Информация о документе

Цена 2000UZS
Размер 86.2KB
Покупки 0
Дата загрузки 07 Ноябрь 2026
Расширение docx
Раздел Рефераты
Предмет Педагогика

Продавец

Bohodir Jalolov

Eritmalar termodinamikasi. parsial mol kattaliklar. krioskopiya va ebulioskopiya

Купить
ERITMALAR TERMODINAMIKASI. PARSIAL MOL KATTALIKLAR. KRIOSKOPIYA VA EBULIOSKOPIYA . REJA: 1.Eritmalar. 2.Parsial mol kattaliklar. 3.Suyultirilgan eritmalarning xossalri. Bir yoki bir necha moddani bir modda xajmida bir jinsli tarqalishidan xosil bo‘lgan sistemaga eritma deyiladi. Bu tushunchani xar qanday agregat xoldagi sistemalarga qo‘llash mumkin. To‘ g‘ ri, asosan bu termin ko‘prok suyuq, goxida qattiq sistemalarga qo‘llaniladi. Bu bo‘limda biz faqat suyuq eritmalar xaqida so‘z yuritamiz. Bu eritmalar uchun erituvchi va erigan modda tushinchalari xam ishlatiladi. Eritma xosil bo‘lish jarayonida o‘z agregat xolatini saqlab qolgan modda- erituvchi deb ataladi. Ikkala modda xam agregat xolatini saqlab qolsa (masalan suv va etil spirti) miqdoran ko‘p bo‘lgani erituvchi deb ataladi. Eritmalar xossalarini o‘rganishda va tushintirishda asosan 2 nazariyadan; fizik va kimyoviy nazariyalardan foydalaniladi. Birinchi nazariyaga asosan erigan modda inert erituvchida tarqalgan gaz deb qaralsa kimyoviy nazariyaga muvofiq erish jarayonida erituvchi va erigan moddalar orasidagi o‘zaro kimyoviy ta’sirlanish boradi. Eritmalarning tarkibi eritma konsentratsiyasi bilan harakterlanadi. Ma’lumki eritma yoki erituvchining ma’lum o g‘ irlik miqdori yoki xajmida erigan modda miqdori konsentratsiya deyiladi. Konsentratsiyalar bir necha usulda ifodalanishi mumkin; Protsent (o g‘ irlik yoki xajmiy), normal, molyar va molyal konsentratsiyalardir. Fizik kimyoda ko‘prok molyar qism (Ni) tushunchasi ko‘proq qo‘llaniladi. Ikki tarkibiy qismdan iborat sistemada birinchi va ikkinchi komponentning molyar qismlari mos ravishda N 1 , N 2 deb belgilansa ular uchun quyidagi ifodalarni yozish mumkin. N 1 g‘ n 1 / n 1 + n 2 N 2 g‘ n 2 / n 1 + n 2 N 1 + N 2 g‘ 1 bu erda n 1 n 2 lar – birinchi va ikkinchi komponentlarning mollar sonidir. Agarda eritma bir necha komponentlardan tashqil topgan bo‘lsa va n 1 . n 2 . . . . n i lar birinchi, ikkinchi va xokazo i-moddalarning eritmadagi mollar soni bo‘lsa, i-komponentning molyar qismi Ni g‘ ni /  ni  Ni g‘ 1 Eritmalar ustida olib borilgan tadqiqotlar asosan 2 muammoni hal qilishga: ma’lum sharoitda ma’lum erituvchida qancha modda erishi va eritmaning xossalarini eritmani tashqil qiluvchi tarkibiy qism xossalari va miqdorlariga bo g‘ liqligini aniqlashga qaratilgan. Porsial mol kattaliklar. Eritmalarning xossalarini tashqil etuvchi tarkibiy qismlarning tarkibi va xossalariga bo g‘ liqligini aniqlash uchun porsial molyar kattaliklardan ham foydalaniladi. Eritmaning biror ekstensiv (eritma miqdoriga bo g‘ liq bo‘lgan) termodinamik xossasini Xumum ko‘raylik. Ma’lumki, ekstensiv termodinamik xossalarga Gibbs energiyasi (G), entalpiya (N), entropiya (S), xajm (V), issiqlik si g‘ imi (Sr, Cv) va boshqalar kiradi. Faqat erituvchi va erigan moddalardan tashqil bo‘lgan (2-komponentli) eritmaning ekstensiv xossasi X umum erituvchi va erigan moddalar mollar soni, bosim va temperaturaga bo g‘ liq X um g‘ f (p, T, n 1 , n 2 ) Ekstensiv xossa xolat funksiyaligini inobatga olib uning to‘liq differensialini (bosim va xarorat o‘zgarmas bo‘lsa) olamiz: dX um g‘ (  X um /  n 1 ) P,T,n2 dn 1 + (  X um /  n 2 ) P, T, n1 dn 2 Bunda X i g‘ (  X um /  n i ) P,T,ni deb belgilasak, yuqoridagi tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi: dX um g‘ X 1 dn 1 + X 2 dn 2 bu erda –Xi – eritmadagi i – komponentning parsial mol kattaligi yoki xossasi deyiladi. YUqori tenglamalardan, eritmaning i- komponentini porsial mol kattaligi deb, i- komponentdan katta miqdordagi eritmaga 1 mol qo‘yilganda (r g‘ const va T g‘ const xolatda) mazkur xossasining o‘zgarishiga aytiladi. Toza modda parsial mol kattalik toza moddaning xossasiga teng. X i g‘ X i 0 Eritma termodinamik xossalariga (G um H um S um V um va x.k.) i- komponentning parsial mol kattaliklari Gi- parsial molyar Gibbs energiyasi, Hi- porsial molyar entalpiya, Si-porsial molyar entropiya, Vi-parsial molyar xajm va boshqalar mos keladi. Parsial molyar kattaliklar orasida eng katta axamiyatga ega bo‘lgani-parsial molyar Gibbs energiyasidir: bu esa kimyoviy potensial demakdir.  i g‘ Gi Parsial molyar kattaliklarning amaliy axamiyati shundan iboratki, oddiy termodinamik kattaliklar orasidagi bo g‘ lanishlar o‘z xolicha saqlanib qoladi. Masalan. Gibbs energiyasidan (  G g‘  H - T  S tenglama bo‘yicha) ni bo‘yicha hosila olinsa (P 1 T va nj lar o‘zgarmas xolatda deb qaraladi) quyidagilarni hosil qilamiz. ( d G / d n i ) P,T,nj g‘ (  H / d n i ) P,T,nj -T( d S / d n i ) P,T,nj YUqoridagilarni xisobga olib, quyidagicha yozish mumkin.μ i= H i− T S i Bu erda i-komponentning  i – kimyoviy potensial; Ni-i komponentning porsial molyar entalpiyasi, Si-i komponentning porsial molyar entropiyasi. SHunday qilib, parsial molyar kattaliklardan foydalanib, eritmalarga kimyoviy termodinamikaning butun matematik ishlanmalarini qo‘llash mumkin. Eritma tarkibiy qismlarining porsial molyar kattaliklari orasidagi bo g‘ lanishni aniqlash uchun yuqoridagi tenglamani tarkib o‘zgarmasligida integrallaymiz; komponentlar qo‘shilganda tarkib deyarli o‘zgarmaydi deb qaraymiz. Bunda X um g‘ X 1 n 1 + X 2 n 2 bo‘ladi va integrallash doimiyligi nolga teng, chunki n 1 g‘ 0 va n 2 g‘ 0 da xam nolga teng bo‘ladi. Olingan tenglamani differensiallasak quyidagi ifodani xosil qilamiz. DX um g‘ (X 1 dn 1 + X 2 dn 2 ) + (n 1 dX 1 + n 2 dX 2 ) Bu ifodani yuqoridagi tenglama bilan solishtirib n 1 dX 1 + n 2 dX 2 g‘ O ni olamiz. Bu va yu q oridagi tenglamalarni n 1 + n 2 ga b o‘ lsak va bunda N 1 g‘ n 1 / n 1 + n 2 N 2 g‘ n 2 / n 1 + n 2 larni inobatga olib, q uyidagilarni hosil q ilamiz. Xg‘N 1 X 1 +N 2 X 2 N 1 dX 1 +N 2 dX 2 g‘0 Bu erda Xg‘X um /n 1 +n 2 – 1 mol eritmaning xossasi; i – komponentli eritma uchun yi g‘ indilarni yozsak Xg‘  N i X i  N i dX i g‘0 bu ifodalar Gibbs – Dyugem tenglamalari deb ataladi. Parsial molyar kattalik kimyoviy potensial b o‘ lgan x olat uchun ayni q sa katta a x amiyat kasb etadi. N 1 d  1 +Nd  2 g‘ 0 Parsial molyar kattaliklarni grafik usulda ani q lash mumkin . Bu usul b o‘ yicha xg‘f(N 2 ) bo g‘ lanishni ifodalovchi grafik chiziladi. X X 2 * X 1 * A C B X 2 X 1 0 1 N 2 Berilgan biron tartibdagi misol uchun, (A nu q tasiga mos keladigan tarkibli) eritma uchun urinma (A nu q taga) o‘ tkaziladi. Bu urinmaning ordinata o‘q lari bilan kesishgan nu q talari V va S; N 1 va N 2 g‘1 da porsial molyar kattaliklar q iymatlarini X 1 va X 2 ni beradi. Porsial molyar kattaliklarni qiymatlaridan foydalanib eritmalarning xar xil xossalarini xisoblab topish mumkin. Eritmalar umuman 3-turga bo‘linadi idel, cheksiz suyultirilgan va noideal (real) eritmalar. Tarkibiy qismlarni aralashtirib eritma hosil qilishda issiqlik effekti kuzatilmasa, xajm o‘zgarishi (kamayishi yoki ko‘payishi) kuzatilmasa va entropiya o‘zgarishi ideal gazlar entropiyalari o‘zgarishi kabi bo‘lsa bunday eritmalar ideal eritmalar deyiladi. CHeksiz suyultirilgan eritmalarda erigan moddalar konsentratsiyasi cheksiz kichik bo‘ladi va bularda erituvchi ideal gaz qonunlariga bo‘ysinadi, erigan modda esa bo‘ysinmaydi, demak bu eritmalarda erituvchilar uchun ideal eritmalar uchun joiz bo‘lgan tenglamalarni qo‘llash mumkin. Ideal eritmalar va cheksiz suyultirilgan eritmalar qonuniyatlariga bo‘ysinmaydigan eritmalar – noideal eritmalar deyiladi. Suyultirilgan eritmalar xossalari. To‘yingan bu g‘ bosimi. Suyuq faza (erituvchi yoki eritma) bilan muvozanatda turgan bu g‘ bosimi to‘yingan bu g‘ bosimi deyiladi. Bu bosim o‘zgarmas temperaturada o‘zgarmas kattalikdir. Eritmalar, umuman suyuqliklarni o‘rganishda to‘yingan bu g‘ bosimi – fundamental xossa xisoblanadi (buni keyinchalik ko‘ramiz, ko‘pgina boshqa xossalar shu xossaga bo g‘ likdir). Biror xajmdagi erituvchiga oz-ozdan eriydigan modda quyib-borib, eritma ustidagi bu g‘ bosim o‘lchab borib bu bosim kamayib borayotganini ko‘ramiz. Demak eritmaning to‘yingan bu g‘ bosimi xar doim toza erituvchining bu g‘ bosimidan kamroq bo‘lib, bu pasayishi erigan modda miqdoriga bo g‘ lik bo‘ladi. Erituvchi va erigan modda tarkibi va xossalari jixatidan yaqin bo‘lsa, A komponentning bu g‘ bosimi shu moddaning molyar qismiga proporsional bo‘ladi. R A g‘ KN A N A g‘ 1 K g‘ P 0 A , bo‘ladi ya’ni R 0 A – sof holdagi A moddaning bu g‘ bosimidir. Demak tenglama quyidagicha bo‘ladi. R A g‘ R 0 A N A Agar erigan modda molyar qismini N B deb belgilasak N A + N B g‘ 1 shundan P A g‘ (1-N B )P A 0 P A g‘ P A 0 -N B P A 0 N B P A 0 g‘ P A 0 -P N B g‘ P A 0 -P A / P A 0 bu erda P A 0 -P A / P A 0 va P A 0 -P A lar to‘yingan bug‘ bosimining nisbiy va absolyut pasayishidir. Agar bu bo g‘ lanishini grafik tarzda ko‘rsak; Demak, eritma ustidagi erituvchining to‘yingan bu g‘ bosimining nisbiy pasayishi erigan moddaning molyar qismiga teng. (Bu Raul qonuni deb ataladi). Suyultirilgan eritmalarning qaynash va muzlash temperaturalari. Ma’lumki eritmalar erituvchining qaynash (yoki muzlash) temperaturasidan farqli temperaturada qaynaydi (yoki muzlaydi). Tajribalar shuni ko‘rsatadiki, suyultirilgan eritmalar sof erituvchiga qaraganda pastroq temperaturada muzlaydi yuqori, temperaturada qaynaydi. Eritma ustidagi erituvchini bu g‘ ining bosimini va qaynash muzlash temperaturalarini eritma konsentratsiyasiga bo g‘ liqligini quyidagi chizmadan ko‘rish mumkin. bu erda: OA – toza erituvchi; O A  - suyultirilgan eritma; O  A  - konsentratsiyasi biroz ko‘proq eritma. Egri chiziqlarni konsentratsiya ortgan sari pastroq joylashishi Raul qonuni asosida tushuntiriladi. Toza erituvchining muzlash temperaturasini eritmaning muzlash temperaturasidan farqi muzlash temperaturasi pasayishi ( T m ) deyiladi va chizmadan ko‘rinib turibdiki, erigan moddaning miqdoriga proporsiyanaldir, ya’ni  T m g‘ Ks bo‘ladi. Agar s g‘ 1 m b o‘ lsa,  T m g‘ K ga teng b o‘ ladi. K-krioskopik konstanta deyiladi va u bir molyal eritmaning muzlash temperaturasini erituvchi muzlash temperaturasiga nisbatan q anchaga pasayishini k o‘ rsatadi. Masalan: suv uchun K  1,859 , ya’ni suvda 1 mol modda eritilganida uning muzlash temperaturasi 1,859 0 ga pasayishi kuzatiladi. YU q oridagi chizmadan k o‘ rinib turibdiki, eritmalarning qaynash temperaturalari toza erituvchinikidan yu q ori b o‘ ladi. Bunda, x ar q anday suyu q lik uning bu g‘ bosimi atmosfera bosimiga teng b o‘ lgandagina q aynashi - xossasidan kelib chi q ish kerak. Binobarin, eritmalar ustidagi bu g‘ bosimi pastro q b o‘ lgani uchun ularning q aynashi uchun yu q oriro q temperatura zarur b o‘ ladi. YU q oridagi mulo x azalarga binoan erituvchi va eritmalarning q aynash temperaturalari orasidagi far qn i q aynash temperaturasining ortishi (  T k ) desak, u x am eritma konsentratsiyasiga t o‘ g‘ ri proporsionalligi k o‘ rinib turibdi, ya’ni  T q g‘ Es bu erda E- proporsionallik koeffitsienti yoki ebulioskopik konstanta deb ataladi. YU q oridagicha fikr yurgizib, E–1 molyal eritmaning q aynash temperaturasini toza erituvchinikidan q anchalik orti q ligini k o‘ rsatishini ko‘ramiz. Nazariy jihatdan krioskopik va ebulioskopik konstantalarni q uyidagi tenglamalar or q ali x isoblab topish mumkin. K = R (T m 0)2 1000 lсуюк E = R (T к 0)2 1000 lбугBu erda T 0 M , T 0 q -lar toza erituvchining muzlash va q aynash temperaturalari l suyu q , l bu g‘ l. – toza erituvchining solishtirma suyu q lanish va bu g‘ lanish iss q liklari. YU q oridagilarga asoslanib