«Химия» пәні бойынша

Гиббс энергиясы. Үрдістің бағытын анықтайтын энтальпиялық және энтропиялық факторлар

жүктеу/скачать 2.1 Mb. бет 18/48 Дата 03.10.2023 өлшемі 2.1 Mb. #479588

Гиббс энергиясы. Үрдістің бағытын анықтайтын энтальпиялық және энтропиялық факторлар. Химиялық термодинамиканың негізгі теңдеуі Гиббс энергиясы болып табылады. ∆G = ∆H-T∆S. Мұндағы ∆Н және ∆S күй функциялары: ∆Н-энтальпия, ∆S-энтропия, Т-температура. ∆G - Гиббстің еркін энергиясы, оны алғаш рет ұсынған американдық ғалым математик және термодинамик Д.У.Гиббстің атымен аталады. ∆G - Гиббстің еркін энергиясы – энтальпия мен энтропияның ∆S арасындағы өзара байланысты көрсетеді. Энтропиялық фактор- Т ∆S реакцияның өздігінен жүру қабілетіне белгілі бір дәрежеде әсер етеді. 0ºК жақын температурада, Т ∆S шамасы 0-ге жақын болады, сондықтан ∆G шамасы мен таңбасына ең алдымен энтальпиялық фактор әсер етеді. Гиббс энергиясының шамасына әсер ететін энтропиялық фактор температураның жоғарылауымен үлкейеді. өте жоғары температурада энтропиялық фактор Т ∆S энтальпиялық факторды бүркелемейді. Жоғары да емес, төмен де емес температурада дельта ∆G- ге екі фактор да әсер етеді. Энтальпия, энтропия және Гиббс энергиясының өзара және температурамен байланысты. Гиббс энергиясының өзгерісі реакция өнімдері мен бастапқы заттардың табиғатына және физ-қ күйіне тәуелді болады, процестің жүру жолына тәуелді емес. Термодинамиканың екінші заңы. Энтропия. Энергияның бір түрінен екінші түріне ауысуымен байланысты барлық процестер термодинамиканың бірінші заңына бағынады. Бірақ, үдерістің энергиясын (мысалы, түзілу жылуы немесе заттың ыдырауы немесе оның басқа заттармен реакцияласуы) ғана білу маңызды емес. Онымен қатар, қандай берілген жағдайда процестің бағыты, жүру жолы қандай дәрежеде екенін білу қажет. Химиялық реакцияның жүру бағыты мен тендігіне эсер ететін факторларды білу керек. Табиғатта бірсыпыра процестер сырттан эсер етпей-ак өздігінен жүреді, жүйенің потенциал энергиясы азаятын бағытта жүреді: мысалы, судың жоғарыдан томен қарай ағуы немесе кішкене шардың орден томен қарай домалауы өздігінен жүреді, өйткені сол бағытта потенциал энергияның азайғаны байқалады. Бірқатар химиялық процестер жүйенің ішкі энергиясы азаятын бағытта өздігінен, яғни экзотермиялық реакциялар бағытында жүреді. Бірақ, қалыпты жағдайда көптеген тұздардың еру процесі оздігінен, жылу сіңіре жүреді. Температураның жогарылауына байланысты эндотермиялық процестер бағытында оздігінен жүретін реакциялардың саны артады. Сонымен қатар, табиғатта жүйенің ішкі энергиясы өзгермей өздігінен жүретін процестер жеткілікті. Ішінде газы жоқ ыдысты, ішінде газы бар ыдыспен жалгастырсақ газ өздігінен бірінші ыдысқа ауыса бастайды. Егер әртүрлі газы бар екі ыдысты жалгастырсақ, диффузия жүріп, газдар араласады. Осы өздігінен жүретін процестер бір бағытта жүріп, жүйенің ең ықтимал болу күйіне қарай үмтылады, яғни берілген жүйедегі болшектердің таралу ретсіздігі максимал жағдайда болады. Бүл процестердің өздігінен кері жүруі белгісіз. Газ өздігінен сыгьшмайды, еріген заттың молекулалары сыртқы эрекетсіз алғашқы түздың кристалдарын түзбейді. Өздігінен жүретін химиялық процестердің багыты eid фактордың біріккен әрекеттерімен анықталады: жүйенің ішкі энергиясы аз күйіне қарай ыгысу мүмкіншілігі және жүйенің ықтимал күйі жогары болатын бағытта үмтылуы. Олай болса, көптеген термодинамикалық процестер, оның ішінде химиялык реакциялар да екі қүбылыстың нәтижесі: жылуды жүйенің бір болігінен екінші бөлігіне беру немесе жүйеден сыртқы ортаға беру және осы жүйені қүрайтын бөлшектердің бір-біріне қарағанда орын ауыстыру мүмкіншілігі. Мынадай бір мысал қарайық. Кобальт хлориді кристаллогидратына тионил хлориді деген сұйық затты құйып байқайық. Олар өзара жылдам әрекеттеседі: СоС12 • 6H20(K)+6S0Cl2(c)=C0Cl2+12HCl(r)+6S02(r) Үдерістің жүргені қызғылт түсті кобальт хлориді кристалдарының көкшіл түзға айналғандығынан, газдың мол бөлінгендігінен де айқын көрінеді. Реакция жүріп өткен ыдыстың сыртын ұстасақ оның күрт суып кеткендігін көреміз, бұл процестің эндотермиялық екендігін сипаттайды, Бақылау сұрақтары: 1. Энтропия 2.Термодинамиканың екінші заңы 3.Гиббс энергиясы Негізгі және қосымша әдебиет Негізгі әдебиет 1. Ахметов Н.С. «Жалпы және бейорганикалық химия». Баспа «Жоғары мектеп». М. 2005 г. 2. Глинка Н.Л. «Жалпы химия» - И. Интеграл-пресс. 2003. 3. Некрасов Б.В. «Жалпы химияның негіздері» т.1,2,3. Химия –М 1976 г. 4. Н.Н. Нурахметов, М.Б. Муратбеков, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы, «Қазақуниверситеті», 2009 ж. 5. Н.Н. Нурахметов, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы 2011 ж. Бiрiмжанов Б., Нұрақметов Н. Жалпы химия. Алматы. Ана тiлi. 1992. Ақанбаев Қ. Химия негiздерi. Алматы.: Мектеп. 1987. Бегалиева Ж., Самыратов С., Қолұшпаева А. Химия курсы. Алматы.: ҚазКҚА. 2002, 292 б. Қосымша әдебиет 2. Кусепова Л.А., Кусепов А.К. «Практикум по общей химии», ЕНУ 2003 3. Нурпейсова Д.Т. Лабораторный практикум по общей химии, Астана 2008 Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті Күні: _______ 2011 ж. Басылым: бірінші Дәріс ЕҰУ 5-бет жүктеу/скачать 2.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу: