Termodinamik tenglamalarning stexiometriyasi
Termokimyoviy tenglama issiqlik effekti ko‘rsatilgan balanslangan tenglamadir. Tenglamada qatnashayotgan moddlarning mollar soni va ularning fazaviy (agRejat) holati ko‘rsatiladi. Har qanday jarayondr AH ikki xususiyatga ega: uning ishorasi reaksiyaning ekzotermik (-) yoki endotermik (+) ekanligiga bog‘liq. Qaytar reaksiyalarda to‘g‘ri reaksiya entalpiyasining ishorasiga teskari reaksiya ishorasining aksi bo‘ladi:
2H2O (s) 2H2 (g) + O2 AH = 572 kJ
2H2 (g) + O- >2H;O (s) AH = -572 kJ.
Gess qonuni: har qanday reaksiya uchun AH ni topish
Qator hollarda reaksiyani o‘tkazish qiyin yoki umuman o‘tkazib ekstremal sharoitlarda borishi mumkin. Reaksiyani laboratoriyada amalga oshirish mumkin bo‘lsa ham uning issiqlik effektini hisoblash mumkin.
Gess qonuni bo‘yicha jarayonning umumiy issiqlik effekti uni alohida bosqchlari effektlarining summasiga teng:
AH um = AHi + AH2 +...+ AHn(6.8)
Ushbu qonun har qanday jarayon uchun AH moddalarning faqat boshlang‘ich va oxirgi holatlariga bog‘liq bo‘lib, jarayonning borayotgan yo‘liga bog‘liq emasligidan kelib chiqadi. Alohida bosqichlarning termokimyoviy tenglamalarini qo‘shish, ayirish yoki o‘girish mumkin (oxirgi holda bosqichlar AH larining ishorasi o‘zgaradi). Gess qonunini oltingugurtni olingugurt uch oksidigacha oksidlash jarayoniga qo‘llash mumkin. Oltingugurtni kislorodning ortiqcha miqdori ishtirokida yondirganiizda SO2 hosil bo‘ladi:
S (q) + O2 (g) = SO2 (g) AH = -296,8 kJ (i)
Keyinchalik katalizator ishtirokida va temperaturani o‘zgartirib, SO2
ni SO3 gacha oksidlanadi:
SO2 (g) + / O2 (g) = SO3 (g) AH = -99,2 kJ (2)
Amalda deyarli bormaydgan quyidagi reaksiyaning issiqlik effektini qanday hisoblash masalasi paydo bo‘ladi:
S (q) + i,5 O2 (g) = SO3 (g) (3)
Gess qonuni bo‘yicha (1) va (2) tenglamalarnii qo‘shamiz va tenglamaning ikki tarafida bor bo‘lgan moddalarning formulalarini qisqartiramiz:
S (q) + 1,5 O2 (g) SO3 (g) AH = -396,0
uchun AHof Na(g) = 107,8 kJ issiqlik sarflash kerak.
molekulalar xolidagi elementlar uchun standart holatda AHof = 0 ; masalan,
AHof Cl2 = 0 , atom holidagi xlor uchun AHof Cl = 121,0 kJ.
•ayrim elemetlar bir necha allotropik shaklda bo‘ladi, lekin ularning bittasigina standart holat deb olinadi. Uglerodning standart holati grafit AHof = 0; kislorodning standart holati azon O3 emas, balki O2 AHof = 0. Oltingugurtning standart holati monoklinik oltingugurt emas, balki S8, ya‘ni rombik oltingugurt AHof = 0.
Ko‘pchilik birikmalar uchun AHof ning qiymatlari manfiy, ya’ni ko‘p moddallar ekzotermik reaksiyalar. Quyida keltirilgan moddalarning hosil bo‘lish tenglamalarini yozing va ularning AHof larini ko‘rsating:
AgCl2(q); b) CaCO3 (q); c) HCN
Ag (q) + 0,5 Cl2 (g) = AgCl (q)AHof = -127 kJ
Ca (q) + C (grafit) + 2/3 O2 (g) = CaCO3 (q) AHof = -1206,9 kJ
0,5 H2 + C (grafit) + 0,5 N2 (g) = HCN (g) AHof = 135 kJ.Boshlang„ich moddalar va mahsulotlarning AHoflari bo„yicha reaksiyaning
AHof reaksiyaning qiymatlarini topish.
AHof qiymatlaridan turli reaksiyalarning issiqlik effektlarini AHof reaksiya hisoblashda foydalanish mumkin. Quyidagi
Boshlang‘ich moddalar va mahsulotlarning AHof lari bo‘yicha reaksiyaning AHof reaksiyaning qiymatlarini topishning ikki xil yo‘li
AHrxn ^mAHf (mahsulot)- ^nAHf (reaksiya)
TiCl4 (s) + 2H2O(g) = TiO2 (q) + 4HCl (g)
reaksiya uchun AHof reaksiya issiqlik effektini
hisoblash kerak.
Gess qonuni va standart holat tushunchasi bo‘yicha AHof reaksiya mahsulotlar va boshlang‘ich moddalar hosil bo‘lish issiqliklari summalari £AHof orasidagi farqga teng va reaksiyaning yo‘liga bog‘liq emas. Shularga muvofiq
AHOf reaksiya = [AHof TiO2 (q) + 4AHofHCl(g)] - [AHOf TiCL» (s) + 2AN°f^O(g)] Umumiy xolda: AHof reaksiya = £mAHof (mahsulotlar) - £nAHof (reagentlar); bu yerda “m” va “n” to‘liq kimyoviy reaksiyaning tenglamasiga mos keluvchi mahsulotlar va reagentlarning mollar soni.
|
