|
12.1. Kimyoviy termodinamikaning shakllanishi
Kimyoviy termodinamika - umumiy termodinamika qonun-
qoidalarining
kimyoviy jarayonlarda
qo'llanilishini
o'rganadi.
Ma'lumki, klassik termodinamika issiqlik energiyasi bilan boshqa xil
energiyalar (mexanik, elektr, yorug’lik, yadro energiyasi...) orasida
bo'ladigan miqdoriy munosabatlar haqidagi ta'limotdir. Shu sababli,
kimyoviy
termodinamika
kimyoviy
jarayonlar
borishini
va
moddalaming xossalarini energetik jihatdan yoritadi, tushuntiradi va
izohlaydi.
364
Bu sohada ingliz fizigi J. Joul (1818-1889 yy.), nemis fiziklari Y.
Mayer (1814-1878 yy.), G. Gelmgols (1821-1894 yy.) va rus
kimyogari G.I. Gess katta yutuqlarga erishdilar. Keyingi yillarda
fransuz Nikola Leonar Kamo (1796-1832 yy.), ingliz Uilyam Tomson
(lord KePvin, 1824-1907 yy.) va nemis Rudolf Emmanuel Klauzius
(1822-1888 yy.)lar issiqlikning mexanik nazariyasini shakllantirdilar:
yuqori haroratga ega nuqtadan past haroratli nuqtaga issiqlikning
erkin o'tishida uning bir qismigina ish bajaradi, bir qismi atrof-
muhitga tarqaladi.
Bu xulosa barcha energiya turlari uchun umumiy
xarakterga ega bo'lib,
termodinamikaning birinchi asosi
deyiladi.
1850-yilda R. Klauzius tashqi muhitdan izolirlangan sistemaning
absolut past harorati va issiqlik miqdori orasidagi nisbatni aniqlash
maqsadida
entropiya
terminini
kiritdi.
Uning
aniqlashicha,
sistemaning har qanday energiyasi o'z-o'zidan o'zgarganda uning
entropiyasi ortadi. Bu prinsip
termodinamikaning ikkinchi asosi
deb
yuritiladi.
J. P. Joul
Yu. R. Mayer
G.L. Gelmgols
G.I. Gess
(1818-1889 yy.)
(1814-1878 yy.)
(1821-1894 yy.) (1802-1850 yy.)
Tabiiyki, bu tadqiqotlar kimyo faniga ham o'z ta'sirini ko'rsatdi.
Kimyoviy reaksiyalar, masalan, neytrallanish reaksiyalari natijasida
issiqlik ajralib chiqadi, ayrim kimyoviy reaksiyalar natijasida ham
issiqlik, ham yomg’lik ajralib chiqadi yoki yutiladi. 1840-yilda ms
olimi, Peterburg pedagogika instituti kimyo bo'yicha professori
German Ivanovich Gess ma'lum massadagi moddalaming kimyoviy
reaksiyalari natijasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik
miqdorini yuqori aniqlik bilan o'lchab, bir moddaning ikkinchisiga
aylanish jarayonida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan issiqlik doimo
365
bir xil qiymatga ega bo'lishi, ammo bu reaksiyalaming qanday oraliq
bosqichlar orqali amalga oshishiga bog’liq emasligini isbotladi. G.I.
Gess qonunidan kelib chiqadigan asosiy xulosa shuki,
energiyaning
saqlanish qonunini barcha kimyoviy va fizikaviy jarayonlar uchun
birdek qo Hash mumkin.
XIX
asming 60 yillarida mashhur fransuz kimyogari
M. Bertlo
(1827-1907 yy.) turli kimyoviy reaksiyalami suv bilan tashqi
muhitdan izolirlangan yopiq idishda o'tkazib, o'zi kashf qilgan
kalorimetr
(lotincha calorimeter — issiqlikni o'lchash)
tashqi
qobig’idagi suvning isishiga qarab, reaksiyada ajralib chiqqan issiqlik
miqdorini aniq o'lchadi. Uning aniqlashicha, issiqlik chiqishi bilan
boradigan reaksiyalar o'z-o'zidan boruvchi jarayon bo'lib, bu
kimyoviy reaksiyaning teskarisini amalga oshirish uchun esa issiqlik
yoki energiya sarflash lozim.
N. L. Kamo
U. Tomson
R.J. Klauzius
M. Bertlo
(1796-1832 yy.) (1824-1907 yy.) (1822-1888 yy.) (1827-1907 yy.)
Bu qonuniyat kimyoviy reaksiyalar va barcha fizikaviy hodisalar
uchun ulaming o'z-o'zidan amalga oshishi natijasida sistemaning
entropiyasi
(tartibsizlik
darajasi)
ortishini
aniqladi.
Ammo
entropiyani o'lchash katta noqulayliklarga ega bo'lgani uchun
kimyogarlar va fizik olimlar uni aniqlashning boshqa usullarini qidira
boshladilar. Muammo yechimi amerikalik J.U. Gibbs tomonidan
ishlab chiqilgan va kimyoviy sistema ichki energiyasi o'zgarishini
xarakterlovchi G-funksiyani aniqlash orqali hal etildi.
12.2. Termokimyoning shakllanishi
366
1779-1784-yillarda A. Lavuazye va P.S. Laplas jismlarda issiq
lik harakati va uni o'lchash bo'yicha bir qator tadqiqotlar o'tkazishdi
va
termokimyoning 1-qonuni
kashf etishdi:
“moddaning hosil bo'lish
issiqlik effekti,
uning manfiy ishora bilan berilgan parchalanish
issiqlik effektiga teng’’,
ya'ni kimyoviy reaksiya energiyasidan
foydalanib, I tur abadiy dvigatel yasab bo'lmaydi.
Kimyoviy jarayonlar vaqtida sistemaning ichki energiyasi va
entalpiyasi (AH) o'zgaradi. Bu vaqtda yutilgan yoki chiqarilgan
energiya miqdori
reaksiyaning issiqlik effekti
deyiladi va
1
mol
modda uchun beriladi.
Termokimyoning 2-qonuni
(G.I. Gess, 1840 y.):
“Kimyoviy
reaksiyaning issiqlik effekti moddalaming dastlabki va oxirgi
holatlariga bog ’liq b o
'
lib, reaksiyaning borish y o 'liga bog ’liq emas ”.
Masalan, ko'mir kislorodda yonib,
2
yo’l bilan CO
2
hosil
qiladi:
1-variant, reaksiya ikki bosqich bilan boradi:
C(k) +
Vi
0
2
(g) = CO(g) + AH!
Do'stlaringiz bilan baham: |
