Geterogen ravishda boradigan kimyoviy

|
Geterogen ravishda boradigan kimyoviy
|
bet | 12/69 | Sana | 23.05.2024 | Hajmi | 1,78 Mb. | | #251021 |
Bog'liq Маъруза o’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vaz (1)Geterogen ravishda boradigan kimyoviy
reakstiyalar muvozanati.
Biz yuqorida ko’rgan misolarda kimyoviy reakstiyalar gomogen sistemalarda borgan edi. Ba’zi kimyoviy reakstiyada ishtirok etuvchi moddalar har hil agregat xolatlarda bo’lishi mumkin. Masalan: sistemada gazlar bilan bir vaqtda suyuqlik yoki qattiq xoldagi modda mavjud bo’lsin. Bu vaqtda reakstiya gaz fazasida boradi, ya’ni suyuq va qattiq moddalarning bug’larigina reakstiyaga kirishadi. Shuning bilan birga, bizga ma’lumki, moddaning bug’ bosimi modda miqdoriga bog’lik bo’lmay faqatgina temperaturaga bog’lik va o’zgarmas temperaturada o’zgarmas kattalikdir. Demak, suyuq va qattiq moddalarning parstial bosimlari reakstiya davomida va muvozanat xolatida turgan kattalik bo’lib qoladi va bu moddalarning to’yingan bug’ bosimlariga teng bo’ladi.
G’uyidagi reakstiyani ko’ramiz aAQvV dDQeE
Bunda reakstiyada ishtirok etuvchi V modda qattiq xolda bo’lsin. Bu reakstiyaning muvozanat konstanta tenglamasi
ga teng bo’ladi.
Bu tenglamadagi RV turgun kattalikligini hisobga olib, uni tenglamani chap tomoniga o’tkazamiz, ya’ni
Unda ni xosil qilamiz.
Demak, geterogen sistemalarda kondensatlangan, ya’ni suyuq va qattiq moddalarning parstial bosimlari muvozanat konstanta ifodasiga kirmaydi.
Misollar:
A ) FeOQCO FeQCO2 KPqPCO2G’PCO
B ) CaCO3 CaOQCO2 KPqPCO2
Kimyoviy reakstiyalarning izoterma tenglamasi.
Bu tenglamani keltirib chiqarish uchun yana yuqoridagi reakstiya tenglamasidan foydalanamiz.
aAvB dDeE
Reakstiyaga ishtirok etayotgan moddalar ideal gaz qonunlariga bo’ysunadi deb qaraymiz. Endi oldingidan farqli o’laroq boshlang’ich (muvozanatdagi emas) A,V,D,E moddalarning bosimlarini – R1A, R1V, R1D, R1E lar orqali ifodalasak.
Faraz qilaylik, A,V,D,E moddalar shu qadar ko’p bo’lsinki, A moddadan a mol, V moddadan b mol qo’shilganda sistemaning tarkibi deyarli o’zgarmasdan qolsin. Bu xolatdagina reakstiya termodinamik qaytar deyish mumkin bo’ladi. Reakstiya izobarik-izotermik sharoitda borayotgan bo’lsa, Gibbs energiyasining o’zgarishi
Gqidniq(dDQeE)-(aAQvB) bo’ladi.
Bu tenglamaga iq0iQRTlnPi ni qo’ysak
Gq-(d0,DQe0,E)-(a0,AQv0,B) QRT(dlnPDQelnPE-alnPA-vlnPB)
Yuqoridagi tenglamani xisobga olib (lnKP1G’RT0,i)
yoki
Xuddi shunday mulohazalar yordamida Gelmgolst energiyasining o’zgarishi uchun quyidagicha yozish mumkin.
Oxirgi ikki tenglama kimyoviy reakstiyalar izoterma tenglamasi yoki Vant-Goff izotermasi deb ataladi. Tabiiyki, real sistemalar uchun bosim o’rniga uchuvchanlik, konstentrastiya o’rniga termodinamik aktivlik ifodalarini qo’yish lozim bo’ladi.
Izoterma tenglamasidagi dastlabki va maxsulot moddalar (nomuvozanat) bosimlari nisbatini Pr1 bilan belgilasak, ya’ni
deb olsak
Bunda izoterma tenglamasidan ko’rinib turibdiki Gibbs energiyasining qiymati va ishorasi Kr va Pr kattaliklarning nisbiy miqdorlariga bog’lik bo’ladi (rconst va Tconst):
Pr1 Kr da G 0 bo’ladi (a)
Pr1q Kr da Gq 0 bo’ladi (b)
Pr1 Kr da G 0 bo’ladi (v)
Bulardan (a) jarayon o’z - o’zidan boruvchiligi, qaytmasligi ko’rinib turibdi. (b) shart bajarilyotgan bo’lsa reakstiya muvozanat xolatdaligini ko’ramiz. Uchinchi (v) xolda reakstiya o’z-o’zidan bormasligi va bu reakstiya fakat teskari (o’ngdan chapga) yo’nalishida borishi mumkinligi ayon bo’lib turibdi.
Ideal gazlar uchun yuqoridagi uchchala xolat uchun
Pr’ Kr
Ideal eritmalardagi reakstiyalar uchun
PN’ KN; PC’ Kc
Real gazlar aralashmasa uchun
Pf’ Kf
va noideal eritmalar uchun
Pa’ Ka
Demak, kimyoviy reakstiya izoterma tenglamasidan fodalanib, komponentlarning boshlang’ich tarkiblari va reakstiyaning muvozanat konstantasi ma’lum bo’lsa reakstiya yo’nalishini oldindan aytib berish mumkin.
Gibbs energiyasining standart tushunchasini kiritamiz va uni muvozanat konstantasi bilan bog’likligini aniqlaymiz. Reakstiyada ishtirok etuvchi hamma gazlarning dastlabki parstial bosimlari ularning standart holatlaridagi qiymatlariga teng (Ri00,1013 Mpa (1 atm)). U holda izterma tenglamasidan
GT0q-RTlnK
bu erda K0-standart muvozanat konstantasi
Standart muvozanat konstantasi muvozanat konstanta bilan quyidagicha boqlangan.
KpqK(Pi) qdQe - a - v
Agarda Ri atmosferalarda o’lchangan bo’lsa, (hamma Riq1 atm) (Ri ) q1 va Krq K ya’ni ikkalasi bir xil qiymatda bo’ladi. Agarda Ri MPa da ifodalangan bo’lsa (hamma Ri0q0,1013 Mpa) Krq K 0,1013 va Kr o’lchov birligi MPa bo’ladi.
|
| |