar ham kiradi.
Erkin ragikallarning reaksion qobiliyati juda yuqori , lekin ular ishtirok etadigan reaksiyalarning aktivlanish energiyasi kichik(O-40 kJ/mol).
Erkin radikallar hosil bo’lishi qizdirish, yoritish, yadroviy nurlanish,mexanik ta’sirlar hamda elektr razryadlari ta’siri natijasida yuzaga keladi.
Ionlar ishtirokida ketadigan reaksiyalarning aktivlanish energiyasi 0-80 kJ/mol ni tashkil etadi.
Molekulalar ishtirokida ketadigan reaksiyalarning faollanish energiyasi juda yuqori bo’ladi.Masalan, HJ hosil bo’lish reaksiyasining aktivlanish energiyasi 150 kj/mol ga teng. A qaytariladigan jarayon jismlar holatining termodinamik o'zgarishi bo'lib, u har qanday vaqtda jismlar yoki ularning atrofida doimiy o'zgarishlarsiz sodir bo'lishi mumkin. Ideal qaytariladigan jarayonlarda, yo'q Entropiya hosil bo'lsa, entropiya ishlab chiqarish nolga teng: D S = 0.
Aksincha, energiyaning tarqalishi (masalan, ishqalanish) bilan real qaytarilmas jarayonlar tizim ichida entropiya hosil bo'lishiga olib keladi, bu erda har doim ijobiy bo'ladi: D S & gt 0 < displaystyle Delta S & gt0>.
Jarayonning teskari yoki qaytarilmasligi bilan belgilanadi tizimda hosil qilingan entropiya oqimi aniqlanadi va emas entropiya oqimlari tufayli umumiy tizim entropiyasining o'zgarishi tufayli tizim chegarasidan tashqarida issiqlik yoki moddiy oqimlar shaklida (qarang. Termodinamikaning ikkinchi qonuni). [1]
Klassik mexanikada mavjud Hamma Qaytariladigan jarayonlar. Termodinamikada esa aksincha holat o'zgarishlari mavjud emas teskari yoki qaytarilmas, agar ular harorat yoki bosim farqlari bo'lmagan va potentsial farqlar yo'qligi sababli endi harakat qilmaydigan muvozanat holatiga o'tsa, bu odatda haqiqatda shunday bo'ladi.
Termodinamikaning ikkinchi qonuni shuni ko'rsatadiki, tizimning maksimal mumkin bo'lgan ishi faqat issiqlikni qo'shish yoki olib tashlash orqali qaytariladigan jarayon orqali amalga oshirilishi mumkin.
Qaytariladigan jarayonlarda o'zgarishlarga quyidagilar taalluqlidir: d S r e v < displaystyle dS _ < mathrm >> entropiya S.:
Bundan teskari aylanish jarayonlari uchun (masalan, ideal Karno jarayoni uchun) entropiyada hech qanday o'zgarish yo'q degan xulosaga kelish mumkin:
Boshqa tomondan, qaytarilmas jarayonlar tizimining entropiyasining o'zgarishiga quyidagilar taalluqlidir: