Reja fizikaviy kimyo fanining vazifasi

Asosiy tushunchalar
Tizimning boshqa qismlaridan chegara sirtlar bilan ajral­gan, ulardan o'z termodinamik va kimyoviy xossalari bilan farq qiladigan qismi faza deyiladi. Fazaning hamma tomoni bir xil tarkib va bir xil fizik-kimyoviy xossalarga ega bo'ladi. Bir fazadan iborat tizim gomogen tizim va bir necha fazadan ibo­rat tizim geterogen tizim deyiladi. Suyuq va qattiq fazalar quyuqlangan (kondensatlangan) fazalar deyiladi. Muvozanatda turgan tizim holati fazalar soni, kimyoviy tarkibi va termodinamik xossalari bilan aniqlanadi. Agar bu uch xususiyat ma'lum bo'l­sa, tizimning holati aniqlangan deyiladi. Tizim tarkibining komponentlar soni va termodinamik xossalari esa erkinlik dara­jalari soni bilan xarakterlanadi.
Komponentlar soni. Tizimdan ajratib olinganda mustaqil mavjud bo'la oladigan moddalar - komponentlar yoki tarkibiy qismlar deyiladi. Masalan, NaCl ning suvdagi eritmasida H₂O va NaCl dan tashqari, bu moddalardan hosil bo'lgan ionlar Na⁺, Cl^-, H⁺, OH^-- ham mavjud. Bu ionlar tizimdan tashqarida mavjud bo'la ol­maydi. Shunga ko'ra ular komponent bo'la olmaydi. H₂O va NaCl ni esa komponent deb hisoblash mumkin, demak, NaCl ning suvdagi eritmasida ikkita komponent bor. Tizimdagi har qaysi fazaning kimyoviy tarkibini aniqlash uchun zarur bo'lgan modda xillarining (komponentlarning) eng kichik sonining komponentlar soni deyiladi.
Komponentlar sonini topish uchun (muvozanat holatda) kompo­nentlar orasidagi reaksiya sonini tarkibiy qismlar sonidan ayri­ladi.
CaCO₃, CaO, CO₂ tizimida quyidagicha reaksiya boradi:
CaCO₃ " CaO + CO₂
Bu tizimda uchta komponent mavjud bo'lsa ham komponentlar soni 2 ga teng.
Erkinlik darajalar soni. Tizimning termodinamik xossasi harorat, hajm, bosim, konsentratsiya bilan xarakterlanadi.
Tizimning termodinamik xossasini aniqlash uchun zarur bo'lgan para­metrlarning eng kichik soni-erkinlik darajalar soni deyiladi.
Fazalar koidasi
Termodinamik geterogen tizimda komponentlar soni va tashqi muhit sharoitini o'zgarishiga qarab fazalar sonini o'zgarish eh­timolini bashorat qiluvchi qoida (fazalar muvozanati qonuni) Gibbs (1886 y) tomonidan taklif qilindi:
Ko'p fazali muvozanat tizimda erkinlik daraja soni bilan fazalar soni yig`indisi komponentlar soni plus 2 ga teng.
C + Ф = K+2 (2-1)
2-soni tashqi sharoit: harorat va bosim ta'sirini ifodalaydi. Kondensirlangan (kondensatlangan, quyuqlangan) tizimda (suyuq va qattiq tizimlarda) bosim sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi.
U holda:
C + Ф = K+1 yoki С = Ф - F+1 ( 2-2)
Bu tenglama fazalar qoidasining ifodasidir.
Bu qoidadan kelib chiqadigan ba'zi bir natijalarni ko'rib chiqaylik. Faraz qilaylik, tizimda komponentlar soni 1 ga teng bo'lsin. (K=1);
U holda: С + Ф = 3 (2-3)
Tizimdagi fazalarni: "K" - qattiq, "С" - suyuq va "Г" - gaz bilan ifo­dalab, quyidagi hollarni ko'rib chiqamiz, agar:
Ф = 1 bo'lsa S = 2 bi variant yoki ikki variantli, bu tizimda faqat "K" yoki "С" yoxud "Г" fazalar mavjud.
Ф = 2 С = 1 monovariant yoki bir variantli,bu tizimda faqat "K " С" yoki "K " Г" yoxud "С " Г" fazalar muvozanatda bo'ladi.
Ф = 3 С = 0 invariant yoki variantsiz bo'lib bu tizimda uch faza muvozanatda "K " С" "Г" bo'ladi. Masalan, suvda uchta faza muvozanatda bo'lishi, ya'ni tizim nol variantli (С=0); faqat ma'lum sharoitda: Р=4,579 mm simob ustuniga va T=0,0076 <sup>o</sup>С da, teng bo'lganida "muz " suv " bug`" mavjud bo'la oladi.