15
holatlariga bog‗liqdir. Bu
Gess qonuni deyiladi va uning matematik ko‗rinishi
quyidagicha:
ΔH
reaksiya
= ∑ H
h.b.
mahsulot
– ∑ H
h.b.
dast. modda
Bu ifodada ΔH
h.b.
– moddalarning ―hosil bo‗lish issiqligi‖ bo‗lib, uning
ma‘nosi – oddiy moddalardan ―1 mol‖ murakkab modda hosil bo‗lishida
ajralib
chiqadigan (yoki yutiladigan) issiqlik miqdoridir. Kimyoviy reaksiyalarning
issiqlik effektlarini hisoblashda standart hosil bo‗lish issiqligi qiymatidan
foydalaniladi. Bu yerda: ∑ H
h.b.
mahsulot
– reaksiya natijasida hosil bo‗lgan moddalar
hosil bo‗lish issiqliklarining; ∑H
h.b.
dast. modda
– reaksiyaga
kirishayotgan moddalar
hosil bo‗lish issiqliklarining yig‗indisi.
Moddalarning standart sharoit (25
o
C yoki 298
o
K va 101,325 kPa) da
o‗lchangan hosil bo‗lish issiqligi shu moddaning
standart hosil bo‗lish issiqligi
yoki entalpiyasi deyiladi, ΔH
o
298
yoki ΔH
f 298
holida belgilanadi. Shuni unutmaslik
kerakki, oddiy moddalar (Fe, C, S, Cr, Al, Si, H
2
, O
2
, Cl
2
, Br
2
, I
2
, F
2
va
hokazo)ning standart hosil bo‗lish issiqliklari qiymati nolga teng, ya‘ni – ΔH
h.b.
298
= 0 kJ/mol. Boshqa ba‘zi moddalar uchun ΔH
h.b.
298
ning qiymatlari ilovadagi
jadvallarda yoki fizik-kimyoviy so‗rovnomalarda keltirilgan bo‗ladi. Shu
jadvallardagi qiymatlardan va Gess qonunining matematik
ifodasidan foydalanib,
har qanday kimyoviy jarayonning issiqlik effekti va biror reaksiyada ishtirok
etayotgan moddaning hosil bo‗lish issiqligi qiymatlarini hisoblash mumkin.
Agar kimyoviy reaksiya natijasida issiqlik chiqsa (ΔH < 0) sistema
entalpiyasi kamayadi, bunday jarayonlar
ekzotermik jarayonlar deyiladi. Reaksiya
tenglamasida – ΔH ifodasi qo‗shib yoziladi:
A + B = AB – ΔH (yoki + Q) (umumiy holda)
NO
2(g)
+ NO
2(g)
= N
2
O
4
+ 56,9 kJ/mol; ΔH = – 56,9 kJ/mol
Agar kimyoviy reaksiya natijasida issiqlik yutilsa, (ΔH > 0) sistema
entalpiyasi (issiqlik saqlami) ortadi.
Bunday jarayonlar endotermik jarayonlar
deyiladi. Reaksiya tenglamasida + ΔH ifoda qo‗shib yoziladi:
AB = A + B + ΔH (yoki – Q) (umumiy holda)
N
2(g)
+ O
2(g)
= 2NO – 180,74 kJ/mol; ΔH = +180,74 kJ/mol
16
Agar kimyoviy reaksiya tenglamasida ajralib chiqadigan yoki yutiladigan
issiqlik miqdori ko‗rsatilsa, bunday tenglama
termokimyoviy tenglama deyiladi.
Yuqoridagi tenglamalar termokimyoviy tenglamalardir.
Izoxorik jarayonlardan boshqa har qanday termodinamik jarayonga
energiyaning bir qismi kengayish ishiga sarflanadi. Izoxorik jarayonda sistemaga
berilgan energiya faqat uning ichki energiyasining o‗zgarishiga sarflanadi. Izoxorik
jarayonlarni xarakterlash uchun entalpiya (H) degan funksiya kiritilgan.
H=U+pV
Entalpiyaning absolyut qiymatini yuqoridagi tenglama yordamida hisoblab
bo‗lmaydi. Shuning uchun amalda entalpiyaning o‗zgarishi ∆H aniqlanadi.
∆H=H
2
-H
1
Entalpiya ham ichki energiya kabi holat funksiyasidir. Uning o‗zgarishi
sistemaning faqat boshlang‗ich va oxirgi holatlariga bog‗liq.
Ichki energiyaning
o‗zgarishi :
∆U=∆H-p∆V;
bo‗ladi. Gaz holatdagi moddalar uchun :
p∆V=RT∆n;
bo‗lganligi uchun:
∆U=∆H-∆nRT.
Bunda ∆n-jarayon vaqtida o‗zgargan moddaning mollar sonini ko‗rsatadi.
Xulosa qilib aytadigan bo‗lsak, ichki energiya va entalpiyaning qiymati qanday
o‗zgarishiga qarab, sistemaning (moddaning) kimyoviy energiyasi ortishini yoki
kamayishini oldindan aytish mumkin.
Yutilgan yoki chiqarilgan energiya miqdori reaksiyaning issiqlik effekti
deyiladi. Kimyoviy termodinamika jarayonlarining issiqlik effektini, moddalarning
issiqlik sig‗imlarini o‗rganadigan bo‗limga
termokimyo deyiladi.
Issiqlik effekti
odatda, reaksiyaga kirishayotgan 1 mol modda uchun va kilokaloriya (kkal) va
kilojoullarda (kJ) ifodalanadi. Oddiy moddalardan 1 mol murakkab hosil bo‗lishida
ajralib chiqqan yoki yutilgan issiqlik shu murakkab moddaning hosil bo‗lish
issiqligi deyiladi. Issiqlik effekti tajribada kalorimetr yordamida o‗lchanadi.
Termokimyo yordamida olingan ma‘lumotlar kimyoviy ishlab chiqarishning
optimal texnologik rejimlarini tanlashga shuningdek, moddalarning energetik
17
xarakteristikalari bilan ularning tuzilishi, tarkibining
barqarorligi va reaksiyaga
kirishish xususiyati orasidagi bog‗lanishini aniqlashga imkon beradi.
