Erish jarayonining termodinamikasi

Erish jarayonining termodinamikasi.
Termodinamikaning II qonuniga asosan p,T=const bo’lganda modda biror-bir erituvchida o’z-o’zidan eriydi. Qachonki erish jarayonida sistemaning Gibbs energiyasi pasaysa: G=(S)<0; bu erda erishning entalpiya omili; S esa, entropiya omilidir. Suyuq va qattiq moddalar eriganda odatda sistemaning entropiyasi ortadi (S>0). CHunki eriydigan moddalar tartibli holatdan, tartibsizroq holatga o’tadilar. Buni ushbu jadvaldan ko’rish mumkin:
Suvda moddalarning erishining standart termodinamika xarakteristikasi (T=298K, r=101,3kPa)
eriydigan
moddalar
|
0er, kJ/mol
|
S0er, J/Kmol
|
G0er, kJ/mol
|
|
NH4NO3
|
+27,1
|
+110,2
|
-6,3
|
|
NaCl
|
+3,77
|
+43,5
|
-9,2
|
|
KCl
|
+17,2
|
+74,9
|
-5,0
|
|
KNO3
|
+34,9
|
+115,2
|
+0,5
|
|
KOH
|
-55,6
|
+31,5
|
-65,0
|
|
CO2
|
-19,4
|
-98,2
|
+8,4
|
|
CO(NH2)2
|
+15,1
|
+71,1
|
-5,9
|
|
CH3COOH
|
-1,3
|
+20,1
|
-7,1
|
Shunday qilib, eritmalar hosil bo’lishi o’z-o’zidan sodir bo’ladigan jarayondir. Bunda sistemaning tartibsizligi, entropiyasi ortadi. Eritmalarni hosil bo’lishi dinamik jarayon. Erigan moddaning zarrachalarini (molekula, ion) bir qismi eritmaga o’tsa, bir qismi qayta eriydigan moddaga o’tadi. Kontsentratsiya ortishi bilan keyingi jarayon kuchayadi. Pirovardida, berilgan harorat uchun erigan moddaning to’yingan kontsentratsiyasi doimiy bo’lib qoladi. YA’ni eritmaga o’tayotgan va eritmadan vaqt birligida ketayotgan zarrachalar soni tenglashadi. Dinamik, muvozanat vujudga keladi: G=0; Xosil bo’lgan eritma to’yingan eritma deyiladi. Bunda erishilgan to’yingan kontsentratsiya - ushbu moddaning eruvchanligidir. Eruvchanlik ko’pincha molyar yoki erituvchining massa birligi (kg) orqali ifodalanadi.
Agar eritma kontsentratsiyasi to’yingan eritma kontsentratsiyasidan yuqori bo’lsa, hosil bo’lgan eritma o’ta to’yingan eritma bo’ladi. Bunday eritma beqaror muvozanatda bo’ladi. G>0. Bunday eritma o’z-o’zidan yoki ozgina tashqi ta’sir (silkitish, kristallar tashlash va b.) natijasida to’yingan eritmaga xos chin muvozanat holatiga o’tadi G=0.
Shuni ta’kidlash lozimki, harorat ortsa, entropiya omilining xissasi ortib, erish yaxshilanadi.
Gazlar suyuqliklarda eriganda sistemaning entropiyasi pasayadi G<0. CHunki eriydigan modda tartibsiz holatdan (hajm katta) tartibli holatga o’tadi. Buni yuqoridagi jadvaldagi СO2 ning С0er ekanligidan ko’rish mumin. Binobarin, past harorat gazlarining erishini yaxshilaydi.
Shunday qilib, termodinamik ma’lumotlar erishni o’z-o’zidan sodir bo’ladimi yoki yuk? Oldindan aytishga imkon beradi.
Eruvchanlik. Agar eriydigan modda (G<0) erituvchi bilan kontaktlashsa, eritma hosil bo’lishi ko’pincha o’z-o’zidan sodir bo’ladi. O’z-o’zidan erish, yuqorida aytilgandek, to’yingan kontsentratsiya hosil bo’lgandagina G<0 bo’lgandagina to’xtaydi. Bunda entalpiya va entropiya omillari tenglashadi:
H = TS
Moddani u yoki bu erituvchida erish qobilyati eruvchanlik deyiladi. Son jixatidan moddaning eruvchanligi uning to’yingan eritmasi kontsentratsiyasiga teng. Eruvchanlik xuddi kontsentratsiya kabi o’lchov birliklarida ifodalanadi. Masalan, 1l to’yingan eritmadagi erigan modda miqdori (mol/l), yoki 100 g to’yingan eritmada erigan modda massasi (gramm) orqali ifodalashi mumkin. Keyingi ifoda, ya’ni 100 g to’yingan eritmadagi erigan modda massasiv(gramm) ko’pincha eruvchanlik, 100 g erituvchini to’yintiradigan erigan modda massasi bilan ifodalanadi. Bu qiymat - erish koeffentsenti deb yuritiladi. Eruvchanlik eriydigan modda va erituvchi tabiatiga, haroratga, bosimga, eritmada boshqa moddalar borligiga bog’lik.
0>
|