moddalarni krioskopik va ebulioskopik usullarda molekulalar massasini aniqlash usuli ishlab chi q ilgan. Bularda x ar xil tuzilishdagi ebulioskop va krioskoplar yordamida erigan moddaning molekulyar o g‘ irligi ani q lanadi. Bunda q uyidagi tenglamalardan foydalaniladi. M g‘ (gK * 1000) / (  T M G); M g‘ (gE * 1000) / (  T K G) bu erda g, G lar erigan modda va erituvchi moddalar mi q dori, g  T M ,  T q – eritmalarning toza erituvchiga nisbatan muzlash temperaturasini pasayishi va q aynash temperaturasini ortishi. OSMOTIK BOSIM Q uyida keltirilgan chizmadagi asbobni yi g‘ ib, ichidagi trubkaga shakar eritmasini solib, uni membrana bilan t o‘ sib, suv solingan (V) idishga tushirilsa, ma’lum va q tdan s o‘ ng (A) naychadagi suyu q lik satxi k o‘ tarilganini k o‘ ramiz. Suvni membranadan o‘ z- o‘ zidan k o‘ taralish hodisasi – osmos x odisasi deyiladi. Suyu q likni shu balandilkka k o‘ taralishi uchun zarur b o‘ lgan bosim osmotik bosim deyiladi. Uni Vant-Goff tenglamasi or q ali topish mumkin. R g‘ SRT Bir xil osmotik bosmiga ega eritmalar (izoosmotik) izotonik eritmalar deyiladi. membrana Tayanch s o‘ z va iboralar izohi . Eritma deb, bir yoki bir necha moddani bir modda x ajmida bir jinsli tar q alishidan hosil b o‘ lgan sistemaga aytiladi. Konsentratsiya deb, eritma yoki erituvchining ma’lum o g‘ irlik mi q dori yoki x ajmidagi erigan modda mi q doriga aytiladi. Konsentratsiyalar—protsent (o g‘ irlik yoki x ajmiy), normal, molyar, molyal konsentratsiyalar b o‘ lishi mumkin. Biror moddaning porsial mol kattaligi deb, shu moddadan katta mi q dordagi eritmaga 1 mol qo‘ shilganda mazkur xossaning o‘ zgarishiga aytiladi. Krioskopik konstanta (ebuliskopik konstanta) 1molyal eritmaning muzlash ( q aynash) x aroratini erituvchi muzlash ( q aynash) x aroratidan q anchaga pasayishini (ortishini) k o‘ rsatadi. Mavzu b o‘ yicha nazorat savollari. 1.Eritma deb q anday sistemaga aytiladi? 2.Molyar q ism nima? 3.Eritmalar hosil b o‘ lishi x a q idagi fizik va kimyoviy nazariyalar x a q ida nimalar bilasiz? 4.Parsial mol kattaliklar nima va ularni a x amiyati q anday? 5.Gibbs-Dyugem tenglamasi va uning a x amiyati. 6.T o‘ yingan bu g‘ bosimi nima? U nimalarga bo g‘ lik? 7.Suyultirilgan eritmalar muzlash x arorati q anday b o‘ ladi? q aynash x aroratichi? 8.Osmos x odisasi, osmotik bosim t o‘ g‘ risida nimalarni bilasiz? 9. Eritmalar qanday turlarga bo‘linadi? 10.Raul qonuni x aqida nimalar bilasiz? Adabiyotlar: 1.X.R. Rustamov “Fizik kimyo”, T. , “O‘zbekiston”, 2000., 191-207 betlar. 2.A.G. Stromberg, D.P. Semchenko “Fizicheskaya ximiya”, M., “Visshaya shkola”, 1988., 182-200 betlar. 3.Fizik kimyo fanidan amaliy mash g‘ ulotlar  B.N. Afanasev va boshqalar. Tarjimonlar X.I. Akbarov, R.S.Tillaev  - 4-ruscha nashr tarjimasi, T., O‘zbekiston, 1999., 67-89 betlar.

Eritmalar termodinamikasi. parsial mol kattaliklar. krioskopiya va ebulioskopiya

Купить