Vш боб фазалар мувозанати

VШ БОБ
ФАЗАЛАР МУВОЗАНАТИ

Баъзан кимёвий жараёнлар анчагина мураккаб тарзда боради — жараён давомида моддаларнинг (агрегат) ҳолати ва аллотропик шакллари ўзгаради, яъни янги соҳалар (фазалар) ҳосил бўлади ёки йўқолади. Бу бобда соҳаларнинг

мавжуд бўлиш шартлари, соҳалар бўйича моддаларнинг тақсимланиши, бир агрегат ҳолатдан иккинчисига ўтиши, температуранинг босим билан ўзгариши сингари, бу хил жараёнларга хос бўлган хоссалар ҳақида баҳс юритилади.

А. БИР КОМПОНЕНТЛИ СИСТЕМАЛАР

Системанинг бошқа қисмларидан чегара сиртлар билан ажралган, улардан ўз термодинамик хоссалари ва кимёвий таркиби билан фарқ қиладиган қисми фаза дейилади. Фазанинг ҳамма томони бир хил таркиб ва бир хил физик кимёвий хоссаларга эга бўлади. Бир фазадан иборат система гомоген система ва бир неча фазадан иборат система гетероген система дейилади. Суюқ ва қаттиқ фазалар қуюқлашган (конденсатланган) фазалар дейилади. Мувозанатда турган система ҳолати фазалар сони, кимёвий таркиби ва термодинамик хоссалари билан характерланади. Агар бу уч хусусият маълум бўлса, системанинг ҳолати аниқланган ҳисобланади. Система таркиби — компонентлар сони, термодинамик хоссалари эса эркинлик даражалари сони билан характерланади.

Компонентлар сони. Системадан ажратиб олинганда мустақил мавжуд бўла оладиган моддалар — компонентлар ёки таркибий қисмлар дейилади. Масалан, NаСl нинг сувдаги эритмасида Н₂О ва NаСl дан ташқари, бу модлалардан ҳосил бўлган ионлар Na⁺, Cl^-, H⁺, OH^- ҳам мавжуд. Бу ионлар системадан ташқарида мавжуд бўла олмайди. Шунга кўра, улар компонент бўла олмайди, Н₂О ва NaCl) ни эса компонент деб ҳисоблаш мумкин. Демак NaCl нинг сувдаги эритмасида иккита компонент бор. Системадаги ҳар қайси фазанинг кимёвий таркибини аниқлаш учун зарур бўлган модда хилларининг (компонентларнинг) энг кичик сони системанинг компонентлар сони деб аталади. Масалан, оддий шароитда мувозанатда Н₂, О₂, аралашмаси бўлсин. Буларнинг концентрацияси бир-бирига боғланмаган, чунки улар орасида бу температурада ҳеч қандай кимёвий реакция бормайди; шунга кўра фазалар концентрациясини аниқлаш учун иккала компонентнинг таркибини билиш керак бўлади, бинобарин бу системада компонентлар сони иккига тенг. Агар мувозанат ҳолатда компо нентлар орасида кимёвий реакция борса, компонентлар сонини топиш учун таркибий қисмлар сонидан кимёвий реакциялар сони айрилади. Фараз қилайлик Н₂, ва О₂, аралашмаси шундай шароитда мувозанатда турган бўлсинки, улар ўртасида битта реакция бориши мумкин: Н₂+О₂,=Н₂О, бу вақтда уларнинг концентрацияси эквивалент нисбатда ўзгаради. Демак, бу ҳолда учта (Н₂, О₂, Н₂О) таркибий қисм мавжуд. Лекин компонентлар сони 3-1=2 бўлади. Демак: фазалар таркибини аниқлаш учун хоҳлаган икки компонент Н₂, О₂, ёки Н₂, Н₂О ёки _НО, О₂, ларнинг концентрациясини билиш кифоя. Агар икки компонентнинг концентрацияси маълум бўлса, учинчи компонентнинг концентрациясини мувозанат константаси қийматидан фойдаланиб ҳисоблаш мумкин.
Шунингдек, СаСО₃, СаО, СО₂, системасида қуйидагича реакция боради:

СаСО3↔СаО+СO₂

Бу системада учта компонент мавжуд бўлса ҳам компонентлар сони 2 га тенг.
Системада уч компонент NН₄, С1, NН_3(r), НС1_(r) мавжуд бўлсин. Бу компонентлар орасида иккита боғланиш (тенглама) мавжуд

NН₂, Сl_K) -МН, HCl,

Бу реакция учун:
K=(NH)(HCl)
иккинчи томондан:
(NH)=(HCl)

Демак, компонентлар сони, яъни боғланмаган ўзгарув чилар сони 3—2=1 га тенг. Агар дастлабки МН,СТ миқдо ри, системанинг температураси ва ҳажми маълум бўлса; МН, ва НС1 миқдорларини (УШ.1) ва (УШ.2) тенгламалар ёрдамида ҳисоблаш мумкин.