Mundarija: I. Kirish II. Asosiy qism

2.5. TURLI JARAYONLARDAGI ISSIQLIK EFFEKTLARI
Turli jarayonlarda, shu jumladan, kimyoviy jarayonlarda ajraladigan yoki yutiladigan issiqlikka reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi. Issiqlik noto‘liq funksiya bo‘lganligidan issiqlik effektining qiymati jarayonning borish sharoitiga bog’liq.
1) izoxorik (v = const) jarayondagi issiqlik effekti Qv termodinamikaning birinchi qonunini asosiy tenglamasiga muvofiq, d(Q = dU + PdV va V = const, dv = O bo‘lganligidan
dQV = dU bo‘ladi.
Demak, izoxorik jarayonlarda reaktsiyaning issiqlik effekti ichki energiyaning o‘zgarishiga teng. U – to‘liq funksiya bo‘lganligidan, bu holda Qv ham to‘liq funksiyadir, ya‘ni izoxorik jarayonlarda issiqlik effektning qiymati jarayonning borish yo‘liga bog’liq emas.
2) izobarik (P = const) jarayondagi issiqlik effekti Qp tenglama bo‘yicha integrallansa:
2) izobarik (P = const) jarayondagi issiqlik effekti Qp tenglama bo‘yicha integrallansa:
Qp = (U₂–U₁)+P(V₂–V₁)=(U₁+PV₂)–(U1+PV₂)
Agar H = U + PV deb ishoralansa, unda (H – entalpiya deyiladi):
Qp = H₂ – H₁ = ΔH bo‘ladi.
U, P, V – holat funksiyasi bo‘lganligidan ΔH – ham holat funksiyasi – energiya o‘lchamidir. U sistemaning ichki energiyasi bilan hajmiy energiya (PV) lar yig’indisi bo‘lib, u sistemaning to‘liq energiyasi hisoblanadi. H – izobarrik jarayonda sistema energiya zaxirasini o‘zgarishini harakterlaydi.
Izobarik jarayonda issiqlik effekti (Qp) sistema entalpiyasi zaxirasining o‘zgarishi ichki energiyaning o‘zgarishiga teng. Izoxorik sharoitda boradigan jarayonlarda sistemaning energiyaning o‘zgarishiga (ΔU), izobarik ravishda boradigan jarayonlarda entalpiyaning o‘zgarishiga (ΔH) teng.
H = U + Pv
va ΔH = ΔU + PΔV
ISSIQLIK EFFEKT TURLARI
Kimyoviy reaksiyalarda uch xil issiqlik effekti ifodasi mavjud:
a) reaktsiya issiqlik effekti;
b) molekulaning hosil bo’lish issiqligi;
d) yonish issiqligi;
Reaksiya issiqlik effekti
Reaksiya issiqlik effekti ΔHp ishorasi bilan belgilanib ma‘lum reaksiyada ajralgan (yo yutilgan) issiqlik miqdori bilan ifodalanadi, masalan,
SO₃(g) + H₂O(s) = H₂SO₄(s) – ΔHp
Bu yerda, g – gaz, s – suyuq holatdir.
Molekulaning hosil bo‘lish issiqlik effekti
Hosil bo‘lish issiqligi ΔHh.b. ishorasi bilan belgilanib, quyidagicha ta‘rifga ega, ya‘ni 1 mol molekula oddiy moddalardan hosil bo‘lganda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlik miqdoridir.
Masalan, H₂ + S + 2O₂ = H₂SO₄ – ΔH₁.
S + 1,5O₂ = SO3 – ΔH₂.
H₂ + 1/2O₂ = H₂O – ΔH₃.
Bu yerda ΔH₁, ΔH₂, ΔH₃ – sulfat kislota, oltingugurt (VI) – oksid va H₂O ning hosil bo‘lish issiqlik effektidir.Reaksiyaning issiqlik effektini (ΔHр ni) – kimyoviy reaksiyalarda ajralgan (yoki yutilgan) issiqlikni va umuman, turli jarayonlar – erish, bug’lanish, kristallanish va xokazolarning issiqlik effektini muayyan ma‘lumotlar asosida Gess qonuniga muvofiq hisoblab topish mumkin. Yuqorida bayon etilgan issiqlik effektlari orasida reaksiyaning issiqlik effekti amaliy ahamiyatga egadir. Yonish issiqligi esa yoqilg’i moddalar (neft mahsulotlari, ko‘mir va hokazo) uchun ahamiyatlirdir. Hamma reaksiyalarning issiqlik effektini ma‘lumotnomalarda keltirish juda katta hajmni oladi, ba‘zi reaksiyalarning issiqlik effektini tajribada aniq o‘lchash juda qiyin yoki o‘lchash mumkin bo‘lmaydi. Shunga ko‘ra, reaksiyaning issiqlik effektini molekulaning hosil bo‘lish issiqlik effekti yoki yonish issiqlik effektlaridan foydalanib Gess qonuni asosida hisoblash mumkin

ISSIQLIК SIG’IMI

Issiqlik sig’imi ham issiqlik effekti bilan bir qatorda kimyoviy jarayonlarni harakatlantiruvchi kattalik hisoblanadi. Bir birlik massadan iborat sistemaning temperaturasini bir gradusga oshirish uchun sarf bo‘lgan issiqlik miqdoriga issiqlik sig’imi deyiladi.
GESS QONUNI
Reaksiya issiqlik effektining jarayon bosib o‘tgan yo‘liga bog’liq emasligini 1836 yilda Rossiya akademigi Gess tajribada aniqladi. Gess qonuniga ko‘ra, kimyoviy reaksiyalarning issiqlik effekti reaksiyada ishtirok etadigan moddalarning boshlang’ich va oxirgi holatlarigagina bog’liq. Lekin boshlang’ich holatdan oxirgi holatga qanday yo‘l bilan o‘tganligiga bog’liq emas.
Ko’mir va kisloroddan ikki usulda karbonat angidrid hosil qilishda bo’ladigan issiqlik effekti bir xil ekanligi misolida Gess qonunini yaqqol ko’rsatish mumkin.
1.C+1/2O₂=CO+29kkal
CO+1/2O₂=CO₂+68kkal
2. C+O=CO₂+97kkal
Bu tenglamalardan ko’rinib turibdiki,12gr ko’mir bilan 16gr kislorod birikishidan hosil bo’lgan 28gr CO 16gr kislorodda yondiriladimi yoki 12gr ko’mir 32gr kislorod bilan to’g’ridan to’g’ri biriktiriladimi,baribir,ikkala usulda ham karbonat angidridning hosil bo’lish issiqligi bir xildir.
Issiqlik yutilishi yoki issiqlik chiqishi bilan boradigan reaksiyalar termokimyoviy reaksiyalar deyiladi.Reaksiya vaqtida yutiladigan yoki ajralib chiqadigan issiqlik miqdori kalorimetr deb ataladigan asbob yordamida o’lchanadi.
Kimyoviy jarayonlarning issiqlik effektlarini aniqlash ishini M.V.Lomonosov boshlab bergan edi.N.N.Beketov,V.F.Luginin,I.V.Kablukov va boshqa olimlar juda katta hissa qo’shdilar.G.I.Gess termokimyoning asosiy qonunini kashf etdi.